E - Ingeniería Electrónica

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Control de trayectoria para un vehículo autónomo a escala

Soto, Edward David | 2022

Este documento muestra los resultados obtenidos del proyecto dirigido de énfasis en el área de robótica y automatización sobre el desarrollo de un Vehículo Autónomo a Escala (VAE), el cual se centra en el desarrollo de un controlador para el motor BLDC principal, un control de trayectorias y la integración de diversos sensores que le servirán al sistema de decisión el cual no está enmarcado en este proyecto.

Herramienta computacional para estimular la imitación y el reconocimiento de expresiones emocionales faciales en niños con Trastorno del Espectro Autista

Pulido Castro, Sergio David | 2021

El Trastorno del Espectro Autista (TEA) es una condición que afecta el neurodesarrollo, caracterizada por déficits en la comunicación e interacción social y patrones comportamentales repetitivos. Según estudios, 15 de cada 1,000 niños sufren de TEA. Varias barreras existen que impiden el acceso a cuidado médico de individuos con TEA, incluyendo la escasez de servicios de salud, un elevado costo en los servicios y un conocimiento deficiente del trastorno, lo que implica una alta necesidad de crear herramientas tecnológicas que aporten en los procesos socio-comunicativos de individuos con TEA. Por este motivo, en este proyecto se decidió hacer un énfasis en la estimulación de los procesos de imitación y reconocimiento de emociones, un aspecto clave para la comunicación no-verbal. Así, el proyecto se dividió en cuatro grandes etapas: el desarrollo de un protocolo experimental, el desarrollo de un algoritmo de reconocimiento de expresiones faciales emocionales en tiempo real, la creación de un videojuego donde se implementa el protocolo experimental y la ejecución de pruebas experimentales con niños con TEA y un grupo control. El protocolo experimental, diseñado con ayuda de psicólogas y estudiantes de psicología, se dividió en tres etapas fundamentales: (I) Introducción de las partes del rostro, las emociones y las expresiones faciales, (II) imitación de expresiones faciales y (III) reconocimiento de expresiones faciales en situaciones con y sin contexto. La dificultad de los conceptos enseñados aumenta a lo largo de 12 sesiones experimentales, con las cuales se espera que los participantes aprendan los fundamentos de las seis emociones básicas: alegría, tristeza, enojo, asco, sorpresa y miedo. El algoritmo de reconocimiento de expresiones faciales contó con varias etapas en las que se evaluaron las mejores técnicas de preprocesamiento, extracción de características y clasificación. Adicionalmente, se implementó un ensamble de algoritmos de aprendizaje automático que se enfocó en mejorar la exactitud de reconocimiento de ciertas expresiones faciales. Finalmente, se utilizó una técnica de reducción de características, de forma que se lograra mejorar el tiempo de cómputo del algoritmo, habilitando su uso en tiempo real. El videojuego creado que implementó el protocolo experimental y el algoritmo de reconocimiento contó con retos como la generación de bibliotecas dinámicas para permitir el uso de algoritmos de visión artificial en un motor de videojuegos. Finalmente, se realizaron pruebas con la ayuda de tres niños, de los cuales uno tiene TEA. El algoritmo de reconocimiento de expresiones faciales mostró resultados positivos, de forma que logró separar siete categorías de expresiones faciales con una efectividad satisfactoria. Por otro lado, la herramienta de estimulación demostró tener un impacto positivo en los participantes del estudio, reflejado por medio de puntajes superiores en pruebas psicométricas y registros conductuales después de realizar la intervención. En trabajos futuros, se espera mejorar la efectividad de reconocimiento del algoritmo de expresiones faciales, por medio del uso de otras técnicas de aprendizaje automático, extracción de distintas características e implementación de algoritmos de caracterización del rostro especializados. Finalmente, se espera que más adelante se logre realizar una validación formal de la herramienta desarrollada para que su uso se estandarice en instituciones prestadoras de salud.

Obtención de Electrocardiograma Digital a partir de Trazados Impresos de Electrocardiógrafos

Chavarro Cabrera, Carlos Arturo | 2021

El objetivo de este trabajo investigativo, consiste en evaluar técnicas de procesamiento de imágenes y señales para la obtención de electrocardiogramas (ECG) digitales a partir de trazados impresos de electrocardiógrafos comerciales. Después de consultar los avances de la digitalización de electrocardiogramas impresos, así como su registro, el ajuste de muestras impresas de señales ECG, y la adecuación espectral de estas, se encontraron ventajas de los ECG digitales frente a los ECG analógicos en lo referente, por ejemplo, a la facilidad de disponer de herramientas automáticas de diagnóstico de cardiopatías. En este contexto se propuso una metodología para la digitalización de electrocardiogramas impresos. Se utilizan varios mecanismos para la lectura de la imagen, su redimensionamiento y la corrección de la iluminación, la definición e identificación de contornos, la eliminación del fondo, la agrupación de objetos pequeños para eliminar ruido y letreros, y la separación de las señales.

Diseño e implementación de un sistema de adquisición y registro de señales e imágenes con tecnología IoT para el seguimiento de las condiciones de cultivos hidropónicos de lechuga

Torres Cortes, Guillermo Hernando | 2021

La Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, en su Decanatura de Ingeniería Electrónica, adelanta investigaciones en el campo de la agricultura de precisión; uno de sus proyectos en desarrollo es la automatización utilizando técnicas de inteligencia artificial para un cultivo hidropónico en pirámide. Este proyecto se enfocó en el diseño e implementación de un sistema de adquisición y registro de señales e imágenes con tecnología IoT para el seguimiento de las condiciones de caudal, temperatura, conductividad, iluminación, humedad y CO2 de cultivos hidropónicos de lechuga. La metodológica utilizada en este proyecto fue la de validación de instrumentos, la cual permitió la verificación del funcionamiento correcto del sistema mecánico diseñado y la toma de fotografías a través del uso de la SBC Raspberry Pi3. De igual forma, se validó la captura de datos por medio de los sensores conectados al SoC (system on chip) ESP32, quien transmitió los datos a la plataforma Ubidots, de la cual se pudieron obtener los correspondientes dataset. Este proceso permitió lograr la interoperabilidad de los distintos sensores al transmitir esta información hacia la plataforma de IoT para su posterior procesamiento; los resultados obtenidos permitieron hacer los ajustes correspondientes para que el sistema funcionara de la manera deseada, concluyendo que el uso de estos sistemas trae grandes beneficios que ayudan a conocer y procesar de manera remota las condiciones del cultivo hidropónico

Sistema de visión por computador embebido para la detección y el seguimiento de objetivo móvil desde un vehículo aéreo no tripulado (UAV) usando ROS

Bohorquez Caro, Bryant David | 2021

El objetivo principal de este proyecto de grado es desarrollar un sistema de visión por computador embebido para dotar a un cuadricóptero con la capacidad de detectar y hacer el seguimiento autónomo de un objeto móvil terrestre visto desde la plataforma aérea no tripulada (Unmanned Aerial Vehicle (UAV)), utilizando ROS. La detección y el seguimiento de objetos en movimiento usando plataformas UAV, son consideradas tareas difíciles para los sistemas de visión por computador y su implementación requiere superar varios desafíos. Los modelos y algoritmos de visión expuestos en este trabajo de grado están basados en el uso de técnicas de deep learning para el procesamiento de imágenes, a través de los cuales se busca resolver varios de los desafíos asociados a la detección y el seguimiento visual de objetos en movimiento. Este proyecto utilizó ROS como entorno de trabajo estandarizado para el desarrollo de la aplicación robótica, se diseñó e implementó un entorno de simulación Hardware-in-the-loop (HIL) de forma que el sistema embebido no controla un UAV real sino uno simulado. Para validar el funcionamiento del sistema, se implementó una interfaz en ROS que permite comunicar el sistema de visión por computador embebido y un cuadricóptero. Se empleó el paquete de ROS hector quadrotor, el cual ofrece un modelo 3D de un cuadricóptero, con dinámicas de vuelo realistas, cámaras y sensores integrados. Una vez conformado el ambiente de simulación se realizaron diferentes vuelos, experimentos y pruebas con la ayuda de herramientas de visualización como Rviz (ROS Visualization) y Gazebo que se integran con ROS. Este trabajo de grado concluye que los sensores ópticos proporcionan una fuente de información confiable y su procesamiento constituye una herramienta de navegación para las tareas comunes de los UAV. Los detectores de objetos entrenados con Single Shot Multibox Detector (SSD) presentan el mejor equilibrio entre las métricas evaluadas, con un rendimiento de 18.1 ∼ 18.4 FPS y una precisión entre 84.97 % ∼ 94.44 %. Los resultados obtenidos en las diferentes simulaciones realizadas demuestran que el cuadricóptero es capaz de detectar y seguir de forma autónoma un carro de radio control que se mueve en tierra.

Evaluación del uso de los espacios en blanco de televisión en la recolección de información de los medidores inteligentes de energía ubicados en las zonas no interconectadas operadas por el IPSE

Cabezas Burbano, Yaciro | 2021

Los TVWS es una tecnología que se puede aprovechar como alternativa de comunicación para muchas aplicaciones, dentro de las cuales está la medición inteligente de energía para que las empresas eléctricas puedan tener un sistema de distribución más eficiente. El objetivo del trabajo es evaluar bajo los criterios de indisponibilidad y fidelidad dos radioenlaces usando los espacios en blanco para enviar la información de los medidores de la localidad de Puerto Estrella en la Guajira y de La Tagua en Putumayo hacia las centrales operadas por el IPSE. Para ello, se hizo una caracterización de las zonas con información cartográfica y la plataforma ArcGIS®, y los radioenlaces se simularon con Xirio® Profesional. Los resultados obtenidos para los dispositivos de espacios en blanco RuralConnect y Adaptrum muestran que se cumple con los objetivos mínimos establecidos en las normas ITU-R respectivas.

Diseño, ensamblaje y testeo ecitool y susu trajetas programables

Samudio Herrera, Harold David | 2021

ES:En este documento se encontrará el diseño, ensamblaje, testeo y corrección de errores de la tarjeta electrónica ECITOOL, la integración de la tarjeta de desarrollo A7-35T de Digilent con la ECITOOL y la creación de tarjetas electrónicas programables con microprocesadores de diferentes fabricantes desarrolladas para acoplarse en la ECITOOL y permitirle al usuario la versatilidad de programación en cualquier entorno de programación ofrecidos por dichos fabricantes, así como guías útiles que facilitarán el acople de las tarjetas a la ECITOOL

Implementation of the Parallel Redundancy Protocol (PRP) with encryption of frames using the Advanced Encryption Standard (AES)

Ortiz Niño, Marco | 2021

As industrial Networks progressively migrate their communications infrastructure to IP and Ethernet set of protocols, threads and vulnerabilities also appear to disrupt operation of infrastructure with serious repercussions. To minimize these, authentication, encryption, integrity and availability must be taken in consideration at every layer of the communication architecture. Security can be achieved by numerous algorithms and set protocols that are continuously tested and implemented to be supported on current links, networks and applications. Their implementations are performed to accomplish high throughput and reduced logic utilization depending on industry or sector requirements. Particularly, this work deals with con dentiality and availability at data link layer where Ethernet resides. Advanced Encryption Standard (AES) with Counter mode (CTR) are used for con dentiality and the Parallel Redundancy Protocol (PRP) for redundancy. These are selected due to their communication orientation, broad operation lifetime expectancy, and their direct relation to secure industrial networks for critical and non-critical infrastructures. Advanced Encryption Standard (AES)- Counter mode (CTR) logic an its Intellectual Property (IP) Cores are created using Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language (VHDL) within Xilinx Vivado and tested using the Zynq7000 System on Chip (SoC)-Field Programable Gate Array (FPGA) and Kintex 7 FPGA. Parallel Redundancy Protocol (PRP) is implemented on software to govern the protocol algorithm, data encryption operation and packet framing. To test integration between these components, the embedded processor of the Zynq 7000 (ARM) and Microblaze are used. This work presents a non-pipelined AES implementation for con dentiality, its logic utilization, maximum frequency and throughput. Results for AES are also presented in simulation for 128, 192 and 256 bit-length key sizes. At implementation, the 128 bit key is used. For redundancy, on the other hand, the PRP is implemented on software, which creates the header and trailer according to International Electrotechnical Commission (IEC) speci cation, and, a packet format is proposed to encrypted payloads. Integration results of AES-PRP are seen as packets that were captured in between of the communication devices.

Development of physical interfaces to promote kinematic compatibility for agora lower-limb Exoskeleton

Ballén Moreno, Felipe | 2020

Over the years, exoskeletons are included in clinical, industrial, and military applications to enhance and assist the human body. Regarding lower-limb exoskeletons in clinical applications are intended to provide aid during daily living activities. Lower-limb exoskeletons are equipped with a mechanical structure, actuators, sensors, attachments, and interfaces that interact physically with the user. These features are focused on being adequately designed for suitable human-robot interaction. However, the features' design has multiple complexities and limitations to solve and assess. On one hand, the human hip joint has intricacy behavior due to the three degrees of freedom that are not resolved by commercial exoskeletons. On the other hand, there is a lack of robotic devices’ performance indicators that properly assess the physical interfaces. In this sense, this master's thesis presents the design and modeling of a passive hip joint intended to assist the hip ab/adduction motion. Besides, it also presents a novel three-dimensional relative motion methodology to assess the human-robot interaction of the AGoRA lower-limb exoskeleton. The passive hip joint presents the design principles used to estimate the interaction torque allowing the understanding of energy provided to the user. Moreover, it also raises the three-dimensional relative motion methodology's theoretical concepts and the implementation in a pilot study. The principal outcomes are aimed to improve the AGoRA lower-limb exoskeleton's understanding of the Physical Human-Robot Interaction. On the one hand, the passive hip joint is characterized along different preloads, giving the user a maximum torque of 15.8 $Nm$ at a preload of 472.43 $N$. Likewise, the joint's stiffness provided a maximum of 4.24 $Nm/deg$. On the other hand, the proposed three-dimensional relative motion methodology demonstrated the exoskeleton's interaction among the three principal planes of motion, identifying undesirable motions in the secondary planes. The proposed joint's results revealed multiple improvements for the user's assistance. Similarly, the three-dimensional relative motion's results suggested a physical interfaces' enhancement to reduce the undesirable motions and improve AGoRA lower-limb exoskeleton's human-robot interaction and its kinematic compatibility.

Diseño de un sistema de control en máquina de fabricación de mallas de acero electrosoldadas

Diaz Buitrago, Daniel Alejandro | 2019

El proceso de soldadura de mallas para refuerzo de concentro fabricadas alrededor del mundo ha ido avanzando significativamente, de tal forma que actualmente ya existen maquinas totalmente automatizadas y por ende la producción y capacidad de las empresas ha logrado aumentar significativamente. Con el fin de lograr estas mejoras en sus sistemas la empresa ALMASA S.A, ubicada en Bogotá, tiene como propósito llegar a contar con sistemas totalmente automatizados, esto implica la renovación de sus máquinas. En la actualidad una de sus máquinas de electrosoldadura, tiene un sistema de alimentación de varillas transversales que funciona manualmente, es decir el operario debe llevar la varilla hasta la posición de soldado para continuar y finalizar el proceso de manera automática, esto hace que se presenten una serie de problemas y poca eficiencia en la producción de cada lote Debido a lo anterior, nace la necesidad de disminuir estos problemas y disminuir el tiempo de producción de cada lote, para esto es necesario realizar una reforma a la maquina la cual consiste en la implementación de un sistema de alimentación automático y a su vez poder unificar el sistema de control de la máquina ya existente con el control de la parte de alimentación transversal y de esta forma poder unificar todo el control de la máquina. A través del trabajo se encontrará la introducción en la cual se dejarán claros los objetivos y alcances del proyecto, después un estado del arte en el cual se hablará de las máquinas de fabricación de malla electrosoldada a través del tiempo. A continuación, se encontrarán las especificaciones del proyecto de diseño, las cuales se obtuvieron a partir de varias visitas a las instalaciones de ALMASA S.A donde se dialogó con los directos implicados. Después de estas especificaciones se encontrará un capitulo totalmente dedicado a la caracterización de la máquina de fabricación de mallas electrosoldadas con el fin de dar a conocer los sistemas que se encontraron en ella y algunas de sus características técnicas. Finalmente se procederá a hablar de los sistemas de control a implementar, en este caso tenemos el sistema de control de la maquina actual y el sistema de control del sistema de alimentación de varillas transversales y finalmente se concluirá respecto al trabajo.

Development of control stategies for a variable stiffness ankle exoskeleton for gait rehabilitation

Gomez Vargas, Daniel | 2020

Actualmente, el diseño de dispositivos robóticos para asistir y rehabilitar el tobillo representa un desafío debido a la complejidad de esta articulación y su rol fundamental en la locomoción humana. Este campo de investigación ha sido motivado por la alta incidencia de discapacidad relacionada a trastornos neurológicos y sus efectos en la ejecución de Actividades de la Vida Diaria (AVD), reduciendo la calidad de vida de las personas. De esta manera, las órtesis de tobillo-pie actuadas, o exoesqueletos de tobillo, están siendo desarrollados para contrarrestar la limitación de marcha y mejorar la recuperación motora. En este contexto, esta tesis de maestría presenta el diseño, desarrollo e implementación de un novedoso exoesqueleto de tobillo vestible y portable, denominado T-FLEX, el cual está basado en Actuadores de Rigidez Variable (ARVs). Por tanto, diferentes estrategias de control de alto nivel fueron desarrolladas e implementadas para apoyar la rehabilitación de marcha con T-FLEX. Asimismo, una caracterización experimental determinó la aplicabilidad de T-FLEX en escenarios de asistencia y midió las capacidades del dispositivo durante esta tarea. Finalmente, dos validaciones experimentales con personas que exhibían disfunciones de tobillo fueron ejecutadas para evaluar la efectividad del dispositivo en rehabilitación de marcha. En términos generales, esta tesis determinó que T-FLEX es capaz de asistir patrones de marcha con una duración superior a 0.74 segundos. Además, este trabajo evaluó el sistema de actuación de T-FLEX en una estructura ortótica pasiva durante una prueba de primer uso y examinó T-FLEX en un programa de rehabilitación con un paciente crónico de accidente cerebrovascular. La evaluación de la asistencia a la marcha mostró mejoramientos en el levantamiento del pie y en la cinemática de los miembros inferiores. Sin embargo, los usuarios exhibieron reducciones en los parámetros espaciotemporales principalmente relacionados a la estructura ortótica utilizada en este estudio. Para la validación en terapia, T-FLEX evidenció efectos positivos después de 18 sesiones en (1) incremento de cadencia, (2) reducción del movimiento de plantar-flexión durante la fase de balanceo, (3) reducción del nivel de espasticidad, así como (4) el incremento de los rangos de movimiento pasivo en las articulaciones de los miembros inferiores. T-FLEX puede asistir la marcha humana y apoyar procesos de rehabilitación de pacientes neurológicos que presenten disfunciones en el tobillo. Los trabajos futuros estarán direccionados en el mejoramiento de la sincronización del dispositivo, evaluaciones en una mayor cantidad de pacientes, desarrollo de estrategias interactivas de realimentación y la ejecución de una caracterización experimental dinámica del sistema.

System for Gait Patterns Analysis Based on Inertial Sensors and Electromyography

Serrano Delgado, Daya | 2020

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, más de mil millones de persones viven con algún tipo de limitación de movilidad, lo cual corresponde al 15% de la población mundial. Teniendo en cuenta la prevalencia de las personas que padecen de limitaciones en la movilidad, el estudio de los patrones de marcha es escencial para monitorear el proceso de reahbiliación, evaluar las tecnologías emergentes para asistencia y rehabilitación de la marcha, y estudiar el impacto de las intervenciones quirurjicas en los pacientes. Actualmente, existen tecnologías para la adquisición de patrones e marrcha, las cuales se consideran robustas (i.e., cámaras optoelectrónicas). Sin embargo, estas tecnologías son de alto costo, su uso requiere de expertos, e incluyen protocolos complejos de ejecutar. Este trabajo de grado de maestría presenta el desarrollo de un sistema para analisis de marcha basado en sensores inerciales y de electromiografía, el cual puede ser implementado en ambientes distintos a los de un laboratorio. Las etapas para el desarrollo de este proyecto son las siguientes: 1) Validación de los algoritmos para la adquisición de ángulos articulares, 2) Desarrollo de un método para procesamiento de señales de elctromiografía superficial (sEMG) y ángulos articulares, 3) Adquisición de una base de datos de normalidad de ángulos articulares y patrones de sEMG durante la marcha, 4) Implementación de un método para análisis de sEMG en un contexo clínico, 5) Desarrollo de una interfaz para la adquisición y procesamiento de ángulos articulares y patrones de sEMG, y 6) Evaluación del sistema en ambientes no controlados. La validación del algoritmo para adquisición de ángulos articulares fue realizada con un sujeto sano, utilizando el Gold Standard en análsis de movimiento: Un sistema de cámaras optoelectrónicas Vicon (Vicon, USA). Los resultados mostraron coeficientes de correlación iguales a 0.97 para la articulación de la rodilla, 0.67 para la articulación del tobillo, y de 0.95 para la articulación de la cadera. Además, lo errores relativos obtenidos para el rango de movimiento (ROM) son: 3.3.8% para el ángulo de rodilla, 4.04% para en ángulo del tobillo, y 10.3% para el ángulo de la cadera. Adicionalmente, el algoritmo fue evaluado con 8 sujetos sanos, lo que demostró que los ángulos articulares siguen los patrones normales. Respecto al análisis de la actividad eléctrica muscular, se desarrolló un algoritmo para extraer las características más relevantes en los dominios del tiempo y tiempo-frequencia, evaluando las señales de sEMG en un grupo de 8 sobrevivientes de un accidente cerebro-vascular. En general se encontró diferencias significativas en las características extraidas para ambos dominios, y en la forma de onda de las envolventes lineales extraídas para cada ciclo de marcha, comparado con los patrones de sujetos sanos. Los resultados mostraron la capacidad del sistema en la extracción de información relevante para llevar a cabo un análisis de marcha y para la detección de anormalidades relacionadas al rango de movimiento articular y la actividad eléctrica muscular. Adicionalmente, el sistema es presentado como una alternativa al Gold Standard en análisis de movimiento, el cual puede ser utilizado en contextos clínicos y domicilios.

Impacto de la batería de Smartphones en la huella de carbono: Estudio de caso Bogotá, Colombia

Hernández Perdigón, Nicolás Alfonso | 2020

La presente investigación, tuvo como objetivo demostrar cómo el uso y mercado de consumo de tecnología, dado el caso de los Smartphones, más específicamente la batería, tiene participación de peso en el impacto de la huella de carbono, a partir de factores de uso común, desempeño, deterioro y fabricación, orientadas al uso medio de un habitante común de la ciudad de Bogotá. Dicho comportamiento forma parte de la responsabilidad que cada persona que habita la ciudad tiene con el medio ambiente y el futuro del mismo. Para lograr lo anterior, se realizó un seguimiento fundamentado en el desarrollo investigativo, que permitiera reunir los elementos y detalles de hábitos de uso en el usuario de dispositivos móviles a partir de la inclusión de la perspectiva ambiental en los distintos factores que influyen en el impacto a la huella de carbono. Dicho seguimiento, tuvo como resultado la consolidación de información y la propuesta de solución, enfocada en adopción de nuevas tecnologías, o corrección de incorrectos hábitos de uso que apoye a la disminución de la problemática.

Diseño y simulación de una antena fractal para detección de minas antipersonal artesanales de envase plástico

Blanco Gomez, Cristian Hernando | 2019

Como consecuencia del conflicto armado en Colombia, gran parte del territorio nacional se encuentra afectado por la presencia de Minas Antipersona (MAP). En Colombia las MAP son fabricadas principalmente con materiales no convencionales como por ejemplo botellas de plástico, lo cual dificulta su detección. Inicialmente se realizó la investigación del estado del arte para: técnicas de detección de minas no convencionales, antenas fractales, propagación de ondas a través de medios materiales. Posteriormente se realizó el diseño y simulación de la antena, se realizó la caracterización de los dos medios, se construyeron sus modelos circuitales en parámetros distribuidos, para simular el fenómeno físico de la reflexión de una señal electromagnética, principio utilizado en la tecnología de radar de penetración terrestre (GPR). En la última etapa se analizaron los resultados obtenidos y se evidencia que la antena diseñada logra generar una señal que al reflejarse en la mina de plástico cuenta con la potencia suficiente para ser captada por un sistema de radar, de esta manera se puede inferir que la antena fractal si puede ser utilizada en la detección de minas.

Implementación de un sistema de supervisión de distanciamiento social en el laboratorio

Sastoque Beltrán, Edisson David | 2020

The main objective of this work of emphasis is to implement in an embedded system a neural network capable of detecting depth in order to identify if there are two or more people not complying with the regulations of social distance within a closed space.

Implementación de Deep Learning en carreteras para reconocimiento de tráfico

Melo Rodríguez, Katherin Daniela | 2019

El objetivo principal de este traajo de investigación es especificar y diseñar un programa que permita extraer características propias de los actores viales en las carreteras relacionadas con la identificación inequívoca de vehículos, rutas, tipos de conducción, peatones, motocicletas y entregarlas para que se pueda reconocer y clasificarlos actores y sus conductas.

Development of a patient-robot interface for a long-term interaction in cardiac rehabilitation at fundación cardioinfantil - instituto de cardiología

Céspedes Gómez, Nathalia | 2020-08-03

According to the World Health Organization, Cardiovascular diseases (CVDs) are the first cause of death worldwide. An estimated 17.9 million people die each year because of CVDs. In order to treat the consequences and improve the quality of life of the patients affected by these diseases, Cardiac Rehabilitation (CR) is developed. CR is a strategy that consists commonly in different phases with an established number of sessions (e.g., 20-36 sessions). CR is based mainly on exercise procedures and educational approaches. The main goals of CR are to achieve a full patient recovery, in terms of reach optimal physical, mental and social status, and modify the coronary risk factor to reduce subsequent mortality due to cardiovascular illnesses. However, there is evidence that adherence to the CR programs is very low, less than 50% of patients assist actively in the rehabilitation. This limitation can cause major public health issues and negative effects on the patients’ health. In this context, different applications can be used to motivate the patients and enhance the engagement to the rehabilitation. This master thesis presents the evaluation and integration of a patient-robot interface for CR in two studies. The first study (Study I) assess the effects of a socially assistive robot in a control vs a robot without personalized behavior scenario, through qualitative and quantitative parameters. The second study ( Study II) presents the integration of a multi-modal open set identification system and the evaluation of this strategy within a memory scenario. A total of 36 patients were evaluated in this master thesis (15 for the control and robot scenario; and 6 for the memory robot scenario). These patients perform on average 36 sessions of phase II of the CR program. Overall, the results regarding the physiological parameters do not show differences between groups due to the variability of the data and its high dependence on external factors. In contrast, qualitative results show that the patients recommend the use of the robot in CR and they feel more secure thanks to the on-line monitoring. However, clinicians and patients suggest improving the social behaviors of the robot. Thus, in Study II a memory module was implemented. In this case, the outcomes show that the patients perceive the social presence of the robot as they elucidate positive and negative attitudes towards the robot role. Concluding, this master thesis presents the results of the patient robot interface in a long-term/ real-world scenario, demonstrating that SAR holds the promising potential to be a feasible approach that enhances CR programs, increase the adherence to these programs and help to improve the quality of life of cardiac patients.

Modelado de la gestión entre parqueaderos y vehículos mediante la implementación de agentes inteligentes

Franco Calderon, José Alejandro | 2020

Faced with the growing and accelerated settlement of the world population within large main cities, it makes this population density a challenge around the evolution of the city itself towards a more efficient (or intelligent) one, within this context there is a sub field dedicated to mobility and all the challenges it currently faces, being the planning and proper use of parking spaces somewhat preponderant, since it has been shown that this impacts vehicle flow significantly depending on the time of day or the season of the year. This work proposes a prototype model that allows management between parking lots and vehicles through the implementation of intelligent agents. Following an adequate methodology, the model is integrated through a technology-based solution that implements artificial intelligence to help in planning the trips of the driver to the parking lot within the city.

Fatigue Estimation for High-Intensity Exercises in Physical Rehabilitation

Aguirre Fajardo Andrés Felipe | 2020

Los ejercicios de alta intensidad se han convertido en una herramienta fundamental para los procesos de rehabilitación física, siendo el ejercicio de sentarse y levantarse de una silla (STS), uno de los más importantes. Sin embargo, debido a los riegos que se pueden presentar los pacientes al ser llevados a estados inadecuados de fatiga, es necesario implementar métodos que permitan la regulación de esta. Diferentes métodos se han propuesto tales como: utilizar escalas subjetivas y monitorear parámetros fisiológicos. Uno de los más novedosos, consiste en evaluar el desempeño del ejercicio, ya que la fatiga se ve reflejada como un decremento de este. Teniendo en cuenta que para el autor, no se han explorado modelos para la estimación de fatiga en el ejercicio STS, este trabajo está enfocado en proponer un modelo computacional .

Implementación de un sistema de reconocimiento de hábitos de consumo de energía eléctrica en hogares

Arévalo López Johnny Alexander | 2020

El desconocimiento en nuestros hábitos de consumo nos lleva a derrochar y a pagar de más en facturas, lo que nos genera problemas en nuestra salud y economía. Cuando esto ocurre, sentimos esa necesidad de mejorar el consumo, pero no obtenemos resultados positivos debido a que hacemos esfuerzos en cosas que no marcan la diferencia. Al obtener información de nuestro consumo, podemos ser testigos de nuestros propios errores y nos brinda la posibilidad de corregirlos. Este documento presenta a manera de bitácora, como se desarrolla un sistema de medición de energía eléctrica para múltiples cargas utilizando tecnología WIRELESS y el desarrollo de un sistema de adquisición, almacenamiento y de análisis de datos para presentar a un usuario su comportamiento de consumo.