UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo - Artículos

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    Planificación de caminos y trayectorias de una formación de robots autónomos.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2020) Pereyra, Estefanía; Pérez Paina , Gonzalo; Araguás, Roberto Gastón; Kulich, Miroslav
    En este trabajo se presentan los últimos resultados en investigación en el marco de la tesis Planificación de caminos y trayectorias de una formación de robots autónomos. La planificación de camino consiste en encontrar un camino continuo que lleve a un robot desde su posición inicial a su destino, evitando colisiones con su entorno. Basado en el método de exploración del Algoritmo Genético Simple (AGS) y del algoritmo de búsqueda clásico A*, se propone un algoritmo híbrido de planificación de caminos para sistemas multirobots. Este algoritmo encuentra los caminos óptimos (o casi- óptimos) libres de colisiones de una formación de robots desde una configuración inicial a una configuración final teniendo en cuenta la posibilidad de separación y su posterior reunión. Los resultados de las simulaciones demuestran que el algoritmo es apto para ser utilizado en entornos complejos con obstáculos y para un sistema mutlirobots
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    Fermentative biohydrogen production from a novel combination of vermicompost as inoculum and mild heat-pretreated fruit and vegetable waste
    (Biofuel Research Journal, 2019) Pascualone, María J.; Gómez Costa , Marcos Bruno; Dalmasso, Pablo R.
    This study reports for the first time on biohydrogen production by dark fermentation using a novel combination of mild heat- pretreated fruit and vegetable waste (FVW) as raw material and vermicompost as an economical source of hydrogen-producing bacteria. A suspension rich in reducing sugars obtained from FVW was used at different initial concentrations (5 to 25 g reducing sugars/L) during the bioprocess conducted in batch reactors at mesophilic temperature of 35 °C. The use of a mild heat-pretreated substrate and the consequent elimination of the natural microbiota present in the FVW led to higher hydrogen production than the control. Clostridium species, hydrogen-producing bacteria via butyric acid fermentation pathway, were the dominant microorganisms in the bioprocess. Hydrogen production, volumetric hydrogen production rate, and pretreated substrate degradation efficiency (63.0 mL/g VS, 372.6 mL/L/d, and 50% BOD5, respectively) obtained in the experiments performed with the highest substrate concentration demonstrated that the developed bioprocess was promising simultaneously leading to high hydrogen contents in biogas and high substrate removal efficiencies.
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    Power Cepstrum Calculation with Convolutional Neural Networks.
    (Journal of Computer Science y Technology., 2019) García, Mario Alejandro; Destefanis , Eduardo
    A model of neural network with convolutional layers that calculates the power cepstrum of the input signal is proposed. To achieve it, the network calculates the discrete-time short-term Fourier transform internally, obtaining the spectrogram of the signal as an interme diate step. Although the proposed neural networks weights can be calculated in a direct way, it is nec essary to determine if they can be obtained through training with the gradient descent method. In order to analyse the training behaviour, tests are made on the proposed model, as well as on two variants (power spectrum and autocovariance). Results show that the calculation model of power cepstrum cannot be trained, but the analysed variants in fact can.
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    Extracción de Características en Audio con Redes Neuronales Convolucionales.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2019) García , Mario Alejandro; Rosset , Ana Lorena; Destefanis , Eduardo
    La valoración de la calidad vocal mediante el análisis audio-perceptual es parte de la rutina clínica de evaluación de pacientes con trastornos de la voz. La debilidad de este método reside en la subjetividad y en la necesidad de que sea realizada por oyentes experimentados. Este proyecto tiene como objetivo la realización de una clasificación automática de la calidad vocal, valuada en la escala GRBAS, a través de características extraídas del análisis acústico de la señal y técnicas de aprendizaje automático. Particularmente, en este trabajo se muestran los resultados del diseño de las capas de extracción de características de una red neuronal profunda orientada a la clasificación de la calidad vocal.
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    Ga-SBA-3 A novel nanostructured material: synthesis, characterization and application
    (IOP Publishing, 2019) Martínez, María Laura; Gómez Costa , Marcos Bruno; Anunziata, Oscar Alfredo
    This paper reports for the first time the incorporation of gallium into the structure of the mesoporous SBA-3 material in order to modify the intrinsic acidity of the material. The study indicates the effective incorporation of Ga into a network in tetrahedral form, with most in the interior of the lodging and a low proportion on the external surface. Gallium was introduced via post-synthesis using Ga-nitrate in appropriate conditions. The nanostructured material was characterized by ICP, x-ray diffraction, nuclear magnetic resonance-MAS, x-ray photoelectron spectra, FTIR, SEM, transmission electron microscopy and UV–vis. Pyridine was used as a probe molecule for the determination of its acidity following the amount and type of acidic sites by FTIR. In addition, aniline adsorption/desorption studies and subsequent in situ polymerization, polyaniline (PANI)/Ga-SBA-3, were carried out with the aim of producing a nanocomposite with conductive properties. The original material had good structural regularity and acidity of Brønsted and Lewis; the PANI/Ga-SBA-3 composite also showed a conductivity of 2.5 × 10−3 S cm−1, higher than that of its homologs Al-SBA-3 and Al-MCM- 41.
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    Novel and simple one-pot method for the synthesis of TiO2 modified-CMK-3 applied in oxidative desulfurization of refractory organosulfur compounds
    (Elsevier, 2018) Rivoira, Lorena Paola; Ledesma, Brenda Cecilia; Juárez, Juliana María; Beltramone, Andrea Raquel
    Ti-CMK-3 carbon mesoporous was prepared using a novel synthesis method. This new method avoids the hard template synthesis used commonly. The precursors of silicon, carbon and titanium are incorporated together with the other components during the only step of the synthesis. The method developed here, allows reducing time and energy consumption by 60% and thus, the cost of the overall process of synthesis. Structural and textural characterization of the titanium modified-mesoporous carbon was performed by N2 adsorption, XRD, UV–Vis-DRS, XPS, Raman spectroscopy and TEM. The characterization results indicated that the textural and structural properties of the material synthesized by the short time method are comparable with the properties of the material prepared by the hard template method. Ti modified-mesoporous carbon was synthesized by dif- ferent methods in order to prepare catalysts to be tested in the oxidative desulfurization (ODS) of sulfur com- pounds. The catalyst prepared by the one-pot method is capable to oxidize high amount of sulfur (2000 ppm) in only 30 min of reaction time at 60–80 °C. The good performance and stability of the catalyst prepared using a novel synthesis method was attributed to well dispersed anatase nanospecies over the high area mesoporous carbon. Main advantage of the present study is the reduction of time and cost in the synthesis of the new material and the applicability for ODS reactions.
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    Diver de ROS para el robot móvil RoMAA.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2019) Pérez Paina , Gonzalo; Gaydou, David Alejandro; Araguás , Roberto Gastón
    El Robot Movil de Arquitectura Abierta (RoMAA) ´ fue desarrollado íntegramente en el Centro de Investigación en Informática para la Ingeniera (CIII) como una plataforma para llevar a cabo los experimentos en las areas de investigación de la robótica móvil y visión por computadoras. Por su parte, ROS es un sistema operativo de código abierto que permite desarrollar software de robots como una colección de programas independientes que se ejecutan al mismo tiempo, ampliamente utilizado en investigación en robótica. El presente trabajo des- cribe el desarrollo de un nodo driver de ROS para el robot móvil RoMAA. Dicho driver permite utilizar el robot RoMAA ´ dentro ROS para aprovechar la gran cantidad de paquetes de software disponibles en el ecosistema ROS y poder utilizar dicho entorno como herramienta de desarrollo y evaluación para la ´ generación de nuevos algoritmos de robótica. El nodo driver es ´ el encargado de traducir la información de alto nivel manejada ´ por ROS a comandos de bajo nivel del sistema embebido del robot RoMAA. Se muestra también algunos ejemplos que resultan de ´ la integración del robot RoMAA con ROS.
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    Direct synthesis of ordered mesoporous carbon applied in hydrogen storage
    (Springer Science+Business Media, 2018) Juárez, Juliana María; Gómez Costa , Marcos Bruno; Anunziata, Oscar Alfredo
    In this work, we present a direct, novel and low cost method for the preparation of an ordered mesoporous carbon (OMC). OMC was successfully synthesized by the carbonization of the silica/triblock copolymer/sucrose composite in the presence of sulfuric acid. The resulting material was characterized by XRD, N2 sorption analysis and TEM techniques. The novel synthesis technique improved significantly the H2 storage properties (3.78 wt%) compared with that of CMK-3 synthesized using the nanocasting strategy (2.2 wt%) at 77 K and 10 bar.
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    Robot móvil de diseño abierto y bajo costo con fines didácticos basado en la EduCIAA.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2019) Pérez Paina , Gonzalo; Baudino, Martín; González Dondo , Diego
    Los robots móviles resultan una herramienta ´ didáctica atractiva debido al entusiasmo que despiertan en los ´ estudiantes y a la diversidad de disciplinas tecnológicas que involucran, tales como electrónica, mecánica, señoritica, sistemas embebidos, procesamiento de señales e imágenes, comunicación inalámbrica, programación y algorítmica, inteligencia artificial, entre otras. El presente trabajo describe el desarrollo de un robot móvil de bajo costo, de hardware y software abierto con fines ´ didácticos. Este robot fue dice ´ nado como herramienta didáctica en cursos de sistemas embebidos utilizando la versión educativa ´ de la Computadora Industrial Abierta Argentina. Se presenta una descripción detallada del dice ´ no de la estructura mecánica, de ´ la electrónica de acondicionamiento de señales para sus diferentes ˜ componentes y la biblioteca de programación. El dice ´ no completo ˜ del robot se encuentra públicamente disponible.
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    Planificación de caminos para múltiples robots basado en algoritmo genético.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2019) Estefanía , Pereyra; Pérez Paina , Gonzalo; Pucheta, Martín Alejo; Aragúas, Roberto Gastón
    Un planificador de caminos para múltiples robots (MPP, del inglés Multirobot Path Planning) debe encontrar el conjunto de caminos libre de colisiones, óptimo (o casi-óptimo) en términos de algún criterio en particular, desde una posición inicial a una posición final en un entorno con obstáculos. Dada la complejidad del problema de MPP, usualmente se utilizan algoritmos heurísticos para encontrar una solución óptima, especialmente en entornos complejos y con un número elevado de robots. En este trabajo se presenta un algoritmo de planificación de caminos para sistemas multirobots el cual utiliza como método de exploración el conocido Algoritmo Genético Simple (AGS). Dado un grafo representativo del espacio de búsqueda el algoritmo encuentra los caminos de una formación de robots teniendo en cuenta la posibilidad de separación de la formación y su posterior reunión. Partiendo de una población inicial con gran diversidad de individuos y utilizando una codificación de cromosomas y operadores evolutivos especialmente diseñados para el problema de múltiples robots, el algoritmo evoluciona generación tras generación devolviendo los mejores caminos para la formación de robots. Los resultados de las simulaciones demuestran que el algoritmo es apto para ser utilizado en entornos con obstáculos y para una formación de decenas de robots.