Physical visualization of math concepts using Lego Mindstorms

Educational robotics has become one of the most effective methods to teach STEM concepts in a practical and didactic way at all educational level. In this context, the LEGO Mindstorms robotic platforms have been widely used due to their versatility ease of use and modularity. Despite this, most of the papers focus on K-12 and undergraduate levels, with little information reported in the literature about educational experiences at the graduate level. This article deals with the use of educational robotics for the teaching of mathematical concepts at the graduate level, and more specifically on the physical visualization of metrics (Euclidean, Taxicab, and Infinity), and the convergence of Cauchy sequence using a mobile robots LEGO Mindstorms NXT. The educational experience was applied to a group of graduate students who offered good comments on this type of educational activity and its usefulness to understand the mathematical concepts addressed. It was observed that this type of educational experiences motivates students to use mathematical concepts in interdisciplinary problems and encourages them to understand their functionality and application in the real worldPeer Reviewe

Diagnóstico tecnológico del uso de dispositivos programables en la industria boyacense. Caso de estudio: cadena agroindustrial de la panela

Context: This paper describes the results of a technological diagnostic process aimed to identify the level of incorporation of programmable devices (e.g. microcontrollers) and programmable logic devices (e.g. CPLDs and FPGAs) in the productive processes of the panela agro-industrial sector in the Department of Boyacá. It should be noted that the agro-industrial sector is one of the largest contributors to the gross domestic product of the department and is one of the most prioritized in terms of business potential and favorable economic environment according to the Departmental Strategic Plan for Science, Technology and Innovation of the Department of Boyacá.Method: The methodology used consists on to obtain a technological inventory (machines, equipment and IT infrastructure) and identify the technological assets of the related companies.Results: During the information collection phase, four panela producer companies were visited, all of them located in the Hoya del Rio Suarez region, of which it was found that only one presents a high degree of automation of its production processes, while the others have a very low or no automation. The literature review evidenced that there are several publications in indexed journals that describe important contributions on the development of the agro-industrial sector of panela, although none of them are made by universities of the department. In the analysis stage, the weaknesses and opportunities of the companies dedicated to producing panela in Boyacá were identified.Conclusions: All of the above allowed defining a set of proposals for the incorporation of programmable technologies in the development of research projects aimed at meeting the real needs of the companies producing panela in the Department of Boyacá, both in the improvement of production processes as in the working conditions of the persons devoted to these tasks.Contexto: En este artículo se describen los resultados de un proceso de diagnóstico tecnológico tendiente a identificar el nivel de incorporación de los dispositivos programables (microcontroladores) y de los dispositivos de lógica programable (CPLD y FPGA) en los procesos productivos del sector agroindustrial de la panela, en el departamento de Boyacá. Cabe resaltar que el sector agroindustrial es uno de los que más aportan al producto interno bruto del departamento y es uno de los más priorizados en términos del potencial de negocios y entorno económico favorable de acuerdo con el Plan Estratégico Departamental de Ciencia, Tecnología e Innovación del Departamento de Boyacá.Método: La metodología empleada consistió en obtener un inventario tecnológico (máquinas, equipos e infraestructura informática) e identificar los activos tecnológicos de las empresas relacionadas.Resultados: Para la fase de recolección de información se visitaron cuatro empresas productoras de panela ubicadas en la hoya del río Suarez, de las cuales se encontró que solo una tienetienen un alto grado de automatización en sus procesos de producción, mientras que las otras presentan uno muy bajo o ninguno. La revisión de literatura evidenció que existen varias publicaciones en revistas indexadas en las que se describen importantes aportes al desarrollo del sector agroindustrial de la panela, aunque ninguno es realizado por universidades del departamento. En la etapa de análisis se identificaron las debilidades y oportunidades de las empresas del sector panelero en Boyacá.Conclusiones: Todo lo anterior permitió definir un conjunto de propuestas de incorporación de las tecnologías programables para el desarrollo de proyectos de investigación, encaminados a cubrir las necesidades reales del sector panelero del departamento de Boyacá, tanto en el mejoramiento de los procesos de producción como en el de las condiciones de trabajo de las personas dedicadas a estas labores

FPGA-based translation system from colombian sign language to text

This paper presents the development of a system aimed to facilitate the communication and interaction of people with severe hearing impairment with other people. The system employs artificial vision techniques to the recognition of static signs of Colombian Sign Language (LSC). The system has four stages: Image capture, preprocessing, feature extraction and recognition. The image is captured by a digital camera TRDB-D5M for Altera’s DE1 and DE2 development boards. In the preprocessing stage, the sign is extracted from the background of the image using the thresholding segmentation method; then, the segmented image is filtered using a morphological operation to remove the noise. The feature extraction stage is based on the creation of two vectors to characterize the shape of the hand used to make the sign. The recognition stage is made up a multilayer perceptron neural network (MLP), which functions as a classifier. The system was implemented in the Altera’s Cyclone II FPGA EP2C70F896C6 device and does not require the use of gloves or visual markers for its proper operation. The results show that the system is able to recognize all the 23 signs of the LSC with a recognition rate of 98.15 %

INVESTIGACIÓN FORMATIVA PARA ESTUDIANTES DE INGENIERÍA UTILIZANDO ROBÓTICA

Este artículo describe una experiencia centrada en la formación en investigación para estudiantes de primeros semestres de Ingeniería Electrónica a través de la Robótica. El documento presenta una descripción de los entornos educativos desarrollados para fomentar el aprendizaje de los conceptos relacionados con la robótica y la investigación científica. Los resultados muestran mejoras significativas en el rendimiento académico y de investigación de los estudiantes involucrados, especialmente en la mejora de sus habilidades y conocimientos, así como en la motivación hacia el proceso de aprendizaje. Palabras clave: Investigación Formativa, Educación en Ingeniería, Robótica

Uso de la robótica educativa como herramienta en los procesos de enseñanza

Through educational robotics, concerning the use of didactic and pedagogic can support teaching and learning processes in the educational community with technological tools. This document describes the implementation of a differential mobile robot configuration built with the set pieces of kit Lego MindtormsTM NXT robotics, to support teaching and learning processes in three elementary schools from the State of Boyacá, in Colombia. Moreover, the state of art of similar applications is established and the guidelines for building the robot and the results of its application in the educational environment are presented. In addition, it is generally clear, the potential for learning environments, developed from the educational robotics as a new teaching proposal that meets the requirements of contemporary societies that demand new teaching methods.A través de la robótica educativa y el uso de referentes pedagógicos y didácticos, es posible apoyar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la comunidad académica, con herramientas tecnológicas. En este documento, se describe la implementación de un robot móvil de configuración diferencial, construido con el set de piezas del kit de robótica Lego Mindtorms™ NXT, como apoyo a los procesos de enseñanza y aprendizaje en los niveles de educación preescolar y educación básica primaria, en tres instituciones educativas del departamento de Boyacá, Colombia. Se establece un estado del arte de aplicaciones similares, los lineamientos para la construcción del robot y los resultados de su aplicación en el ambiente educativo. Además, de forma general, se hace evidente el potencial de los ambientes para el aprendizaje desarrollados a partir de la robótica educativa, como nueva propuesta didáctica que responde a los requerimientos de sociedades contemporáneas que reclaman nuevos métodos de enseñanza

Arquitectura de un sistema de medición de bioparámetros integrando señales inerciales-magnéticas y electromiográficas

Este trabajo presenta una arquitectura para la medición e integración de bioparámetros basado en unidades de procesamiento de movimiento inercial-magnético (MPUs) y electromiografía (EMG). Derivado de la arquitectura propuesta, se logró desarrollar un dispositivo llamado Imocap, el cual reúne y utiliza las mejores características de la tecnología MPU + EMG para realizar una medición completa en el segmento de brazo y antebrazo en el cuerpo humano. Se presenta en primer lugar la revisión bibliográfica de los métodos y herramientas para la captura del movimiento biomecánico, seguido de las técnicas y aplicaciones de la recolección de bioparámetros. Finalmente, se muestra la arquitectura y la descripción del sistema Imocap, algunas aplicaciones y discusión. Como trabajo futuro, Imocap tiene como objetivo proporcionar la información necesaria en un sistema de control electrónico para una plataforma de rehabilitación basada en exoesqueletos robóticos

Identification of the main active ingredients of agrochemicals used around the Lake of Tota, Colombia

This paper presents a descriptive study aimed at identifying the main active ingredients, frequency of use, and the processes employed in the application of the agrochemicals most used around the Lake of Tota, which is considered the most important freshwater ecosystem in Colombia. A key source for this study is a survey to farmers, which sampling frame was established from a Geographical Institute Agustin Codazzi (IGAC) digital map, considering only the plots with some agricultural activity and runoff into the lake. This information was supplemented with geographic data obtained from Google Maps®. As control mechanism, two additional sources were used: i) a manual count of packaging of agrochemicals in a certified collection center, and ii) a census of stores that supply such products in the study area. The results allow knowing the set of agrochemicals most used around the lake, their active ingredients, and the most common farming practices, some of which could entail some risk to farmers, consumers and the environment

Diseño de un controlador lógico programable basado en un microcontrolador motorola

This article, present the results archieved in the design of a PLC based on a microcontroller. using the norms of electromagnetic compatibility. A design of sofware and hardware was carried out and this design was implemented in an industrial atmosphere, obtaining very good results, in front of the electromagnetic noise characteristic of the industrial atmosphere.En este artículo se presentan los resultados obtenidos en el  diseño  de  un  PLC  basado  en  un microcontrolador, utilizando  las  normas  de  compatibilidad  electromagnética. Se realizo un diseño tanto de software como de hardware  y  se  implemento  en  un  ambiente  industrial, obteniendo muy  buenos resultados,  en  frente  al  ruido electromagnético propio del ambiente industrial

Design of a logic and programmable controller based on the motorola microcontroller

This article, present the results archieved in the design of a PLC based on a microcontroller. using the norms of electromagnetic compatibility. A design of sofware and hardware was carried out and this design was implemented in an industrial atmosphere, obtaining very good results, in front of the electromagnetic noise characteristic of the industrial atmosphere