Optimización de lógica difusa en Arduino Mega y MPU6050 para la clasificación de movimientos

Fuzzy logic optimization on Arduino Mega and MPU6050 for motion classification

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.56712/latam.v6i3.4020

Palabras clave:

lógica difusa, MPU6050, Arduino Mega, clasificación de movimientos, optimización

Resumen

Presentamos un framework que integra Arduino Mega y el sensor IMU MPU6050 para adquirir datos inerciales brutos. Calibramos las señales con los offsets del dispositivo y aplicamos un filtro complementario para reducir el ruido. A partir de las señales filtradas, extraemos características temporales (rms_roll, std_roll y p2p_roll) y las usamos como entrada de un clasificador fuzzy tipo Mamdani. Comparamos funciones de membresía triangulares y trapeciales basadas en cuartiles, elevando la precisión de clasificación del 24 % al 46 %. Posteriormente, optimizamos los parámetros de los trapecios mediante búsqueda en cuadrícula, alcanzando un 61 % de precisión. Finalmente, validamos el sistema con validación cruzada estratificada de 5 pliegues, obteniendo un accuracy promedio de 57,75 % ± 3,97 %. Estos resultados demuestran que la optimización de lógica difusa mejora significativamente la clasificación de movimientos en sistemas embebidos de bajo coste.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Juan Rodrigo Villalta Vilca, Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez

Rudy Jhean Rojas Pari, Universidad Tecnológica del Peru

Wilber Pineda Yucra, Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez

Wilfredo Pineda Yucra, Universidad Politécnica del Perú

Marcos Denys Choque Castro, Universidad Nacional del Altiplano

Citas

Chen, C., & Wang, J. (2020). A two-wheeled self-balancing robot with the fuzzy PD control method. International Journal of Advanced Robotic Systems, 17(3), 1-12. https://doi.org/10.1177/1729881420932345

Franček, M., Krbec, K., & Krbec, D. (2023). Noise reduction in the accelerometer and gyroscope sensor with complementary filtering on a self-balancing robot. Sensors, 23(4), 1710. https://doi.org/10.3390/s23041710

Lee, C.-C. (1990). Fuzzy logic in control systems: Fuzzy logic controller. Part I & Part II. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 20(2), 404-435. https://doi.org/10.1109/21.52552

Noor, M., Yasin, H., & Ahmad, R. (2023). Study on the performance of a two-wheeled balancing mobile robot using a fuzzy PD controller. Applied System Innovation, 6(1), 14. https://doi.org/10.3390/asi6010014

Soto-Hidalgo, C., Rodríguez-Reséndiz, J., & Cruz-Ávila, M. (2019). Design of fuzzy controllers for embedded systems with Arduino. IEEE Latin America Transactions, 17(8), 1319-1325. https://doi.org/10.1109/TLA.2019.8887354

Summerville, B. (2009). Noise reduction in inertial sensors using complementary filters for mobile robots. Robotics and Autonomous Systems, 57(10), 1018-1024. https://doi.org/10.1016/j.robot.2009.07.004

Tang, Y., & Zhao, L. (2021). Genetic-algorithm-based control of a two-wheeled self-balancing mobile robot. Electronics, 10(9), 1027. https://doi.org/10.3390/electronics10091027

Zadeh, L. A. (1975). The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning. Information Sciences, 8(3), 199-249. https://doi.org/10.1016/0020-0255(75)90036-5

Descargas

Publicado

2025-06-06

Cómo citar

Villalta Vilca, J. R., Rojas Pari, R. J., Pineda Yucra, W., Pineda Yucra, W., & Choque Castro, M. D. (2025). Optimización de lógica difusa en Arduino Mega y MPU6050 para la clasificación de movimientos: Fuzzy logic optimization on Arduino Mega and MPU6050 for motion classification. LATAM Revista Latinoamericana De Ciencias Sociales Y Humanidades, 6(3), 1233 – 1245. https://doi.org/10.56712/latam.v6i3.4020

Número

Sección

Ingeniería y sus Tecnologías

Artículos más leídos del mismo autor/a