Fuente de corriente para aplicaciones de bioimpedancia utilizando un dispositivo de señal mixta, PSoC 5LP

One of the main components for bioimpedance measurement are the current sources, which are designed mainly from discrete analog components. Currently, the decrease in the costs of digital systems and the high scale of integration allow us to propose embedded solutions, substantially reducing the electronic components used. This article presents the design of a bipolar sinusoidal current source for bioimpedance applications based on discrete time feedback systems, fully embedded in a mixed signal device PSoC 5LP CY8C5888AXI-LP096 from Cypress semiconductor mounted on a FreeSoC2 card from SparkFun. The proposed source regulates the peak level of the bipolar current delivered by an embedded discrete time controller, measuring the voltage present in a resistor of known value which is the only element external to the source and this series with the load impedance (Resistance Shunt), achieving working frequencies up to 120 kHz, with load resistors from 50 Ω to 3 kΩ and currents between 500 μA and 2 mA, maintaining a harmonic distortion close to 1% for most of the working range of the source.Uno de los principales componentes para medición de bioimpedancia son las fuentes de corriente, las cuales son diseñadas principalmente a partir de componentes analógicos discretos. En la actualidad la disminución en los costos de los sistemas digitales y la alta escala de integración permiten plantear soluciones embebidas disminuyendo sustancialmente los componentes electrónicos utilizados. Este articulo presenta el diseño de una fuente de corriente sinusoidal bipolar para aplicaciones de bioimpedancia basada en sistemas realimentados de tiempo discreto, totalmente embebida en un dispositivo de señal mixta PSoC 5LP CY8C5888AXI-LP096 de Cypress semiconductor montado sobre una tarjeta FreeSoC2 de la empresa SparkFun. La fuente propuesta regula el nivel pico de la corriente bipolar entregada mediante un controlador de tiempo discreto embebido, midiendo el voltaje presente en una resistencia de valor conocido la cual es el único elemento externo a la fuente y que esta serie con la impedancia de carga (Resistencia Shunt), lográndose frecuencias de trabajo de hasta 120 kHz, con resistencias de carga desde 50 Ω a 3 kΩ y corrientes entre 500 µA y 2 mA, manteniendo una distorsión armónica cercana al 1% para la mayoría del rango de trabajo de la fuente. 

Sistema de Captura para la Imitación del Movimiento Humano por un Robot Planar de Base Fija

En este trabajo se  muestra la implementación de un sistema de captura de movimiento de bajo costo, utilizando Kinect \texttrademark, para la imitación de movimiento en el plano frontal mediante un robot planar de base fija. Se hizo un estudio de la cinemática inversa para mapear el movimiento humano con las coordenadas cartesianas $(x,y,z)$ que entrega el sensor y transformarlas en coordenadas articulares $(q_1,q_2,\ldots,q_9)$ que son las posiciones angulares de referencia para el robot. Estas trayectorias de referencia se utilizaron para imitar el movimiento humano por medio de un robot planar de nueve grados de libertad

Comparação entre o atendente e o aprendizado remoto para a introdução de sistemas de controle automático

This paper presents a comparison between face-to-face and remote teaching of a university level course on automatic control systems. A set of learning activities is proposed to teach and evaluate the course. These activities aim to strengthen problem solving, teamwork, communication and self-learning skills. The activities were developed using the interactive learning applications: Matlab Grader, Matlab Live Scripts, Google Classroom, Google Meet and Google Docs. A survey applied to students who took the course face-to-face in 2019 and remotely during 2020 showed the advantages of the remote approach for most aspects of each of the skills mentioned. However, students perceived that their contribution to teamwork was greater when they were in a physical classroom. Course grades improved by an average of 10 % for the remote modality.En este trabajo se presenta una comparación entre la enseñanza presencial y remota de un curso de nivel universitario sobre sistemas de control automático. Se propone un conjunto de actividades de aprendizaje para enseñar y evaluar el curso. Estas actividades tienen como objetivo fortalecer la resolución de problemas, el trabajo en equipo, la comunicación y las habilidades de autoaprendizaje. Las actividades se desarrollaron utilizando las aplicaciones de aprendizaje interactivas: Matlab Grader, Matlab Live Scripts, Google Classroom, Google Meet y Google Docs. Una encuesta aplicada a los estudiantes que realizaron el curso presencial en 2019 y a distancia durante 2020 mostraron las ventajas del acercamiento remoto para la mayoría de los aspectos de cada una de las habilidades mencionadas. Sin embargo, los estudiantes percibieron que su contribución al trabajo en equipo era mayor cuando se encontraban en un aula física. Las calificaciones del curso mejoraron en promedio un 10 % para la modalidad remota.Este artigo apresenta uma comparação entre o ensino presencial e remoto de um curso de nível universitário sobre sistemas de controle automático. Um conjunto de atividades de aprendizagem é proposto para ensinar e avaliar o curso. Essas atividades visam fortalecer as habilidades de resolução de problemas, trabalho em equipe, comunicação e auto-estudo. As atividades foram desenvolvidas utilizando os aplicativos interativos de aprendizagem: Matlab Grader, Matlab Live Scripts, Google Classroom, Google Meet e Google Docs. Uma pesquisa aplicada aos alunos que fizeram o curso presencial em 2019 e a distância durante 2020 mostrou as vantagens da abordagem remota para a maioria dos aspectos de cada uma das habilidades mencionadas. No entanto, os alu- nos perceberam que sua contribuição para o trabalho em equipe era maior quando estavam em uma sala de aula física. As notas do curso melhoraram em média 10 % para a modalidade remota

Metodología para el mantenimiento predictivo de transformadores de distribución basada en aprendizaje automático

Context: In this paper, we describe a methodology set up to schedule the predictive maintenance of distribution transformers in the Department of Cauca (Colombia) by means of machine learning. Method: The proposed methodology relies on a predictive classification model that finds the minimum number of distribution transformers prone to failure. To verify this, the model was implemented and tested with real data in the Department of Cauca (Colombia). Results: It is possible to achieve an effective solution for scheduling the predictive maintenance of distribution transformers by means of machine learning. Conclusions: The proposed model is an effective tool for problems involving the scheduling of preventive maintenance scheduling problems for distribution transformers.Contexto: En este artículo describimos una metodología que se ha establecido para programar el mantenimiento predictivo de transformadores de distribución en el Departamento del Cauca (Colombia) mediante aprendizaje automático. Método: La metodología propuesta se basa en un modelo predictivo de clasificación que encuentra el número mínimo de transformadores de distribución propensos a fallar. Para verificar esto, el modelo fue implementado y probado con datos reales en el Departamento del Cauca (Colombia). Resultados: Es posible lograr una solución efectiva para programar el mantenimiento predictivo de los transformadores de distribución mediante el uso de aprendizaje automático. Conclusiones: El modelo propuesto es una herramienta eficaz para los problemas de programación del mantenimiento preventivo de los transformadores de distribución

Generación de trayectorias para un robot bípedo basadas en captura de movimiento humano

La locomoción bípeda es una característica natural del ser humano utilizada para desplazarse en su entorno. Sin embargo, para un robot bípedo es muy difícil imitar estos movimientos debido a las grandes diferencias cinemáticas y dinámicas entre ambos. Por tal razón, en este trabajo de investigación se propone un método para adaptar las trayectorias de marcha de un ser humano a un robot bípedo. Para lograrlo, primero se realizaron experimentos con dos sistemas distintos de captura de movimiento para obtener las trayectorias articulares de la marcha humana. Después, se estudió la generación de patrones de marcha mediante dos enfoques: patrón de marcha basado en el modelo cart-table y por optimización. En este último enfoque se consideran dos vertientes. En el primero se hace la optimización de la norma euclidiana del torque. En el segundo, las trayectorias obtenidas mediante captura de movimiento sirven como entrada a un generador de trayectorias off-line, llamado filtro dinámico en el que se tienen en cuenta las restricciones cinemáticas y dinámicas necesarias para impedir que el robot caiga mientras camina. Una vez se calculan las trayectorias de marcha estables para el robot, obtenidas por tres métodos: modelo cart-table, optimización de torques y el filtro dinámico, estas se compararon mediante dos índices de desempeño que evalúan el consumo energético de los actuadores del robot. El filtro presenta la ventaja de una menor carga computacional frente al método de optimización de torques, aunque éste es el que consume la menor cantidad de energía. Para validar las trayectorias se desarrolló al interior de la Universidad del Cauca un simulador para el robot Bioloid Premium kit basado en el entorno V-Rep y después se implementaron sobre el robot real. A pesar de que la generación de trayectorias se lleva a cabo fuera de línea, el filtro dinámico es una buena opción para generar trayectorias que permitan mantener la estabilidad del robot. En el corto plazo se espera implementar el filtro dinámico para la generación de trayectorias en línea, en un robot humanoide con dimensiones aproximadas a las de un ser humano.Bipedal locomotion is a natural characteristic of human beings used to move in their environment. However, for a biped robot it is very difficult to imitate these movements due to large kinematic and dynamic differences. For this reason, in this research work, we propose a method to adapt the gaits trajectories of a human being to a biped robot. To achieve this goal, first we made an experiments with with two different motion capture systems to obtain the joint trajectories of human walking. Then, we studied gait generator patterns, using two approaches: gait generator pattern based on the cart-table model and optimization. In the latter approach considers two aspects. First, it makes optimization of the Euclidean norm of torque. In the second, the trajectories obtained by motion capture serve as input to a trajectory generator offline, called dynamic filter that takes into account the kinematic and dynamic constraints necessary to prevent the robot fall while walking. Once stable motion trajectories are calculated for the robot, it was obtained by three methods: model cart-table, torques optimization and dynamic filter, these were compared with two performance index that assess the energy consumption of the actuators of the robot. The filter has the advantage of a lower computational load versus torque optimization method, although this is consuming the least amount of energy. To validate the trajectories, it developed within the Universidad del Cauca a simulator for the robot Bioloid Premium Kit based on the V-Rep environment. After, these were implemented on the real robot. Even though the motion generation is done offline, the dynamics filter is a good option for making in automated way the trajectories generation. The next step will be to test the dynamics filter in other humanoid robots and try to implement an online dynamics filter

Comparison of two motion capture systems by means of joint trajectories of human gait

En la actualidad, los métodos más comunes para una adecuada captura del movimiento humano en tres dimensiones requieren de un entorno de laboratorio y la fijación de marcadores, accesorios o sensores a los segmentos corporales. Sin embargo, el alto costo de estos equipos es un factor limitante en diversos entornos de trabajo. Sistemas de captura de movimiento como Microsoft Kinect TMpresentan un enfoque alternativo a la tecnología de captura de movimiento. En este trabajo se comparan dos sistemas de captura de movimiento por medio de las trayectorias articulares y las medidas antropométricas de una persona en un ciclo de marcha normal. El primero de ellos, es un sistema comercial de precisión que utiliza marcadores (Vicon TM) y el segundo, es la cámara Microsoft KinectTM. Ambos sistemas se evaluaron con el propósito de comparar la diferencia geométrica y el error RMS entre las trayectorias articulares de la marcha humana obtenidas por cada uno de los sistemas. Los resultados muestran una varianza mayor en las medidas antropométricas y trayectorias articulares para el Kinect, aunque este sistema es de bajo costo y de fácil uso e instalación, no puede ser utilizado para un análisis preciso de la cinemática de la marcha humanaCurrently, the most common methods for proper capture of human movement in three dimensions require a laboratory environment and setting markers, accessories or sensors to the body segments. However, the high cost of equipment is a limiting factor in diverse environments. Motion capture systems such as Microsoft KinectTM present an alternative approach to motion capture technology. In this paper, two motion capture systems are compared by means of joint trajectories and anthropometric Currently, the most common methods for proper capture of human movement in three dimension measurements of a person in a normal gait cycle. The first is accurate trading system that uses markers (ViconTM), and the second is Microsoft KinectTM camera. Both systems were evaluated in order to compare the geometric difference and the RMS error between the joint trajectories for Kinct, although this system is inexpressive and easy to use and install, cannot be used for precise kinematic analysis of human walkin

Modelo Matemático para Control de Coagulación de la Sangre a partir de Patrones Dinámicos Bio-Speckle

En este trabajo se presenta un modelo matemático lineal de primer orden con retardo, para caracterizar el tiempo de coagulación de la sangre a partir de datos obtenidos mediante la técnica  de speckle dinámico. La plataforma experimental utilizada dispone de una cámara CCD, un láser de He-Ne y un computador para el registro y procesamiento de la información.  Se presentan los resultados experimentales obtenidos, su análisis y se propone el desarrollo de un sistema de control  para  validar el tratamiento médico enfocado a reducir el tiempo de coagulación de la sangre

Dataset of audio signals from brushless DC motors for predictive maintenance

Predictive Maintenance (PdM) has a main role in the Fourth Industrial Revolution; its goal is to design models that can safely detect failure in systems before they fail, aiming to reduce financial, environmental, and operational costs. A brushless DC (BLDC) electric motors have increasingly become more popular and been gaining popularity in industrial applications, so their analysis for PdM applications is only a natural progression; audio analysis proves to be a useful method to achieve this and rises as a very pragmatic case of study of the characteristics of the motors. The main goal of this paper is to showcase sound-based behavior of BLDC motors in different failure modes as result of an experiment led by researchers at Universidad del Cauca in Colombia. This dataset may provide researchers with useful information regarding signal processing and the development of Machine Learning applications that would achieve an improvement within Predictive Maintenance and I4.0.Predictive Maintenance (PdM) has a main role in the Fourth Industrial Revolution; its goal is to design models that can safely detect failure in systems before they fail, aiming to reduce financial, environmental, and operational costs. A brushless DC (BLDC) electric motors have increasingly become more popular and been gaining popularity in industrial applications, so their analysis for PdM applications is only a natural progression; audio analysis proves to be a useful method to achieve this and rises as a very pragmatic case of study of the characteristics of the motors. The main goal of this paper is to showcase sound-based behavior of BLDC motors in different failure modes as result of an experiment led by researchers at Universidad del Cauca in Colombia. This dataset may provide researchers with useful information regarding signal processing and the development of Machine Learning applications that would achieve an improvement within Predictive Maintenance and I4.0

Congreso Internacional de Bioeconomía Circular - Fase III 1/3

Ponentes: Diana Arrioja, CANACINTRA Diego Montenegro Ernst, Representante del IICA México Luis Ángel Rodríguez del Bosque, Director General del INIFAP Martha Escalante Escoffíe, Secretaria Ejecutiva Salvador Landeros Ayala, Director General Esteban Chavoya Bravo, Presidente José Solís Ramírez, Rector de la Universidad Autónoma de Chapingo Carlos Ricardo Menéndez Gámiz, IICA-México Moderador: Dr. Alfredo Camhaji Samra (IRC) Mtra Imelda Torres Sandoval, UACH Carlos Ricardo Menéndez Gámiz, IICA Gerardo Gómez González, UACH Refugio Tobar Reyes, Delia Morenos Velázquez, Ana Liviere Varhas Vizuet, Carlos Alberto Lobato Tapia, BUA México Felipe de Jesús Becerra-Guzmán, U. de G.-CUCSur Roxana Yuliet Espinoza-Rubio, Agropecuaria Roxana SPR Citlalli Arlae RojasLópez, Víctor Rubén Padilla Salas, U. de G. México Dra. Graciela Carrillo González, UAM Xochimilco, México Moderadora: Ing. Paula Medina Morales. (Biofábricas S XXI / Red Innovagro) Dr. Edgar Iván Roldán Cruz, CONACYT Hugo Alexander Chavarría Miranda, IICA Ing. Rosemberg Pérez, Dr. Carlos Ricardo Menéndez Gámiz, IICA México Dr. José Joaquín Díaz Solano, AGRIcircle Tekmann Ing. Francisco Ramírez y Ramírez, DGSV/SENASICA/SADER Ing. Agr. Aranzazú Aguilar FríasA discutir: Promover los principales elementos conceptuales y de aplicación práctica en torno a la bioeconomía circular en América, Europa y México que sirva de marco para coadyuvar al diseño de una estrategia nacional que atienda los principales retos y oportunidades nacionales para la seguridad alimentaria, la reactivación socio económica y la adaptación al cambio climático

Reduction of cardiac imaging tests during the COVID-19 pandemic: The case of Italy. Findings from the IAEA Non-invasive Cardiology Protocol Survey on COVID-19 (INCAPS COVID)

Background: In early 2020, COVID-19 massively hit Italy, earlier and harder than any other European country. This caused a series of strict containment measures, aimed at blocking the spread of the pandemic. Healthcare delivery was also affected when resources were diverted towards care of COVID-19 patients, including intensive care wards. Aim of the study: The aim is assessing the impact of COVID-19 on cardiac imaging in Italy, compare to the Rest of Europe (RoE) and the World (RoW). Methods: A global survey was conducted in May–June 2020 worldwide, through a questionnaire distributed online. The survey covered three periods: March and April 2020, and March 2019. Data from 52 Italian centres, a subset of the 909 participating centres from 108 countries, were analyzed. Results: In Italy, volumes decreased by 67% in March 2020, compared to March 2019, as opposed to a significantly lower decrease (p < 0.001) in RoE and RoW (41% and 40%, respectively). A further decrease from March 2020 to April 2020 summed up to 76% for the North, 77% for the Centre and 86% for the South. When compared to the RoE and RoW, this further decrease from March 2020 to April 2020 in Italy was significantly less (p = 0.005), most likely reflecting the earlier effects of the containment measures in Italy, taken earlier than anywhere else in the West. Conclusions: The COVID-19 pandemic massively hit Italy and caused a disruption of healthcare services, including cardiac imaging studies. This raises concern about the medium- and long-term consequences for the high number of patients who were denied timely diagnoses and the subsequent lifesaving therapies and procedures