A - Grupos de Investigación

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A general deterministic sequence for sampling d-dimensional configuration spaces

Rosell, Jan | 2007

Previous works have already demonstrated that deterministic sampling can be competitive with respect to probabilistic sampling in sampling-based path planners. Nevertheless, the definition of a general sampling sequence for any d-dimensional Configuration Space satisfying the requirements needed for path planning is not a trivial issue. This paper makes a proposal of a simple and yet efficient deterministic sampling sequence based on the recursive use, over a multi-grid cell decomposition, of the ordering of the 2d descendant cells of any parent cell. This ordering is generated by the digital construction method using a d × d matrix Td. A general expression of this matrix (i.e. for any d) is introduced and its performance analyzed in terms of the mutual distance. The paper ends with a performance evaluation of the use of the proposed deterministic sampling sequence in different well known path planners.

Electrodeposition of nickel plates on copper substrates using PC y PRC

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2007

Electrodeposition processes using direct current (DC) require the use of additives to control deposit structure and properties as well as current distribution. The Pulse Current (PC) and Pulse Reverse Current (PRC) techniques improve the properties of deposits based on an appropriate selection of the parameters involved. This research evaluates the influence of cathodic time (ton), anodic time (trev), relaxation time (toff), and voltage on the resistance to corrosion of nickel deposits using the PC and PRC techniques. Test were conducted in a dynamic manner, employing a rotating system with Watt’s solutions as the electrolyte and copper substrate electrodeposited on zamak as cathodes. Measurement of the grain size was conducted using Atomic Force Microscopy. Protection level against corrosion was evaluated by polarization curves and Electrochemical Impedance Spectroscopy. Important results include the formation of uniform deposits showing fine grain and excellent protection against corrosion.

Caracterización morfológica de películas anódicas crecidas sobre AL 2024-T3 mediante el uso de corriente directa

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2007

Se presenta la técnica de corriente directa (DC) para obtener películas de Al2O3 sobre aluminio 2024-T3 a diferentes densidades de corriente usando soluciones de H2SO4. Para obtener las películas, se trabajo con concentración del electrolito del 15% v/v, temperatura de 20°C, pH=5, durante 30 minutos. Monitoreando el potencial anódico mediante software en LabVIEW. Las películas se caracterizaron por microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido (MEB) y con difracción de rayos X (DRX). Los resultados muestran la influencia de la densidad de corriente en la formación de películas de óxido más densas y con tamaño de grano mas fino.

Estudio de la corrosión de los electrorecubrimientos cobre-latón sobre sustratos de Zamak utilizando las técnicas DC, PDC Y PRC.

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2007

En este trabajo se realizó el análisis del deterioro de los recubrimientos cobre – latón obtenidos vía electrodeposición utilizando las técnicas de corriente directa, corriente pulsante directa y corriente pulsante inversa, Para este trabajo se empleo la técnica de curvas de polarización Tafel para obtener un valor estimado de la velocidad de la corrosión. Para hallar el modelamiento eléctrico de la interfase solución – recubrimiento se utilizó la técnica de espectroscopia de impedancias electroquímica (EIS). Se encontró que la resistencia a la corrosión se incremento utilizando la técnica de corriente pulsante inversa.

Implementación de la técnica de modulación de frecuencia electroquímica (efm), mediante instrumentación virtual para evaluación de parámetros de corrosión

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2007-09

Se presenta la técnica Modulación de Frecuencia Electroquímica (EFM), que consiste en la generación de dos potenciales de tipo sinusoidal a diferente frecuencia e igual amplitud, sumados y aplicados a la muestra que se pretende evaluar frente a la corrosión; para su implementación se diseñó un prototipo de potenciostato con programación visual LabVIEW 7.1, la técnica fue probada sobre acero con soluciones de H2SO4 al 0.05M y contrastada con las técnicas, Resistencia a la Polarización Lineal (LPR) y Espectroscopia Electroquímica de Impedancia (EIS). La importancia de EFM, radica en que se obtienen valores de velocidad de corrosión sin el conocimiento previo de los parámetros Tafel [1,2].

El aprendizaje situado como una alternativa en la formación de competencias en ingeniería

Paz Penagos, Hernán | 2007

Ante un mercado laboral cada vez más limitado, el aumento de las expectativas de formación de los empleadores y las exigentes demandas de ingenieros calificados, se perfila la aplicación del paradigma de la cognición situada en la formación de competencias en ingeniería como una solución necesaria, fértil y conducente a un aprendizaje efectivo. Circunscribir aprendizajes a situaciones descontextualizadas, como muchas veces se da en la enseñanza de la ingeniería, y la transferencia de conocimientos a situaciones prácticas fracasan porque las mismas no se viven. En el artículo se describen los principios básicos del aprendizaje situado; se destacan la importancia de la actividad, el contexto, la cultura, la mediación, la construcción conjunta de significados y los mecanismos de participación guiada; así mismo, se presentan las nociones de competencia, clasificación de las competencias en la educación superior y formación de competencias en ingeniería. Las competencias se enfocan en saber cómo conocer y comprender (conocimiento teórico de un campo académico, la capacidad de conocer y comprender), saber cómo actuar (la aplicación práctica y operativa del conocimiento a ciertas situaciones) saber cómo ser (los valores como parte integrante de la forma de percibir a los otros y vivir en un contexto social). Las competencias representan una combinación de atributos (con respecto al conocimiento y sus aplicaciones, aptitudes, destrezas y responsabilidades) que describen el nivel o grado de suficiencia con que una persona es capaz de desempeñarlos. Al final se relaciona el aprendizaje situado con la formación de competencias en ingeniería como una alternativa educativa que potencia la aplicación de conocimientos y favorece la autorregulación y el facultamiento como estrategias dinamizadoras del proceso. En resumen el enfoque del aprendizaje situado es positivo, sólo que depende de las estrategias y metas de enseñanza. Lo importante es saberlas vincular para que se complementen y potencien los resultados de la enseñanza.

Sistemas de telemedición por SMS

Castellanos Tache, Germán Darío | 2008

Este proyecto busca crear un enlace entre el usuario y un medio por controlar, aprovechando los medios de comunicación de uso común, por ejemplo los sistemas celulares de última generación, y dedicando una aplicación capaz de leer y manipular cualquier medio que se desee en el campo industrial y del hogar, empleando la tecnología de los mensajes de texto con el fin de controlar una variable en tiempo real a un costo bajo en comparación con los sistemas implementados actualmente.

Fracture resistant and wear corrosion performance of CrN/ZrN bilayers deposited onto AISI 420 stainless steel

Alba de Sánchez, Nelly Cecilia | 2008

CrN/ZrN (1, 8, 15, and 30) bilayers were deposited onto AISI 420 steel substrates at 250°C and 6.6x10-3 mbar with gas ratio Ar/N2 50:3.0 as gas mixture and bias -60V were applied. AFM analysis presented different morphologies, showing that the coatings with 15 bilayers had an average grain size of 49 nm; while the 30-bilayer coating exhibited grain sizes of 99 nm. Coating thicknesses were 3 µm, approximately. The Vickers Test revealed that coatings with 8, 15, and 30 bilayers bore better impact resistance than coatings with 1 bilayer. This result is considered, bearing in mind that in many bilayers propagation of fissures is slower, because the presence of layer inter-phases leads to fissures straying in other directions. Slight corrosion specks are present, but mass loss was around 40 mg. in one bilayer, a higher value than for the coatings with 15 bilayers that was near 18 mg. Homogeneity, grain size, fracture resistance, and corrosion resistance of the coatings with 15 and 30 bilayers are suitable for mechanical applications of these types of coatings, as shown in mechanical measurements. These results indicate that for engineering applications under corrosive environments, the use of these types of bilayer coatings on AISI 420 stainless steel is highly recommended.

Recubrimientos protectores basados en nitruro de niobio

Caicedo, Julio Cesar | 2008

Con el fin de encontrar alternativas que hagan frente a los problemas que ocasiona la corrosión en algunos materiales de use cotidiano son empleados en: herramientas de mecanizado, dispositivos mecánicos, moldes de inyección y demás, se han depositado películas delgadas de Nitruro de Niobio (NbN) sobre silicio (100) y substratos de acero inoxidable AISI 304, acero rápido e insertos de WC mediante un sistema multi-blanco magnetrón sputtering con r.f. (13.56 MHz), a partir de un blanco de Nb de alta pureza (99.99%) en una atmósfera compuesta de Ar/N2. La cristalinidad de las películas crecidas fue examinada por medio de espectroscopia de difracción de rayos X (XRD). Por medio de análisis de FTIR, se encontró la presencia de modos activos alrededor de los 600 cm -1 asociados con enlaces de Nb-N. Se desarrolló la caracterización electroquímica del acero AISI 304 con y sin recubrimiento de NbN mediante espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. En este trabajo se encontró que la velocidad de corrosión decrece alrededor de un 66% para el acero recubierto con NbN a OV en comparación al acero sin recubrimiento. Sin embargo, cuando el voltaje bias fue incrementado a-100V, la velocidad de corrosión es 3 veces mayor que a un voltaje de OV, lo cual muestra el efecto nocivo del voltaje en la degradación de las películas de NbN. De esta manera, se abre la posibilidad de aplicar recubrimientos basados en Nitruro de Niobio como alternativa de solución a los problemas de la corrosión de materiales.

Caracterización electroquímica de bicapas de Ti/TiN depositadas sobre acero RUS-3 por el método de magnetrón sputtering

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2008

Se depositaron bicapas del sistema Ti/TiN sobre substratos de silicio [100] y acero RUS-3 usando la técnica de magnetrón sputtering d.c. a una temperatura del substrato de 400ºC, una potencia d.c de 80W y aplicando al substrato un voltaje de polarización de -50V. Con el fin de estudiar el efecto del contenido de nitrógeno de la mezcla de gases en la velocidad de corrosión del acero recubierto con las bicapas de Ti/TiN, se utilizaron tres concentraciones de nitrógeno en la mezcla de gases Ar/N2. Los enlaces quimicos presentes en las bicapas fueron estudiados mediante Espectroscopia de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR), la estructura cristalina fue examinada mediante difracción de rayos-X (XRD) y el comportamiento frente a la corrosion de las bicapas depositadas sobre los aceros RUS-3, se estudio mediante Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas de polarización potenciodinámicas (Tafel), encontrandose un incremento de 6.8 KΩ a 60.3 KΩ en la resistencia a la polarización y una disminución del 95% en la velocidad de corrosión cuando se utilizo la menor concentración de N2 en la mezcla de gases de trabajo.

Motion planning for haptic guidance

Pérez Ruiz, Alexander | 2008

Haptic devices allow a user to feel either reaction forces from virtual interactions, or reaction forces reflected from a remote site during a bilateral teleoperation task. Also, guiding forces can be exerted to train the user in the performance of a virtual task, or to assist him to safely teleoperate a robot. The generation of guiding forces rely on the existence of a motion plan that provides the direction to be followed to reach the goal from any free configuration of the configuration space (C-space). This paper proposes a method to obtain such a plan that interleaves a sampling-based exploration of C-space with an efficient computation of harmonic functions. A deterministic sampling sequence (with a bias based on harmonic function values) is used to obtain a hierarchical cell decomposition model of C-space. An harmonic function is iteratively computed over the partially known model using a novel approach. The harmonic function is the navigation function used as motion plan. The approach has been implemented in a planner (called Kautham planner) that, given an initial and a goal configuration, it provides: a) a channel of cells connecting the cell that contains the initial configuration with the cell that contains the goal configuration; b) two harmonic functions over the whole C-space: one that guides motions towards the channel and the other that guides motions within the channel towards the goal; c) a path computed over a roadmap built with the free samples of the channel. The harmonic functions and the solution path are then used to generate the guiding forces for the haptic device. The planning approach is illustrated with examples on 2D and 3D workspaces.

Estudio De La Sinergia Corrosión-Erosión De Recubrimientos Duros De TiN Y CrN Obtenidos Sobre Acero AISI 1045

Payan, Harvey | 2009

En este trabajo se presentan los resultados del estudio de la sinergia corrosión-erosión de recubrimientos duros de TiN y CrN obtenidos sobre acero AISI 1045 por medio de la técnica de pulverización catódica con magnetrón. El proceso de deposición física de vapor (Physical Vapor Deposition), contribuye ampliamente a la aplicación de películas de alta dureza e inercia química sobre herramientas de corte e impulsores en motobombas, principalmente. Este artículo revela los resultados del estudio de la sinergia corrosión-erosión mediante técnicas electroquímicas de polarización, en conformidad con los estándares fijados en la literatura y en la normativa existente, prestando especial atención en la velocidad y ángulo de impacto de las partículas erosivas en un medio agresivo sobre las muestras depositadas.

Caracterización de una línea bifilar a partir del modelamiento de una neurona

Paz Penagos, Hernán | 2008

Una fibra nerviosa posee en el Potencial de Acción, una característica importante en la transmisión de la información. Mediante el intercambio de iones de Sodio y Potasio a través de la membrana celular, la fibra nerviosa cambia desde un estado de reposo, de aproximadamente -100mV, a un estado de excitación de 40mV. La morfología y fisiología de la neurona permite hacer analogías con líneas de transmisión, tanto bifilar, como coaxial, ya que existen parámetros tales como la conductancia, la resistencia y la capacitancia, que se han encontrado en las fibras nerviosas. Sin embargo, hay detalles en la neurona y en el sistema nervioso que no se pueden modelar matemáticamente como líneas de transmisión y, por ende, tampoco se pueden simular para inferir mejoras en los canales de comunicación electrónicos.

Efecto del voltaje de polarización sobre la resistencia a la corrosión de películas de nitruro de niobio (NbN)

Nieto, Jair | 2008

Se depositaron películas delgadas de Nitruro de Niobio (NbN) sobre silicio (100) y substratos de acero inoxidable AISI 304 mediante un sistema multi-blanco magnetrón sputtering con r.f. (13.56 MHz), a partir de un blanco de Nb de alta pureza (99.99%) en una atmósfera compuesta de Ar/N2, con el fin de estudiar el efecto del voltaje de polarización en el proceso de deposición, sobre la velocidad de degradación de estas películas. Mediante espectroscopía de difracción de rayos X (XRD) se analizó la cristalinidad de las películas de los análisis por FTIR se encontraron modos activos alrededor de 600 cm-1 asociados a los enlaces Nb-N. Se caracterizaron muestras de acero AISI 304 con y sin recubrimiento de NbN mediante Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. Se encontró que la velocidad de corrosión tuvo una disminución del 66% en el acero recubierto con NbN a un voltaje de polarización de 0 V en comparación al acero sin recubrir. Sin embargo al aumentar el voltaje de polarización a -100V, se observa que la velocidad de corrosión es 3 veces mayor respecto a la del recubrimiento de NbN a 0V, lo cual evidencia el efecto nocivo del voltaje bias en las películas de NbN.

Mejoramiento de la resistencia a la corrosión del acero AISI 4140 utilizando multicapas de titanio/ nitruro de titanio

Correa, Faber | 2008

El acero 4140 se utiliza ampliamente en la fabricación de partes de máquinas con durezas entre 25-35 Rockwell C. Sin embargo, su vida útil se ve limitada por su baja resistencia al desgaste y a la corrosión. Con el fin de mejorar su comportamiento frente a la corrosión se depositaron multicapas de Titanio/Nitruro de Titanio (Ti/TiN) sobre substratos de acero 4140 mediante un sistema multi-blanco d.c. magnetrón sputtering a partir de un blanco de Ti de alta pureza (99,99%) en una atmósfera de Ar/N2. Con el objeto de estudiar el efecto del número de capas sobre la velocidad de corrosión de las películas depositadas, se crecieron multicapas con 1, 5, 10, 15, y 20 bicapas de [Ti/TiN], manteniendo un espesor total constante de 3 µm en todas ellas. Las fases existentes y composición química de los recubrimientos fueron analizados mediante espectroscopía de difracción de rayos X (XRD) y espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (EDX) respectivamente. Las muestras de acero sin y con recubrimiento se caracterizaron además por Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. Se encontró que la velocidad de corrosión tuvo una disminución alrededor del 87% en el acero recubierto con 20 bicapas de Ti/TiN en comparación al acero sin recubrir y del 25% respecto a la muestra recubierta con 1 bicapa, lo cual evidencia el efecto positivo del incremento del período en las películas delgadas basadas en multicapas de Ti/TiN.

Estudio de la sinergia corrosión-erosión de recubrimientos duros de TiN y CrN obtenidos sobre acero AISI 1045

Payan, Harvey | 2008

En este trabajo se presentan los resultados del estudio de los efectos sinergeticos de la corrosión-erosión en recubrimientos duros de TiN y CrN obtenidos sobre acero AISI 1045 por medio de la técnica de pulverización catódica con magnetrón y se hace una comparación con los resultados mostrados por un acero inoxidable comercial AISI 316 y el acero AISI 1045 sin recubrimiento. El proceso de deposición física de vapor (Physical Vapor Deposition), contribuye ampliamente a la aplicación de películas delgadas de alta dureza, resistencia e inercia química sobre herramientas de corte e impulsores en motobombas, principalmente.

Estudio y comparación en eficiencia espectral y probabilidad de error de los esquemas de modulación GMSK y DBPSK

Torres Nova, Juan Mario | 2008

GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) y DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) son dos esquemas de modulación digital usados frecuentemente en los sistemas de comunicaciones vía radio; sin embargo, existe interdependencia en el aprovechamiento de sus beneficios (eficiencia espectral, baja tasa de error de bit, baja interferencia intersímbolos, etc.); es decir, la optimización de un parámetro acarrea problemas en otro; por ejemplo, el esquema GMSK logra reducir el ancho de banda al introducirle un filtro gaussiano a un modulador MSK (Minimum Shift keying) a cambio de incrementar la interferencia intersímbolos en el sistema. Por su parte, el esquema DBPSK obtiene menor probabilidad de error, ocupando mayor ancho de banda; así mismo, facilita la transmisión de los datos de forma síncrona debido al retardo de un bit que tiene el receptor al recuperar la señal.

Efecto del voltaje Bias D.C. en las propiedades electroquímicas de películas delgadas de AlN obtenidas por medio de la técnica magnetrón sputtering R.F

Yate, Luis | 2009

Se depositaron películas delgadas de nitruro de aluminio, AlN, por el método de magnetrón sputtering r.f. reactivo usando un blanco de aluminio (99.9 %), sobre sustratos de silicio [100] y acero Rus-3, para investigar la influencia del voltaje de polarización bias d.c. sobre las películas obtenidas. Los análisis de EDS mostraron que las diferentes películas presentaron composiciones de Al y N entre 89% y 85% y 10% y 14%, respectivamente. Por medio de análisis de FTIR, se encontró la presencia de modos activos alrededor de 680 cm-1 asociados a la fase wurtzita del AlN, y alrededor de 600, 950 y 980 cm-1 asociados a estructuras amorfas de Al-N y óxidos en las películas. Las propiedades electroquímicas de los recubrimientos crecidos a diferentes voltajes bias fueron comparadas con el sustrato de acero RUS-3, mediante la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y con curvas de polarización Tafel. La velocidad de corrosión de las muestras depositadas a 0V y -80V (9.5 y 27.9 mpy, respectivamente) fueron menores que la del acero sin recubrir (33.1 mpy), mostrando el efecto protector de la capa de AlN depositada.

(AEBO)-algoritmo bioinspirado de evasión de obstáculos

Ramos Acosta, Diego Alonso | 2009

En este artículo se presenta el desarrollo, prueba y resultados obtenidos del Algoritmo Bioinspirado de Evasión de Obstáculos (ABEO). El objetivo de este artículo es divulgar los resultados de la investigación que tuvo como propósito desarrollar un algoritmo que le permitiera a un robot móvil desplazarse de forma autónoma, a fin de alcanzar un objetivo evitando los obstáculos que encuentran en su trayectoria. Los requerimientos para el diseño del algoritmo fueron: alta velocidad de respuesta, bajo consumo de recursos de hardware y capacidad de respuesta ante situaciones no previstas. La prueba del algoritmo se realizó en un entorno simulado, con un robot que solo usa cuatro sensores de distancia, de características similares a uno real infrarrojo, en vez de veinticuatro sensores como en otros métodos de evasión de obstáculos similares. En la pruebas realizadas se comprobó la fiabilidad del método, se observó que ante situaciones no preestablecidas, tales como nuevos obstáculos en el entorno y con errores de medición de hasta el 50% el robot alcanzaba el objetivo, al mismo tiempo que evadía obstáculos.

Caracterización mediante espectroscopia de impedancia electroquímica de películas anódicas crecidas sobre Al 2024-T3

Camargo López , Edwin Ariel | 2009

Se presenta la producción de películas anódicas en una solución de acido sulfúrico 15 % v/v con una temperatura de 20 ºC, agitación constante (100 rpm), y tres densidades de corriente (10, 15 y 20 mA/cm2 ), esto con el propósito de sustituir el acido crómico en el proceso de anodizado de la aleación de aluminio 2024-T3. La espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y las curvas de polarización Tafel fueron las técnicas empleadas para observar el proceso de corrosión. Los circuitos equivalentes apropiados son detectados mediante EIS con base en estos circuitos se hallan los parámetros correspondientes de la capa porosa y la capa barrera. Adicionalmente se encuentra que las propiedades anticorrosivas de las películas anódicas formadas en ácido sulfúrico varían con la densidad de corriente empleada.