Carlos Alberto Cruz Villar

 

Investigador Cinvestav 3A

Doctor en Ciencias (1978) por el Cinvestav.

Temas de investigación: Diseño óptimo, control óptimo, robótica.

Categoría en el SNI: Nivel I

Carlos A. Cruz Villar recibió en 1996 el título de Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica por la ESIME-IPN y en el 2001 el grado de Doctor en Ciencias por el CINVESTAV-IPN. De 1999 al 2001 laboró como Profesor Asociado en la UPIITA-IPN, donde también fue Jefe del Departamento de Ciencias Básicas. Actualmente es Investigador Cinvestav 3A, en la Sección de Mecatrónica del Departamento de Ingeniería Eléctrica del CINVESTAV-IPN. Sus intereses de investigación incluyen diseño concurrente de estructura y control de sistemas mecatrónicos, optimización de sistemas dinámicos con aplicación a sistemas de transmisión de variación continua y control de sistemas no lineales.

En 1999 el Dr. Cruz recibió una beca del Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD) para realizar una estancia de investigación en el Laboratorio de Tecnología de procesos de la Universidad de Tecnología de Aachen (RWTH-Aachen) en Aachen, Alemania.

Dr. Carlos Alberto Cruz Villar
Sección de Mecatrónica
Departamento de Ingeniería Eléctrica.
CINVESTAV IPN
Av. Instituto Politécnico Nacional 2508
Col. San Pedro Zacatenco
07300, Mexico, D. F.TTel: (+55) (+52) 5747 3800, ext. 3789
Fax: (+55) (+52) 5747 3866
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Mas información del Dr. Cruz Villar en Página de Mecatrónica

Lista de publicaciones

  • Capítulos en libros
    • 2008
      1. C.A. Cruz-Villar, V. Parra-Vega and A. Rodriguez-Angeles, “Project-oriented low cost autonomous underwater vehicle with servo-visual control for mechatronics curricula” pp. 41-51, in Mechatronics and Machine Vision in Practice, John Billingsley and Robin Bradbeer (Editors), Springer-Verlag Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-540-74026-1, 2008.
      2. E. Mezura-Montes, E.A. Portilla-Flores, C.A. Coello-Coello, J. Alvarez-Gallegos, C.A. Cruz-Villar, “An evolutionary approach to solve a novel mechatronic multiobjective optimization problem” pp. 329-351, in Advances in metaheuristics for hard optimization, Patrick Siarry and Zbigniew Michalewichz (Editors), Springer-Verlag, Berlin, Heildelberg, New York, ISBN 978-3-540-72959-4, 2008.
  • Revistas internacionales y especializadas
    • 2010
      1. Miguel G. Villarreal-Cervantes, C. Cruz-Villar, Ja. Álvarez-Gallegos, Edgar A. Portilla-Flores. Differential evolution techniques for the structure-control of a five-bar parallel robot, Engineering Optimization, (Vol. 42, No. 5, pp 535-565, june 2010).
    • 2009
      1. C. A. Cruz-Villar, J. Alvarez-Gallegos, M. Villarreal-Cervantes, “Concurrent redesign of an underactuated robot manipulator” Mechatronics, Volume 19, Issue 2, Pages 178-18, 2009.
      2. Carlos A. Cruz Villar, J. Alvarez-Gallegos, M.G. Villarreal Cervantes, Task Based Mechatronic System Design using Differential Evolution Strategies, Computación y Sistemas Vol. 12 No. 4, pp 381-396, 2009.
    • 2008
      1. Rogelio Portillo, Carlos A. Cruz Villar, Alejandro Rodríguez, “Evasión de obstáculos en línea para manipuladores redundantes con restricciones”, Research in Computer Science, ISSN:1870-4069, Vol. 36, pp. 275-284, Octubre, 2008.
      2. C. A. Cruz-Villar, J. Alvarez-Gallegos, M. Villarreal-Cervantes, “Concurrent redesign of an underactuated robot manipulator” Mechatronics (Elsevier Journal), In Press, doi:10.1016/j.mechatronics.2008.09.002.
      3. Carlos A. Cruz Villar, J. Alvarez-Gallegos, M.G. Villarreal Cervantes, “Rediseño paramétrico del pendubot para posicionamiento vertical en tiempo mínimo”, Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, Vol. 5, No. 1, pp. 104-114, 2008.
      4. Miguel G. Villarreal, Carlos A. Cruz Villar, Jaime Alvarez Gallegos, “ Diseño concurrente estructura control para robots paralelos”, Research in Computer Science, ISSN:1870-4069, Vol. 36, pp. 515-524, 2008.
    • 2007
      1. Carlos A. Cruz-Villar, “Optimal Stabilization of unstable periodic orbits embedded in chaotic systems”, Revista Mexicana de Física, Vol. 53, No. 5, pp. 415-420, 2007.
      2. Portilla-Flores E., Mezura-Montes E., Alvarez-Gallegos J., Coello-Coello Carlos A. and Cruz-Villar Carlos A., “Integration of structure and control using an evolutionary approach: An application to the optimal concurrent design of a CVT”. International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 71, No. 8, pp. 883-901, 2007.
  • Congresos internacionales
    • 2010
      1. Miguel G. Villarreal-Cervantes, Carlos A. Cruz-Villar, Ja. Álvarez-Gallegos. Robust integrated design for dynamic systems in engineering design. Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, (4-7 July 2010) Bari, Italia, pp. 1-6. 2010.
      2. A. Rodríguez-Ángeles, J. L. Guzmán Gutiérrez, Carlos A. Cruz-Villar, Unilateral master-slave robot teleoperation by means of a user wearable interface based on inertial sensors, XIV Congreso Latinoamericano de Automática (CLCA) y el XIX Congreso de la Asociación Chilena de Control Automático (ACCA), (August 24-27, Santiago de Chile 2010)
      3. Rogelio de J. Portillo-Velez, Carlos A. Cruz-Villar, A. Rodríguez.Ángeles, Obstacle Avoidance and task synchronization of manipulators, XIV Congreso Latinoamericano de Automática (CLCA) y el XIX Congreso de la Asociación Chilena de Control Automático (ACCA), (August 24-27, Santiago de Chile 2010).
      4. Daniel T. Vite-Téllez, Carlos A. Cruz-Villar, A. Rodríguez-Ángeles, Integración y marcha estática de un robot bípedo de 10gdl, XIV Congreso Latinoamericano de Automática (CLCA) y el XIX Congreso de la Asociación Chilena de Control Automático (ACCA), (August 24-27, Santiago de Chile 2010).
      5. A. Rodríguez-Ángeles, J. L. Guzman-Gutiérrez, Carlos A. Cruz-Villar, User wearable interface based on inertial sensors for unilateral master-slave robot teleoperation, Proceedings of the IEEE, International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control(CCE 2010) , (September 8-10), Tuxtla Gutierrez, Chiapas, México 2010.
    • 2009
      1. N. Store, Cruz-Villar, C.A.; Rodríguez Angeles A., “Optimal design of a three dimensional 4 dof cobot with differential gears”, Proceedings of the IEEE, International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control, November 10-13, Toluca México, 2009.
      2. Villarreal-Cervantes, M.G.; Cruz-Villar, C.A.; Alvarez-Gallegos, J.; “Structure-control mechatronic design of the planar 5R 2DoF parallel robot”, Proceedings of the IEEE Interntional Conference on Mechatronics, 14 -17 April 2009., Málaga Spain, pp. 1-6, 2009.
    • 2008
      1. R. de J. Portillo-Velez, C. A. Cruz-Villar, A. Rodriguez-Angeles, “On-Line obstacle avoidance for redundant manipulators using artificial visión”, Proceedings of the Latin American Control Conference, November 25-28, Mérida, Venezuela, 2008.
      2. A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, D. Muro-Maldonado, “On-line free inverse kinematics joint/cartesian optimal control of redundant manipulators”, Proceedings of the IEEE, International Conference on Mechatronics and Automation, August 5-8, Takamatsu, Kagawa, Japan, 2008.
      3. Rogelio de Jésus Portillo Vélez, Alejandro Rodriguez Ángeles, Carlos Alberto Cruz Villar, “Evasión de obstáculos en tiempo real en manipuladores redundantes”, Memorias del Congreso Internacional sobre Innovación y Desarrollo Tecnológico, IEEE-CIINDET 2008, Cuernavaca Morelos, Octubre del 2008.
      4. Humiko. Y. Hernández-Acosta, Alejandro Rodríguez-Ángeles, Carlos Cruz-Villar, “Control Bilateral de un Sistema de Teleoperación Maestro-Esclavo Similar”, Memorias del Congreso Internacional sobre Innovación y Desarrollo Tecnológico, IEEE-CIINDET 2008, Cuernavaca Morelos, Octubre del 2008.
      5. P. van Zutven, A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, “Design of a bilateral position/force master slave teleoperation system with non similar robots”, Dynamics Days Europe 2008, Cd. de memorias, Delft, The Netherlands, August 2008.
      6. C. A. Cruz-Villar, J. Alvarez-Gallegos, M.G. Villarreal-Cervantes, “Structure-Control Dynamic Design of Parallel Robots for End-Effector Trajectory Tracking and Singularity Avoidance”, Proceedings of the IEEE, International Conference on Mechatronics and Automation, August 5-8, Takamatsu, Kagawa, Japan, 2008.
      7. E. Reyes-Retana, H. Rodríguez-Cortés, and C. A. Cruz-Villar, “Robust Geometric Sizing of a Flying Wing Powered by Electric Energy”, Proceedings of the 49th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, April 7-10, 2008.
    • 2007
      1. A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, D. Muro- Maldonado, “On-line Joint/Cartesian Optimal Control o Redundant Robot Manipulators Without Inverse Kinematics”, 4th. IEEE Latin America Robotic Symposium (LARS 2007). Cd. de Monterrey, México, Octubre 2007.
      2. D. Muro- Maldonado, A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, “Diseño, modelado y construcción de un manipulador redundante”, IEEE 5th Congreso Internacional en Innovación y Desarrollo Tecnológico CIINDET 2007, Cuernavaca, México, Octubre, 2007.
      3. D. Muro- Maldonado, A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, “Sliding PID control for trajectory tracking of a 2 DOF robot manipulator: simulations and experiments”, 4th International Conference on Electrical and Electronics Engineering ICEEE 2007, pp. 302 - 305, Mexico D.F., Mexico, September 2007.
      4. Portilla-Flores E.A., Mezura-Montes E., Alvarez-Gallegos J., Coello-Coello C.A., Cruz-Villar C.A. “Utilización de la evolución diferencial multiobjetivo en el diseño mecatrónico de una transmisión de variación contínua”, Memorias del 8vo. Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica, Octubre 23 – 25, 2007.
    • 2006
      1. Cruz-Villar C. A., Parra-Vega V., Rodriguez-Angeles A. Project-oriented low cost autonomous underwater vehicle with servo-visual control for Mechatronics Curricula. XIII Annual Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice, Brisbane, Australia (2006).
  • Congresos locales
    • 2010
      1. A. Rodríguez-Ángeles, J. L. Guzmán-Gutiérrez, C. Cruz-Villar. Wearable interface based on inertial sensors for master-slave robot teleoperation. Congreso Nacional de la Asociación de Control Automático, 2010, Puerto Vallarta, Jalisco, México, 5-8, Octubre 2010
      2. Miguel G. Villarreal-Cervantes, Carlos A. Cruz-Villar, Ja. Álvarez-Gallegos. Metodología de diseño integrado robusto para sistemas mecatrónicos. Congreso Nacional de la Asociación de Control Automático, 2010, Puerto Vallarta, Jalisco, México, 5-8 Octubre 2010.
      3. Daniel A. Vite-Tellez, A. Rodríguez-Ángeles, Carlos A. Cruz-Villar, Trayectorias para marcha semiestática de un robot bípedo: diseño y pruebas experimentales. VIII Congreso Internacional sobre Innovación y Desarrollo Tecnológico, CIINDET 2010. 24-26 Cuernavaca, Morelos, noviembre 2010.
      4. Rogelio Portillo-Velez, A. Rodríguez-Ángeles, Carlos A, Cruz-Villar, An Optimal admittance approach for safe robot-environment interaction. Memorias del Congreso Anual de la Asociación Mexicana de Robótica 2010 (ComRob 2010). Mazatlán, Sinaloa, México 2010.
    • 2009
      1. Nicolas Store, C. A. Cruz-Villar, A. Rodriguez-Angeles, “Diseño optimo de un cobot tridimensional de 4 grados de libertad con engranajes planetarios”. Memorias del Congreso Anual 2009 de la Asociación de México de Control Automático (AMCA 2009). Zacatecas, México, 2009.
      2. R. de J. Portillo-Velez, A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, “Whole arm obstacle avoidance for non-similar redundant teleoperated robots. Memorias del Congreso Anual 2009 de la Asociación de México de Control Automático (AMCA 2009). Zacatecas, México, 2009.
      3. D. A. Vite-Tellez, C. A. Cruz-Villar, A. Rodriguez-Angeles, “Diseño e integración de un robot bipedo”. Memorias del Congreso Anual 2009 de la Asociación de México de Control Automático (AMCA 2009). Zacatecas, México, 2009.
    • 2008
      1. R. de J. Portillo Vélez, A. Rodríguez-Ángeles, C. A. Cruz-Villar, “Evasión de obstáculos en línea para manipuladores redundantes con restricciones”, Memoria del Congreso de la Asociación Mexicana en Control Automático, AMCA 2008. México D.F., México, Octubre 2008.
    • 2007
      1. A. Rodriguez-Angeles, C. A. Cruz-Villar, D. Muro- Maldonado, “Joint/Cartesian On-line Optimal Control of a Robot Manipulator Without Inverse Kinematics”, CD de Memorias del Congreso de la Asociación Mexicana en Control Automático, AMCA 2007. Cd. de Monterrey, México, Octubre, 2007.
      2. I. Morett-Valenzuela, C.A. Cruz-Villar, “Diseño Robusto Integrado de un Sistema de Posicionamiento Lineal” Memorias del Congreso Anual de Control Automático 2007, Monterrey, México, Octubre del 2007.
    • 2006
      1. Cruz-Villar C. A., Parra-Vega V., Rodriguez-Angeles A. Project-oriented toy like autonomous Ander water vehicle with visual servoing for Mechatronics Curricula, Congreso de la Asociación Mexicana en Control Automático, AMCA 2006. Cd. de México, Mexico (2006) pp. 487
  • Estudiantes graduados
    • Doctorado
      • 2010
        1. Miguel Gabriel Villarreal Cervantes.
          Diseño integrado robusto de un manipulador de cadena cinemática cerrada. Directores de Tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar y Dr. Jaime Álvarez Gallegos. Enero 22 de 2010.
    • Maestria
      • 2010
        1. Nicolas Jean Didier Store.
          Diseño óptimo y construcción de un cobot. Directores de Tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar y Dr. Alejandro Rodríguez Ángeles. Agosto 19 de 2010.
        2. Daniel Alejandro Vite Téllez.
          Integración y planificación de marcha en un robot bípedo de 10 grados de libertad (gdl). Directores de Tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar y Dr. Alejandro Rodríguez Ángeles. Agosto 27 de 2010.
        3. Juan Luis Guzmán Gutiérrez.
          Diseño y construcción de una interfaz humana para caracterización del movimiento humano con aplicación en tareas de teleoperación. Directores de Tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar y Dr. Alejandro Rodríguez Ángeles. Agosto 9 de 2010.
      • 2009
        1. Humiko Yahaira Hernández Acosta. “Sistema de teleoperación bilateral de fuerza posición Maestro-Esclavo no similar en tiempo real”, Centro de Investigación y Estudios Avanzados, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Sección de Mecatrónica. Asesores: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar, Dr. Alejandro Rodríguez Angeles. Fecha de obtención del grado: Agosto 25 del 2009.
        2. David Jussel Escamilla Ramírez. “Supresión de caos en sistemas mecánicos con fricción discontinua”. Directores de Tesis: Carlos Alberto Cruz Villar y Jaime Alvarez Gallegos. Especialidad: Ingeniería Eléctrica, Mecatrónica, Agosto del 2009.
      • 2008
        1. Rogelio de Jesus Portillo Velez . “Control optimo de manipuladores redundantes para evasión de obstáculos variantes en el tiempo usando visión artificial”, Centro de Investigación y Estudios Avanzados, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Sección de Mecatrónica, Directores de tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar y Dr. Alejandro Rodriguez Angeles. Fecha de obtención del grado: Diciembre 17 del 2008.
        2. José Alberto Balderas Castillo. “Diseño y construcción de un sistema inmerso para el control de sistemas electromecánicos”. Directores de Tesis: Carlos Alberto Cruz Villar y Aldo Orozco Lugo. Especialidad: Ingeniería Eléctrica, Mecatrónica, 22 de Agosto del 2008.
      • 2007
        1. David Muro Maldonado, “Control optimo de de manipuladores redundantes”, Centro de Investigación y Estudios Avanzados, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Sección de Mecatrónica, codirigida por el Dr. Carlos Alberto Cruz Villar. Obtención del grado: Diciembre 7 del 2007.
        2. Igor Morett Valenzuela. “Diseño robusto de un sistema de posicionamiento lineal”. Especialidad: Ingeniería Eléctrica, Mecatrónica. Director de Tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar. Fecha de graduación 27 de Agosto del 2007.
        3. Marisol Gutiérrez Hinojosa. “Modelado y control del backlash en una transmisión de variación continua”. Especialidad: Ingeniería Eléctrica, Mecatrónica. Directores de Tesis: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar y Dr. Jaime Alvarez Gallegos. Fecha de graduación 31 de Agosto del 2007.
    • Participación en proyectos
      1. Proyecto PIFUTP08-135 del ICyTDF titulado “Sincronización de Robots”. Inicio en Febrero del 2009 con duración de 2 años. Monto aprobado $600,000 m.n. Participación en el área técnica del proyecto.
      2. Técnicas de robustez en el diseño integrado de sistemas mecatrónicos. Clave: 84060 Vigencia: 30/10/2008 al 30/10/2011. Responsable: Dr. Carlos Alberto Cruz Villar. Participantes: Dr. Jaime Alvarez Gallegos, Dr. Carlos Artemio Coello Coello, Miguel Gabriel Villarreal Cervantes. Agencia de Financiamiento: CONACY
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