Ambiente virtual para el diseño de controladores de seguimiento de trayectorias de posición de vehículo operado remotamente

This article presents a virtual environment based on co-simulation between MatLab and MSC Adams, allowing simulation, analysis, development and validation of control strategies for tracking of position trajectories of a Remotely Operated Vehicle (ROV). The simulation results in the horizontal plane show that it is possible, in an uncomplicated way, to construct a virtual environment, which allows observing realistic movements when the forces exerted on an ROV are provided. Taking advantage of the properties of co-simulation, the experiences in this work show that this simulation strategy is very suitable for analysis purposes and control design, allowing researchers and professionals the wide use of control tools available in MATLAB for this end. In this work, a robust linear quadratic regulator (LQR) with integral action has been used to evaluate the performance of the proposed virtual environment for tracking of position trajectories. To validation purposes, widely used trajectories in naval study designs were employed such as the Zig -Zag shaped and the Circular shaped trajectories. Simulation results show that the integration of both, MatLab and MSC Adams, effectively addressees the problem of evaluation of performance of control strategies in the virtual environment. The presented approach allows gaining experience about the challenges of this kind of control problems, before dealing with the complex aspects of tuning in real experimental environments, avoiding losses and cost overruns for underwater robotics projects.Este artículo presenta un ambiente virtual basado en co-simulación entre MatLab y MSC Adams, permitiendo simulación, análisis, desarrollo y validación de estrategias de control para el seguimiento de trayectorias de posición de un vehículo operado remotamente (ROV). Los resultados de simulación en el plano horizontal muestran que es posible, de forma simple, construir un ambiente virtual que permite observar movimientos realistas al ingresar las fuerzas ejercidas sobre un ROV. Sacando ventaja de las propiedades de co-simulación, las experiencias en este trabajo muestran que esta estrategia de simulación es muy adecuada para propósitos de análisis y diseño de control, permitiendo a los investigadores y profesionales el uso amplio de herramientas de control disponible en MATLAB para este fin. En este trabajo se utiliza un regulador lineal cuadrático (LQR) robusto con acción integral para evaluar el desempeño del entorno virtual propuesto en el seguimiento de una trayectoria de posición. Para la validación se utilizaron trayectorias ampliamente empleadas en diseños de estudios navales como son la de forma de Zig-Zag y la de forma Circular. Los resultados de simulación muestran que la integración de MatLab y MSC Adams permite evaluar de forma efectiva el desempeño de estrategias de control en este entorno virtual. El enfoque presentado permite ganar experiencia acerca de los desafíos de este tipo de problemas de control, antes de tratar con los aspectos complejos de sintonización en ambientes experimentales reales, evitando pérdidas y sobrecostos en los proyectos robótica submarina

Método para evaluación de una estrategia de control realimentado en la funcionalidad de agarre de poder con una prótesis de mano robótica

Objective: In the design of a robotic hand prosthesis, a variety of problems arise for which there are multiple solutions proposed in the literature. One of them is the selection of a strategy for the automatic control of the movement of the hand. Within the functionalities of a prosthesis, the power grip functionality is one of the most important. Given the wide variety of proposals in terms of control techniques for power grip, the designer is faced with the dilemma of which of them is the most suitable for his particular design. Although there are metrics to quantify the quality of the grip, those that have been proposed address various aspects independently, which does not allow making a decision about the best option for the particular case. In this work, a method is proposed to calculate a composite indicator that allows the evaluation of the performance of control techniques in the power grip based on the following individual metrics that evaluate different aspects in the execution of the power grip: finger strength, grip strength, grip efficiency, grip cycle time, slip resistance, following error, and transient response overshoot. Thanks to the method proposed in this work, the question is answered: of several control options to be tested, which one offers better functional performance? Methodology: A set of metrics are adopted with which to obtain quantitative data related to the quality of the power grip and to the performance of the control target to govern the prosthesis; subsequently, selected individual metrics are calculated for each of the grip control techniques to be evaluated on a virtual environment, consisting of a robotic hand and an object to be grasped; then two composite indicators are constructed to obtain a quantitative assessment of the quality of the grip based on a statistical analysis, and the results are contrasted against the individual metrics used. Results: A method is proposed for the construction of a composite indicator, which allows the evaluation of the performance of control techniques, in power grips in robotic hands. By implementing this method, the best performance values were found in hybrid controllers. Conclusions: In this work, a method has been proposed to facilitate the decision-making of the designer regarding the most adequate control technique, among several available, to achieve the power grip with a specific prosthesis. The method seeks to build a composite indicator that groups together various metrics to evaluate particular grip functionality, and also to quantify the achievement of following instructions, facilitating decision-making about the incidence of the control technique in the achievement of the final objective. Financing: This work was supported by University of Cauca under the Master of Science in Automation program.Objetivo: En el diseño de una prótesis de mano robótica surgen variedad de problemáticas para las cuales existen múltiples soluciones propuestas en la literatura. Una de las problemáticas es la selección de una estrategia para el control automático del movimiento de la mano. Entre las funcionalidades de una prótesis, la de agarre de poder es una de las más importantes. Dada la gran cantidad de propuestas en cuanto técnicas de control para el agarre de poder, el diseñador se enfrenta al dilema de cuál de ellas es la más adecuada para su diseño particular. Aunque hay métricas para cuantificar la calidad del agarre, las que se han propuesto abordan diversos aspectos de manera independiente, lo cual no permite tomar una decisión acerca de la mejor opción para el caso particular. En este trabajo se propone un método para calcular un indicador compuesto que permite la evaluación del desempeño de técnicas de control en el agarre de poder, con base en las siguientes métricas individuales que evalúan diferentes aspectos en la ejecución del agarre de poder: la fuerza del dedo, la fuerza del agarre, la eficiencia del agarre, el tiempo de ciclo de agarre, la resistencia al deslizamiento, el error de seguimiento y el sobreimpulso de la respuesta transitoria. Gracias al método propuesto en este trabajo, se da respuesta a la pregunta: “De varias opciones de control a probar, ¿cuál ofrece un mejor desempeño funcional?”. Metodología: Se adoptó un conjunto de métricas con las cuales obtener datos cuantitativos relacionadas con la calidad del agarre de poder y con el desempeño del objetivo de control para gobernar la prótesis. Posteriormente, se calcularon métricas individuales seleccionadas para cada una de las técnicas de control de agarre a evaluar, sobre un entorno virtual, constituido por una mano robótica y un objeto a agarrar. Luego se construyeron dos indicadores compuestos para obtener una valoración cuantitativa de la calidad del agarre a partir de un análisis estadístico, y se contrastaron los resultados contra las métricas individuales utilizadas. Resultados: Se planteó un método para la construcción de un indicador compuesto que permitiera la evaluación del desempeño de técnicas de control, en agarres de poder en manos robóticas. Al implementar dicho método, se encontraron los mejores valores de desempeño en controladores híbridos. Conclusiones: En este trabajo se sugiere una alternativa tendiente a facilitar la toma de decisiones del diseñador en cuanto a la técnica de control más adecuada, entre varias disponibles, para el logro del agarre de poder con una prótesis específica. El método busca construir un indicador compuesto que agrupa variadas métricas para evaluar funcionalidad particular de agarre, y también para cuantificar el logro de seguimiento de consignas, facilitando la toma de decisiones acerca de la incidencia de la técnica de control en el logro del objetivo final

Análisis del efecto del control de la temperatura en una tostadora de café de lecho fluido

One of the main sources of economic income in Colombia's agricultural sector is the marketing of coffee with a high contribution to the country's economy. However, trends in coffee industry 4.0 show that the coffee roasting process is where more value aggregation is presented and at the same time is one of the most complex because multiple factors are involved such as grain moisture, volume, variety and heat and mass transfer variables. The main objective of this work was to design and implement a fluidized bed system for the study of the effect of temperature control on the physical properties of roasted coffee from Cauca-Colombia. The development of the work was addressed in 4 sequential phases: CAD design, Digital manufacture, temperature control design and the systems analysis. The proposed fluid bed system features a control system for the RoR (rate of rise) that can be adjusted between 3 to 20°C/min, and provide a prediction in the events of the standard roasting profile (Turning Point, Yellow, First Crack, Development time, Second Crack, Drop).Una de las principales fuentes de ingresos en el sector agropecuario de Colombia es la comercialización del café con un alto aporte a la economía del país. Sin embargo, las tendencias de la industria 4.0 del café muestran que el proceso del tostado es donde más agregación de valor existe, pero es uno de los más complejos. Aquí, intervienen factores variables como por ejemplo la humedad del grano, el volumen, la variedad, y las relacionadas con transferencia de calor y masa. El objetivo principal de este trabajo fue desarrollar un sistema de lecho fluido para el estudio del efecto del control de temperatura sobre las propiedades físicas del café tostado del Cauca-Colombia. El trabajo se abordó en 4 fases secuenciales. Diseño CAD, Fabricación digital, Control de temperatura y el análisis del sistema. El tostador integra un sistema de control para el RoR (rate of rise) que puede ser ajustado entre 3 a 20 °C/min, y proporciona un seguimiento a los eventos de la curva de tostado (retorno, amarillamiento, primer Crack, desarrollo, Segundo Crack, descarga)

Albedo influence on the microclimate and thermal comfort of courtyards under Mediterranean hot summer climate conditions

The Urban Heat Island (UHI) effect represents a threat to the well-being of cities. Cities must adapt to this phenomenon, prioritizing the improvement of outdoor environment quality. Urban materials have a great impact on outdoor environment quality, energy demand, and citizens’ well-being. Based on the literature, it can be stated that changing the albedo of on-site materials (pavements, facades) is a relevant strategy. The environmental impact of reflective materials from buildings to urban microclimate has been widely discussed in the literature. However, few publications assess the role of albedo in inner courtyards. This work uses simulation results to evaluate the impact of different surface albedo on the thermal performance and comfort of a courtyard in Seville. To do so, the simulation tool ENVI-met, one of the most widely used for outdoor spaces, is validated through a comparison with monitoring results. In conclusion, high reflectance compromises user comfort up to 5 ◦C of PET despite the fact that the use of high albedo on surfaces reduces surface temperature up to 25 ◦C in comparison with low albedo as it accumulates less heat by reflecting more solar radiation. Some of the recommendations given include the use of medium albedo (around 0.4) on walls to balance positive and negative effects, and high albedo on the pavements (above 0.7

Correlación del contenido de clorofila foliar de la especie Coffea arabica con índices espectrales en imágenes

Chlorophyll is a fundamental pigment for the photosynthetic processes of plant species and constitutes a limitation in agricultural production. The estimation of the content of leaf chlorophyll (LCC) is generally carried out through invasive spectrophotometric techniques. The multispectral images and the Vegetation Indexes (IV) constitute an important alternative because they allow the estimation in situ of the pigment. In this work, it is intended to find the variability and relationships between the localized content of chlorophyll, of the Coffea arabica species, and IV taken from multispectral images. A random sampling of leaves was carried out, and healthy and sick leaves were selected. The LCC of 60 samples was estimated by spectrophotometry and the correlation coefficient with IV was found. The best indicators of the pigment were the GARI, GNDVI, and NDVI indexes, among 14 indexes studied. It was found that the variability of IV data in different areas of diseased leaves, agrees with the distribution of non-homogeneous chlorophyll in those leaves since chlorophyll degradation in this variety does not behave in an isotropic way. This result encourages the possibility of using this technique to infer the health status of this plant.La clorofila es un pigmento fundamental para los procesos fotosintéticos de las especies vegetales, y constituye una limitante en la producción agrícola. La estimación del contenido de clorofila foliar (LCC) se realiza generalmente mediante técnicas invasivas de espectrofotometría. Las imágenes multiespectrales y los Índices de Vegetación (IV), constituyen una alternativa importante debido a que permiten la estimación in situ del pigmento. En este trabajo se pretende encontrar la variabilidad y relaciones entre el contenido localizado de clorofila, de la especie Coffea arabica, e IV tomados de imágenes multiespectrales. Se realizó un muestreo de hojas al azar, y se seleccionaron hojas sanas y enfermas. Se estimó el LCC de 60 muestras mediante espectrofotometría y se encontró el coeficiente de correlación con IV. Los mejores indicadores del pigmento fueron los índices GARI, GNDVI y NDVI, entre 14 índices estudiados. Se encontró que la variabilidad de los datos de IV en diferentes zonas de hojas enfermas, concuerda con la distribución de clorofila no homogénea en esas hojas, ya que la degradación de clorofila en esta variedad no se comporta de forma isotrópica. Este resultado alienta la posibilidad de usar esta técnica para inferir el estado de salud de esta planta.A clorofila é um pigmento fundamental para os a os processos fotossintéticos das espécies vegetais e constitui um fator limitante na produção agrícola. A plantação de café está sendo afetada por essa situação, e a medição desse pigmento é essencial. A estimativa do teor de clorofila é geralmente realizada usando técnicas espectrofotométricas no laboratório. Essas técnicas de análise são invasivas e a amostra é destruída. Aliás, as imagens multiespectrais em conjunto com os índices de vegetação (IV), constituem uma alternativa importante para avaliar remotamente o pigmento. Neste trabalho, é investigada a viabilidade do uso dos índices IV, obtidos a partir de imagens multiespectrais, como um método indireto para estimar o conteúdo da clorofila nas folhas das espécies vegetais de Coffea arábica. Foram estudados 14 índices de vegetação e os melhores foram os GARI, GNDVI y NDVI. Além disso, verificou-se que a variabilidade dos dados dos índices IV, em diferentes áreas de folhas não saudáveis concorda com a distribuição de clorofila não homogênea nessas folhas, porque a degradação da clorofila nessa variedade não se comporta isotropicamente. Este resultado incentiva a possibilidade de usar esta técnica para inferir o estado de saúde desta planta

Detection of p190BCR-ABL and p210BCR-ABL Fusion Transcripts in Patients with Chronic Myeloid Leukemia (CML) Using Qualitative RT-PCR

RESUMEN: Introducción: la leucemia mieloide crónica (LMC) se caracteriza por la presencia del cromosoma Filadelfia (Ph) que resulta de la translocación recíproca balanceada t(9;22)(q34;q11); este marcador cromosómico se encuentra con menor frecuencia en pacientes con leucemia linfoide aguda (LLA). Objetivo: determinar la frecuencia de las fusiones génicas BCR-ABL, que codifican para transcriptos p210BCR-ABL y p190 BCR-ABL en pacientes colombianos con diagnóstico de LMC, en diferentes fases de la enfermedad o de su tratamiento. Materiales y métodos: estudio descriptivo de corte transversal de 31 pacientes con LMC (15-78 años). El análisis se hizo a partir de muestras de sangre periférica con la técnica PCR anidada cualitativa para las isoformas P210 BCR-ABL (b3a2 e b2a2) y P190 BCR-ABL (e1a2). Resultados: se detectó el transcripto p210BCR-ABL en 29 de los 31 casos (93,6%). En ellos se identificaron las fusiones génicas b2a2 (16/29; 55,2%), b3a2 (10/29; 34,5%) y la coexpresión b3a2 y b2a2 (3/29; 10,3%). Conclusión: la fusión génica b2a2 fue la más frecuente en esta población con LMCSUMMARY: Introduction: Chronic myelogenous leukemia (CML) is characterized by the presence of the Philadelphia chromosome (Ph), resulting from the balanced reciprocal translocation t(9;22)(q34;q11). This marker chromosome is found less frequently in patients suffering from acute lymphoblastic leukemia. Objective: To determine the frequency of BCR-ABL gene fusions encoding the p210BCR-ABL y p190 BCR-ABL transcripts in Colombian patients diagnosed with CML in different stages of the disease and/or its treatment. Materials and methods: Cross sectional, descriptive study of thirty one CML patients (aged 15-78). Analysis was carried out through qualitative nested PCR for the isoforms P210 BCR-ABL (b3a2 e b2a2) and P190 BCR-ABL (e1a2), and based on peripheral blood samples. Results: In 29 of the 31 patients (93.6%) transcript p210BCR-ABL was detected; b2a2 and b3a2 gene fusions and the coexpression b3a2 and b2a2 were identified in 55.2% (16/29), 34.5% (10/29) and 10.3% (3/29) of the cases, respectively. Conclusion: b2a2 gene fusion was the most frequent in this CML populatio

Research advances in Risaralda. An overview of 8 experiences

I am honored to present to you this remarkable book, a testament to the invaluable research conducted in the fields of Health, Law, Engineering, and Administrative Sciences. Each chapter within these pages represents the culmination of extensive investigations carried out by dedicated scholars affiliated with the Red Universitaria de Risaralda (RUN), a network comprising 15 esteemed higher education institutions. Risaralda has emerged as a thriving hub for higher education, bolstered by its strategic geographical location, high quality of life, rich biodiversity, and competitive development. Today, Pereira ranks third in the index of university cities, with a student enrollment rate exceeding 63%. Close to 50,000 students pursue academic programs within the department. Notably, three institutions have achieved accreditation for their excellence in education, positioning Risaralda among the most competitive regions in terms of accredited academic programs. As we celebrate the 20th anniversary of the Red Universitaria de Risaralda in 2023, it is with great pride that we reflect on its pivotal role in fostering collaboration among public and private higher education institutions. Our mission has been twofold: attracting students to our region and supporting sustainable development and quality of life for our community. The mesa de investigación (research committee) has diligently coordinated the necessary actions to unite our researchers, facilitating an integrated approach to various disciplines and themes associated with the challenges faced in our region.CONTENT Introduction...................................................................................................................5 CHAPTER ONE. Tobacco Use and Social Skills in Children from Two Schools in Pereira, Colombia .......................................................................................................9 Angélica María Blanco Vanegas, Natalia Jeaneth Carmona Valencia and Ángela Liceth Pérez Rendón CHAPTER TWO. Lesbian visibility: between control and family silence.................................................35 Mireya Ospina Botero and Carolina Carmona Castilla CHAPTER THREE. New centralities in the city of Pereira, 1990-2019 .......................................................65 Cesar Augusto Castaño Galvis CHAPTER FOUR. Bibliometric analysis of scientific publications on the effect of roots on slope stability ...........................................................................................................95 Alejandro Alzate Buitrago, Raúl Alberto Gaviria Valencia, César Augusto Peñuela Meneses, Carlos Alberto Ospina Parra CHAPTER FIVE. Sustainability of local agri-food systems in a municipality of the Eje Cafetero, Colombia...............................................................................................131 Jaime Cardona Ocampo, Orlando Ospina Salazar and Julia Arredondo Botero CHAPTER SIX. Organizational strategies aimed at the Emberá Chamí unified indigenous reservation, Inamurcito community located in the municipality of Pueblo Rico, Risaralda............................................................................................................163 Carla Johana Martínez García and Yenny Marcela Vélez Herrera CHAPTER SEVEN. Psychomotor profile of children between 4 and 5 years old in the city of Pereira, Colombia ...................................................................................................199 Jhonatan Gonzalez-Santamaría and Claudia Jimena Lopez-Garcia CHAPTER EIGHT. Analysis of assembly tasks without the use of vision: an opportunity for the design of support technologies in manufacturing environments.....................217 Gustavo Adolfo Peña Marín, Carlos Andrés Quintero Diaztagle and Juan Diego Gallego Góme

Arquitectura : temas y reflexión

IlustracionesPrimera edició

Competitive Risaralda, generating research alliance for development

El presente libro lleva como título “Risaralda competitiva, generando alianzas en investigación para el desarrollo”, resultado del V encuentro de investigadores del departamento de Risaralda realizado en el mes de noviembre del año 2020. Evento en el cual se presentaron las últimas investigaciones realizadas en las diferentes instituciones educativas del departamento; quienes hacen parte de la Mesa de Investigaciones de Risaralda; ejercicio de gran interés que arroja resultados de investigaciones en diferentes áreas como son las Ciencias Agrícolas, Ciencias sociales, Ciencias de la salud, Ciencias de la tecnología y la información