FRN - Producción de Investigación
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Item A novel time-domain signal processing algorithm for real time ventricular fibrillation detection(2011-12-23) Monte, Gustavo; Scarone, Norberto; Liscovsky, PabloThis paper presents an application of a novel algorithm for real time detection of ECG pathologies, especially ventricular fibrillation. It is based on segmentation and labeling process of an oversampled signal. After this treatment, analyzing sequence of segments, global signal behaviours are obtained in the same way like a human being does. The entire process can be seen as a morphological filtering after a smart data sampling. The algorithm does not require any ECG digital signal pre-processing, and the computational cost is low, so it can be embedded into the sensors for wearable and permanent applications. The proposed algorithms could be the input signal description to expert systems or to artificial intelligence software in order to detect other pathologiesItem A Simple Model for Sharing Knowledge Among Heterogeneous Sensor Data(2022-10-20) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Agnello, Ariel Edgardo; Bufanio, Rubèn; Scarone, Norberto; Liscovsky, PabloThis work presents a simple model that expose the information embedded into a sensor signal allowing to share it independently of the signal nature. Today's highly interconnected world requires a representation of sensor signals that let efficient sharing of embedded information. The proposed model is a state matrix that combine two important aspects of any signal: Its value inside a range and its behavior over the time. From this state matrix is possible to obtain a self-learning model observing the state transition probabilities and the time lapse in each state to deduce signal normality- abnormality that allows to infer a better perception of reality.Item Algoritmos de Detección y Clasificación de Eventos de Calidad de Energía en el Dominio Temporal(2020-12-04) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Agnello, Ariel Edgardo; Scarone, Norberto; Liscovsky, PabloEl monitoreo de la calidad de energía presente en una red es un requerimiento importante dada la tendencia hacia múltiples generaciones que crean condiciones de operación muy dinámicas. Este trabajo presenta nuevos algoritmos en el dominio del tiempo que detectan y cuantifican los eventos que afectan la calidad de energía en una red eléctrica de acuerdo con los estándares vigentes. Los algoritmos se basan en una estructura cognitiva de la señal que brinda la exposición de manera simple y directa de la información embebida en ella. Se representa a la señal como una unión de segmentos prefijados en lugar de muestras. Se describen los algoritmos propuestos mostrando resultados sobre formas de onda reales y simuladas.Item Almacenamiento de H2 a escala nanometrica un estudio por dinámica molecular.(2018-05-16) Crespo, Eduardo; Braschi, Fabian Ulises; Marcial Bringa, EduardoLa nanotecnología molecular es la manipulación en forma precisa de átomos y moléculas para la fabricación de productos en la nanoescala. En futuras aplicaciones puede resultar de interés disponer de nanocontenedores para gas H2, por ejemplo, para utilizarlos en celdas de combustible. En este trabajo se estudia empleando dinámica molecular en código LAMMPS, la factibilidad de almacenar H2 en botellas de grafeno de volumen nanométrico. Se simulan para varias densidades de gas dentro del nanocontenedor como evoluciona la presión con la temperatura, y se estiman los valores máximos de temperatura y presión que soportan. Se calculan las distintas tensiones presentes en el nanocontenedor y se determina que a muy bajas temperaturas el H2 condensa preferentemente sobre las partes más tensionadas. Palabras Claves: LAMMPS, nano almacenamiento de H2Item Análisis de Caso en el campo de la Ingeniería haciendo uso de tópicos de las Ciencias Básicas. Un enfoque basado Diseño Instruccional.(2021-09-12) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, EmanuelLa presente propuesta metodológica se enmarca dentro del proyecto de investigación con asentamiento en el departamento de Ciencias Básicas de la Facultad Regional Neuquén de la Universidad Tecnológica Nacional. La metodología propuesta incluye cuatro fases que se llevan a caboen forma gradual,de manera que el estudiante se sienta capaz de desarrollar un análisis conceptual del caso de estudio. Por consiguiente, se analiza un caso de aplicación en el campo de la Ingeniería con una marcada inclinación a la exploración de las ecuaciones que conforman el modelo matemático del caso en cuestión, en aras de la consecución de un diseño robusto que sea alcanzable por un estudiante medio de la carrera de Ingeniería.Los autores se basan en las teorías prescriptivas del diseño instruccional para su investigación, habida cuenta de que las mismas están orientadas hacia la práctica y estimulan el análisis crítico y reflexivo de situaciones problemáticas ingenierilesItem Análisis de comportamiento de señales sensoriales(2023-10-27) Monte, Gustavo Eduardo; Garcia Bruna, Pablo; Herrera, MarianaVersatilidad Su aplicación se puede dar para cualquier tipo de señal real, ya sea 4-20 mA, 0-10 V, o señales digitales como 0-255, y múltiples dispositivos con mínimo impacto de procesamiento. Normalidad/Anormalidad Se puede cuantificar el comportamiento respecto al alejamiento de lo considerado normal.Item Análisis del control de posición de un manipulador robótico con compensación de gravedad(2022-09-22) Hossian, AlejandroEl control de posición (regulación) es una temática de gran importancia en diferentesámbitos de aplicación; tales como pintado de objetos y estibado. Este problema se analiza en base al movimiento del efector terminal del manipulador desde cualquier posición inicial hacia la posición deseada. Este hecho se traduce en que la i – ésima articulación del manipulador debe moverse hacia la i – ésima posición deseada. En el presente artículo se propone un método de análisis sustentado en dos fases. En la primera se construye la correspondiente ecuación en lazo cerrado en términos de las variables de estado que definen el problema del control de posición con compensación de gravedad, combinando la ley de control con la ecuación del modelo dinámico del manipulador. En la segunda fase, se lleva a cabo el análisis de estabilidad en el sentido de Lyapunov y la unicidad del punto de equilibrio del sistema dinámico en estudio.Item Análisis y desarrollo de modelos y algoritmos de control de dispositivos robóticos en base al soporte de tecnologías inteligentes(2019-01-01) Hossian, AlejandroEl presente proyecto se realizará en función de dos líneas de investigación. La primera se basa en el estudio y aplicación de las diversas herramientas pertenecientes al campo de la matemática y la mecánica que permitan abordar la investigación y el desarrollo de diferentes modelos matemáticos, mediante los cuales se obtienen los modelos cinemático y dinámico para diferentes tipos de manipuladores robóticos industriales. El objetivo fundamental de estos modelos es establecer aquellas estrategias de control del robot que redunden en una mayor calidad de sus movimientos; en este sentido, un estudio detallado de los controladores de robots más representativos proporciona mayores posibilidades de que las trayectorias seguidas por el robot q(t), presenten el mayor grado de similitud a las trayectorias que se obtuvieron para el dispositivo. Muy importantes son los modelos de control de posición del robot; como así también, los que se refieren al control de trayectoria del mismo (permiten controlar al dispositivo en posición y velocidad simultáneamente). La segunda línea desarrollará diferentes arquitecturas de software ejecutándose en diversas plataformas de hardware que permitan definir los comportamientos de robots móviles autónomos en base a un enfoque cognitivo. El robot poseerá un comportamiento deseado en función de las prestaciones requeridas al mismo; el cuál se evaluará mediante distintos indicadores que reflejarán la aptitud del agente robótico para realizar las tareas y conductas que le son requeridas, tanto cuando opera en ambientes estáticos como cambiantes. Entre las tecnologías inteligentes que se proponen aplicar, cabe citar: a) redes neuronales artificiales b) lógica difusa c) algoritmos de búsqueda d) aprendizaje automático y e) lógica difusa, entre otras que permitan optimizar el desempeño del agente robótico.Item Análisis y estudios de casos de un manipulador robótico industrial por medio de la obtención de su modelo dinámico. Un enfoque basado en la formulación de la mecánica Lagrangiana.(2022-11-22) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Carabajal, Roberto; Bustamante, Patricio; Hirschfelelt, CarolinaEl presente artículo aborda el estudio del modelo dinámico de un manipulador robótico industrial, en base a un enfoque de la mecánica lagrangiana. En la sección introductoria, se explica brevemente las características del proceso de obtención del modelo dinámico para un robot manipulador. En la segunda sección, se desarrolla el caso de estudio de un robot de una articulación rotatoria y otra prismática, a partir del desarrollo de las ecuaciones de Lagrange; las cuales permiten obtener los pares de torsión, en forma matricial, de cada articulación presentes en el dispositivo. En la tercera sección, se presentan los resultados correspondientes a los pares de torsión aplicadas a las articulaciones obtenidas por el software de Matlab, para distintas trayectorias articulares. Mientras que, en la cuarta sección de discusión, se debaten dichos productos. En la quinta sección, se aborda las conclusiones del grupo y futuras líneas de trabajo.Item Aportaciones al proceso de implantación de sistemas informáticos(2019-04-26) Hossian, Alejandro; Panizzi, Marisa; Davila, Mauricio; Hodes, Agustin; Ortiz, Felipe; Bertone, RodolfoEsta línea de investigación tiene por finalidad realizar aportaciones paliativas al proceso de implantación de sistemas informáticos. La aplicación de métodos de investigación de Ingeniería de Software Basada en Evidencia y métodos de evaluación, permitió evidenciar que varias de las metodologías de desarrollo existentes no contemplan el proceso de implantación de un sistema informático o, si lo hacen, no lo desarrollan o gestionan de manera integral. En respuesta a estas debilidades se proponen diferentes aportaciones. La primera consiste en un modelo de proceso de implantación de sistemas informáticos, para su aplicación en la industria del software en el ámbito nacional. La segunda se corresponde con un conjunto de métricas específicas para el proceso en estudio, con el propósito de mejorar su nivel de calidad. Y por último, a partir de lograr evidenciar la ausencia de riesgos para el proceso de implantación, se considerará una propuesta de riesgos y sus procedimientos de mitigación. Se realizarán pruebas de concepto en los casos de estudio y casos de validación identificados que corroboren las propuestas de esta línea de investigación.-Item Co-digestión anaeróbica de purines de cerdo con macroalgas provenientes de ríos y lagos patagónicos eutrofizados.(2022-12-31) Camacho, Alberto; Henoch, Glenda Marianela; Carroza, Ivone, Elisabeth; Astorga, Marcos, Adrian; Gatti, Marcela, Noemí; Bartucci, Sandra; Laos, FranciscaEl proceso se realiza utilizando un sistema manométrico, constituido por una botella de vidrio color caramelo, un tapón de goma y un precinto metálico para su cierre hermético. El ensayo se lleva a cabo en condiciones mesofílicas (35 ± 2°C), incluyendo cada tratamiento por triplicado. Todos llevan la misma cantidad de sustrato, y cantidades crecientes de co-sustrato (%). Se incluye un control negativo – inóculo solo- y un control positivo con Celulosa Microcristalina (CMC). La duración del ensayo es de 3a días aproximadamente, y el criterio utilizado para su finalización es hasta alcanzar el 1% de producción de metano respecto al total acumulado, por 3 días consecutivos. Periódicamente se extrae el biogás generado a través del tapón de goma, con una jeringa conectada a un manómetro en U que permitie ajustar su extracción hasta igualar la presión atmosférica. Una vez registrado el volumen, el biogás se filtra con una solución de NaOH 1N, permitiendo retener el CO2 y estimar indirectamente la fracción de metano. Los datos obtenidos se expresan en condiciones normales de presión y temperatura (CNPT: 1 atm, 0°C).Item Creación del grupo gese(2023-03-02) Bufanio, Rubén Domingo; Scarone, Norberto Carlos; Marasco, Nestor Damian; Agnello, Ariel Edgardo; Monte, Gustavo Eduardo; Liscovsky, Pablo Oscar; Zuñiga, Cristian Nicolas; Contreras, Gonzalo Federico; Robaina, ThiagoEl objetivo de este trabajo forma parte de la investigación del impacto que podría tener la inserción de la generación eólica de baja potencia sobre los índices de calidad del suministro eléctrico en las redes de baja tensión. Para este primer estudio, debido a la diversidad de configuraciones que se encuentran en el mercado, y la variabilidad del recurso eólico, se investiga la denominada emisión de flicker o parpadeo. Se brinda una propuesta para su medición y evaluación según recomendaciones de normativas internacionales, siguiendo los lineamientos de la IEC-61400-21, “Medida y evaluación de la calidad de la energía eléctrica inyectada por las turbinas eólicas conectadas a la red de suministro eléctrico”. En función de dicha norma se desarrolla, y programa un algoritmo completo de medición del flicker, y se implementa en un prototipo electrónico experimental. Luego de comparaciones satisfactorias con otras herramientas, se lo aplica en el análisis de un aerogenerador comercial de 1kW inyectando energía a la red (220V50Hz), ubicado en el laboratorio de evaluación de aerogeneradores de baja potencia que posee el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) en la región de Cutral-Có, provincia Neuquén, Argentina. Se muestran los primeros resultados, los cuales dentro de los valores esperados se compararán en futuro con mediciones sobre otros aerogeneradores.Item Desarrollo de banco de emulación de aerogeneradores de baja potencia(2023-10-27) Zuñiga, Cristian Nicolas; Bufanio, Rubèn; Marasco, Damian; Scarone, Norberto; Monte, Gustavo Eduardo; Agnello, Ariel EdgardoLa energía eólica ha adquirido una creciente importancia en el mercado energético mundial. El hardware eléctrico/electrónico de los generadores eólicos es una parte esencial del sistema. Entre las Pruebas de Laboratorio vs Pruebas en Campo surge una brecha importante. Es necesario un equipo que permita emular las condiciones de un generador eólico real, sobre un circuito electrónico en condiciones de laboratorio.Item Desarrollo de sistemas de control empleando algoritmos para el tratamiento de señales aplicados a automasmos(2019-01-01) Scarone, NorbertoCon la realización del presente proyecto se pretende obtener una aplicación específica para ser empleada en un sistema de control de una silla de ruedas eléctrica. Este po de aplicaciones están pensadas para usuarios con discapacidades motrices únicamente y no contemplan a los usuarios con trastornos nerviosos. Es por esto que se pretende desarrollar una aplicación para proveer a una persona con discapacidades motrices y que posea problemas nerviosos, la oportunidad de poder trasladarse sin necesidad de la ayuda de otra persona, independientemente del po de señal empleado para el control de la silla de ruedas. Las técnicas de control predicvo a emplear en el diseño de los algoritmos son aquellas que se fundamentan en el control predicvo basado en modelo o bien por su acrónimo MPC. Con los recursos previstos, este proyecto se llevara a cabo en nuestra facultad regional durante un periodo no mayor a 48 meses y además se formará un equipo de trabajo que incluirá a invesgadores docentes, tanto como a invesgadores alumnos. La solución al problema planteado no solo impactará sobre la salud de la comunidad, sino que también lo hará en los ámbitos de la ingeniería, ya que este po de aporte puede implementarse en automasmos en todo su amplio rango de aplicaciones.Item Desarrollo de sistemas y algoritmos para la extracción de conocimiento aplicado a sensores inteligentes(2019-01-01) Monte, GustavoEste proyecto está centrado en la investigación y desarrollo de nuevos algoritmos para la extracción de conocimiento de señales sensoriales. El conocimiento es un concepto abstracto muy difícil de cuantificar, con múltiples facetas y funciones objetivos. Este hecho genera dificultad en el diseño de algoritmos para la extracción. Toda señal sensorial la podemos particionar en tres estructuras cognitivas: Datos, Información y conocimiento. Los datos son las muestras obtenidas, la información es datos preprocesados sin un determinado fin y el conocimiento es detección de características de interés particular. El hilo conductor de las tres estructuras es el concepto de redundancia. No existe un procesamiento único para extraer conocimiento y es debido principalmente a dos motivos: primero, a la naturaleza subjetiva de él y segundo a la innumerable cantidad de funciones objetivo. En cambio, la redundancia es común a todas las estructuras cognitivas. Este proyecto es continuación del proyecto anterior conducido por el mismo grupo que logró una norma internacional, la IEEE 24151-001-2017 en donde al procesar las señales sensoriales en busca de minimizar la redundancia, resulta una nueva estructura de la información que facilita la extracción de conocimiento. Se profundizarán los algoritmos y se dirigirá el foco hacia la extracción en tiempo real de conocimiento sobre video. Los resultados esperados serán de gran aplicación en la IoT ( Internet de las cosas), ya que la mayoría de las cosas son sensores y se puede inferir que la gItem Desarrollo de un modulo de construcción del modelo dinámico inverso para un manipulador robótico industrial.(2020-10-30) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Carabajal, Roberto; Echeverria, Cesar; Merlino, HernanLa mecánica analítica constituye una sólida herramienta matemática para formular modelos de sistemas mecánicos. El “Modelo Dinámico” de un manipulador robótico analiza la relación entre el movimiento producido en el robot y los pares/fuerzas aplicados en las articulaciones del mismo. Se presenta un proceso de construcción del modelo dinámico de un robot manipulador en base a la formulación de las ecuaciones de Lagrange, las cuales describen la dinámica de un robot manipulador mediante el balance de la energía cinética y potencial de sus eslabones). Con este modelo se analizan fenómenos físicos como: “Efectos Inerciales” – “Fuerzas Centrípetas y de Coriolis” – “Par Gravitacional” y “Fricción”. Este proceso posee como “insumos de entrada” los parámetros dinámicos (masas, longitudes y momentos de inercia de eslabones) y la matriz de transformación homogénea suministrada por modelo cinemático directo y como “productos de salida” las fuerzas y pares de torsión que se deben aplicar en cada articulaciónItem Desarrollo e impacto del campo de la robótica en América Latina hacia una propuesta superadora en el contexto de la IV Revolución Industrial(2020-10-30) Hossian, Alejandro; Merlino, Hernan; Alveal, Maximiliano, EmanuelThis paper is a contribution of the field of robotics and automation areas. Intelligent Technologies such as Expert Systems (ES), Artificial Neural Networks (ANN), Automatic Learning (AL) and Fuzzy Logic (FL) contributing to the progress of these areas. The first point of these paper is referred to the beginning and development of Robotics. The second point is related to the technological aspects related to the field of robotics. A third point focuses on the social aspects linked to the robotizacion process. And a fifth poin that consists of an improvement proposal. All these points are developed based on the Fourth Industrial Revolution of 21st century..Item Dinámica molecular en nanoestructuras(2019-01-01) Scarone, EduardoLa nanotecnología molecular es la manipulación en forma precisa de átomos y moléculas para la fabricación de productos a nanoescala. En vista a emplear el hidrógeno como combustible resulta de interés almacenarlo, conducirlo, y detectarlo a escala nanométrica. Estamos hablando de manipular hidrógeno en nanotecnología. Conducirlo en forma gaseosa por nanotubos de carbono, almacenarlo en nanocontenedores de grafeno, y detectarlo en nanopartículas y/o nanocables de paladio. Las simulaciones atomísticas resultan herramientas fundamentales para estudiar estos sistemas. En particular la dinámica molecular basada en potenciales clásicos resulta muy útil debido que, al ser un método semiempírico, permite computar hasta miles de átomos, labor que partiendo desde técnicas que involucren primeros principios resulta de un excesivo costo computacional. Por medio de la dinámica molecular nos proponemos estudiar la interacción del H con nanoestructuras de C y Pd. Nos interesa estudiar la interacción de moléculas de hidrógeno H2 en estado gaseoso con placas, nanotubos, y nanocontenedores de grafeno. Calcular parámetros importantes para la descripción del gas como la energía, la velocidad cuadrática media de sus moléculas, y la presión para varias temperaturas. Evaluar cómo se comporta la nanoestructura de C, calcular su tensor de tensiones atómico y en qué condiciones reaccionan químicamente los átomos de C con el H2. Nos proponemos estudiar procesos de hidruración en nanocables y nanopartículas de Pd, calcular isotermas de absorción de H para distintos radios, temperaturas, y estados de tensión. Analizar efectos de segregación de H y propiedades mecánicas Como logro de máxima nos interesa diseñar y caracterizar un nanoelectrodo para la detección de H, empleando un nanotubo de C con una nanopartícula de Pd a modo tapón en uno de sus extremos.Item Dinámica molecular en nanomateriales(2022-01-01) Crespo, EduardoLa nanotecnología es la manipulación en forma precisa de átomos y moléculas para la fabricación de productos a nanoescala. En vista a emplear el hidrógeno como combustible resulta de interés almacenarlo, conducirlo, y detectarlo, a escala nanométrica. Conducirlo en forma gaseosa por nanotubos de carbono, almacenarlo en nanocontenedores de grafeno, y detectarlo en nanopartículas y/o nanocables de paladio. Las simulaciones atomísticas resultan herramientas fundamentales para estudiar estos sistemas. En particular la dinámica molecular (MD) consigue que átomos y moléculas interactúen por un período de tiempo, permitiendo una visualización del movimiento de las partículas. Esta técnica fue concebida dentro de la física teórica y actualmente es ampliamente utilizada en el campo de la biofísica y la ciencia de materiales. La MD resulta ser una herramienta de diseño en nanotecnología, permitiendo predecir el comportamiento molecular de los dispositivos en la nanoescala. Por medio de MD nos proponemos estudiar la interacción del H con nanoestructuras de C y Pd. Nos interesa estudiar la interacción de moléculas de hidrógeno H2 con nanotubos, y nanocontenedores de grafeno. Calcular parámetros importantes para la descripción del gas como distribuciones de energías y velocidades. Valores medios, rms, más probables, y determinar la presión dentro de los nanocontenedores. Evaluar el stress de la nanoestructura de C y su reactividad química. Se propone estudiar procesos de hidruración en nanocables y nanopartículas de Pd, calcular isotermas de absorción de H para distintos radios, temperaturas. Analizar efectos de segregación de H y propiedades mecánicas. Se pretende además la implementación de cálculos de MD en Zr, NiAlH, y metano almacenado en nanoestructuras de C.Item Establecimiento de tecnologías aplicadas al análisis de las trayectorias de un robot móvil en un espacio con obstáculos(2020-05-19) Hossian, Alejandro; Alveal, Maximiliano, Emanuel; Bustamante, PatricioLa tecnología de la Inteligencia Artificial (IA) concatena una diversa gama de tecnologías transversales a diferentes campos disciplinares. Este es el caso de la navegación de robots móviles autónomos cuando deben realizar tareas de diferente complejidad en un ambiente estructurado. Esta producción centra su trabajo en la conducta que registran los robots móviles en ambientes de navegación en espacios de configuración en colisión, en los cuales las estructuras permanecen fijas mientras el robot realiza las operaciones requeridas por el usuario. Los primeros experimentos tuvieron como soporte la aplicación de las Tecnologías Inteligentes de las Redes Neuronales Artificiales (RNA), los cuales se entraron en la implementación del algoritmo de aprendizaje supervisado de retropropagación del error (backpropagation). Actualmente, y con el propósito de mejorar la performance del robót movil con la tecnología aplicada, se realizan experimentos mediante la aplicación de algoritmos inteligentes de paradigma deliberativo, los cuales se orientan hacia la planificación de las tareas dentro de su entorno de operación.
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