Ingeniería e Investigación

Collision-free path planning in multi-dimensional environments

Planear los movimientos de un robot de forma fiable sin que colisione con su entorno se ha convertido en un problema relevante en la última década. La idea central de este artículo es exponer dos de los principales métodos que permiten generar trayectorias libre de colisiones en cualquier espacio n-dimensional. La importancia de conocer estas estrategias radica en que estos mismos algoritmos se han aplicado en áreas distintas a la robótica, como diseño de medicamentos, animación computarizada e inteligencia artificial. También presentamos un referente histórico de varios métodos de generación de trayectorias y mostramos mediante simulaciones como las estrategias de los campos potenciales artificiales y de los mapas probabilísticos funcionan, siendo los más apropiados en virtud de los aspectos teóricos expresados en otros textos especializados.

Reliable path-planning and generation of collision-free trajectories has become an area of active research over the past decade where the field robotics has probably been the most active area. This paper´s main objective is to analyse the advantages and disadvantages of two of the most popular techniques used in collision-free trajectory generation in n-dimensional spaces. The importance of analysing such techniques within a generalised framework is evident as path-planning is used in a variety of fields such as designing medical drugs, computer animation and artificial intelligence and, of course, robotics. The review provided in this paper starts by drawing a historical map of path-planning and the techniques used in its early stages. The main concepts involved in artificial potential fields and probabilistic roadmaps will be addressed as these are the most influential methods and have been widely used in specialised literature.

Implementing condition-based maintenance using modeling and simulation: a case study of a permanent magnet synchronous motor

Este artículo introduce la arquitectura de un CBM (mantenimiento basado en la condición) en una aplicación eléctrica. La detección de fallas de manera oportuna y eficiente constituye uno de los retos más importantes asociados al CBM y el enfoque basado en modelos en el medio para conseguirlo. Un caso de estudio en un motor sincrónico de imanes permanentes (PMSM) es ejecutado para ilustrar cómo el modelado es utilizado en la implementación de un CBM. El monitoreo fue implementado en tiempo real usando Matlab® y dSpace®. Se emplea como indicadora de falla la diferencia entre los valores de la componente secuencial negativa para las corrientes predichas usando una red neuronal multicapa y la corriente obtenida del motor. Resultados experimentales demostraron la efectividad del modelo propuesto en la detección de la falla de cortocircuito en el estator en distintos niveles de severidad y carga, obteniendo una confiabilidad en la detección mayor al 95%.

This paper introduces condition-based maintenance (CBM) architecture regarding an electrical application. Appropriate and efficient fault detection constitutes one of the major challenges associated with CBM and a modelbased approach constitutes the way to achieve it. A case study using a permanent magnet synchronous motor (PMSM) is presented to illustrate implementing CBM using a neural network motor model. CBM may be implemented in real time using Matlab and dSpace. The difference between line currents´ negative sequence components, predicted by a multilayer neural network, and the current values acquired from the motor is used as fault indicator. Experimental results have shown the efficiency of the proposed model in detecting several stator winding short faults in differing load conditions and fault severity, obtaining up to 95% reliability.

A survey of repetitive control in varying frequency conditions

El control repetitivo digital es una técnica que permite el seguimiento y rechazo de señales periódicas. Los controladores repetitivos son diseñados asumiendo que las señales a seguir/rechazar tienen una frecuencia fija y conocida, siendo su principal desventaja la degradación de desempeño cuando esta frecuencia varía. Este artículo presenta una revisión de las diferentes estrategias utilizadas con el fin de solventar dicha problemática.

Digital repetitive control is a strategy that allows tracking/rejecting periodic signals. Repetitive controllers are designed assuming that the exogenous signal period is constant and known, its main drawback being the dramatic loss of performance when signal frequency varies. This paper reviews the most relevant proposals advanced for overcoming this problem.

The influence of the blast furnace slag replacement on chloride penetration in concrete

Debido a que en estructuras de concreto hechas con cemento Portland la penetración del ion cloruro es la principal causa de deterioro por corrosión del refuerzo, el estudio y prevención de los mecanismos que generan corrosión en el concreto son fuentes de constante investigación. En el presente artículo se presentan los resultados de una investigación analítica y experimental sobre la influencia de la adición de la escoria de alto horno en las propiedades que gobiernan los fenómenos de transporte iónico del concreto, especialmente los del ion cloruro. Las relaciones entre los coeficientes de difusión con la resistividad eléctrica, la carga pasada y la resistencia a la compresión, fueron evaluadas para mezclas con diferentes porcentajes de remplazo de escoria. De la misma forma, mediante un modelo computacional y un ensayo de migración eléctrica se obtuvieron los coeficientes intrínsecos de difusión, la porosidad, la capacidad de fijación de cloruros y la concentración química de la solución de poros. Los resultados obtenidos mostraron que la escoria aporta importantes beneficios en la penetración del ion cloruro, obteniéndose un concreto menos vulnerable a la corrosión.

Corrosion of steel reinforcement due to chloride penetration is the greatest cause of durability problems in concrete; intense international research has been carried out to understand and avoid this. This paper summarises the results of a theoretical and experimental research programme investigating the influence of blast furnace slag on chloride-related transport properties. The relationship between the apparent chloride diffusion coefficient, electrical resistivity and compressive strength was measured. Chloride, hydroxide, sodium and potassiums intrinsic diffusion coefficients were obtained by using a computational model and an electrical migration test. The initial hydroxide composition of the pore solution, porosity and chloride binding capacity were also determined from the model. The results showed that blast furnace slag improved chloride penetration resistance, resulting in concrete which was less vulnerable to corrosion.

Embankment loading analysis in laboratory conditions

The embankment model has been developed in laboratory conditions, considering actual embankment characteristics. The forces to which it is subjected in the model have been evaluated using shaking table experimental and analytical methods. Excess pore water pressure is measured through pore pressure sensors in the shaking table experiment and embankment stability has been assessed using analytical methods. The results revealed that the embankment suffered nonlinear collapse during increasing pore water pressure, and shaking table dynamic force on the embankment model was very sensitive but was open to failure mitigation. Embankment seismic simulation using shaking table experiments helped identify model stability. The embankment and subsoil pore water pressure theoretical and experimental analysis concluded that nonlinear liquefaction characteristics played a major role in model behaviour.

Formulating a design for a screwtype shear connector in a composite section

En Colombia, durante la última década, uno de los tipos de conectores de cortante más utilizados ha sido el de los tornillos, pero hasta ahora surge una formulación para su diseño en secciones compuestas, incluida en el numeral F.2.9.8.2.2 de NSR10. En este artículo se muestra la deducción de dicha formulación de diseño para conectores tipo tornillo, analizando la influencia de diferentes parámetros en el comportamiento de las secciones compuestas cuando se emplean tornillos como conectores de cortante. En esta investigación se estudiaron 18 modelos de sección compuesta fabricados con perfiles de alma llena y losas de concreto de 42 MPa, en las cuales se manejaron configuraciones de 1, 2 o 3 conectores de cortante tipo tornillo con diámetros 1/2", 5/8" o 3/4"; y para separaciones de 0,08 m, 0,12 m o 0,14 m; por cada modelo se ensayaron tres probetas ante solicitación de corte directo (push-out). De acuerdo con los resultados experimentales obtenidos, se efectuó el análisis por medio de la metodología planteada por Ollgaard, donde se evaluó la incidencia del diámetro y la separación de los conectores en el comportamiento de los modelos, y finalmente se plantea la formulación para el diseño de los conectores tipo tornillo en secciones compuestas.

Screws-type shear connectors have been most used in Colombia during the last decade; however, an expression for their design in composite sections has only recently been presented (NSR10, paragraph F.2.9.8.2.2). This paper outlines shear design formulation development for screw connectors, analysing the influence of different composite section behaviour parameters. This research studied 18 composite section models using two 42MPa concrete slabs having different arrangements of 1/2", 5/8" or 3/4" diameter 1, 2 or 3 screw shear connectors and 0.08m, 0.12m or 0.14m spacing between connectors. Three specimens were tested by push-out for each model. The laboratory results using the methodology proposed by Ollgaard revealed connector diameter and spacing influence on the models behaviour. A design formulation for screws in composite sections is presented.

Standardising and validating aromatic profile analysis by an electronic nose

Una de las técnicas más novedosas en el análisis del aroma de alimentos y otras matrices es la nariz electrónica. Este dispositivo funciona como una imitación del sistema olfatorio humano por medio de sensores con sensibilidades solapadas para diferentes grupos de compuestos químicos volátiles que, mediante el uso de estadística multivariada, permite la diferenciación y clasificación de alimentos así como el establecimiento de parámetros de calidad y control de los procesos. Aunque la técnica cada día es más utilizada en la investigación y en la industria, son pocos los trabajos publicados en la literatura científica que hacen referencia a la validación de su uso como metodología analítica. El objetivo de este trabajo fue el de estandarizar y validar el método de análisis del perfil aromático por nariz electrónica para la diferenciación de productos apícolas: miel, polen y propóleo. La estandarización se logró modificando las condiciones de preparación de la muestra y las variables del sistema, mientras que la validación se realizó mediante el análisis de la repetibilidad, la repetibilidad intermedia del método y el cálculo de la incertidumbre. Los resultados obtenidos muestran que es posible determinar los parámetros adecuados de operación del instrumento para cada uno de los productos apícolas, mientras que los indicadores de validación mostraron que la técnica no presenta diferencias significativas en su respuesta, obteniéndose valores confiables para el uso de este equipo como una herramienta de análisis y control de calidad.

The electronic nose is one of the most innovative techniques which had been used in the analysis of food and other aroma matrices. This device imitates the human olfactory system through sensors which are partially specific for different groups of volatile chemicals and differentiating and classifying food (by involving multivariate statistics) and it is also used for establishing quality and control parameters. Although the technique has been increasingly applied in research and industry, few studies have been published in the scientific literature referring to validating its use as an analytical methodology. This work’s main objective was to standardise and validate the aromatic profile analysis method for differentiating apiculture products: honey, pollen and propolis. Standardisation involved modifying sample preparation and system variables while validation involved analysis of repeatability and intermediate repeatability of the method and establishing its uncertainty. The results showed that it was possible to set suitable operational parameters for each apicultural product while validation data showed that this technique did not reveal significant differences as reliable values were obtained when using this device as an analysis and quality control tool.

Numerical flow solutions on a backward-facing step using the lattice Boltzmann equation method

Se presenta una solución numérica del flujo sobre un escalón en dos dimensiones utilizando el método de la ecuación reticular de Boltzmann (LBEM). A diferencia de los métodos numéricos tradicionales basados en la discretización de las ecuaciones macroscópicas del continuo (conservación de la masa y Navier-Stokes), los LBEM se fundamentan en modelos microscópicos y mesoscópicos de las ecuaciones cinéticas. Se muestran los resultados obtenidos para este flujo en el estado estacionario y para un amplio rango de números de Reynolds (100 ≤ Re ≤ 1000), y se han comparado con estudios previos. Se ha investigado la aparición y localización de los principales vórtices en el flujo, tanto en la pared inferior como en la superior, y su comportamiento en función del número de Re. Se han implementado al modelo LBEM dos tipos comunes de condiciones de frontera: condición de Drichlet a la entrada (perfil de velocidad parabólico) y condición de Newman a la salida (derivada nula de la velocidad). Los resultados obtenidos muestran gran exactitud del método utilizado para un amplio rango de números de Reynolds, al ser comparados con resultados experimentales y numéricos de otros autores.

Numerical solutions of 2-D laminar flow over a backwardfacing step using the lattice Boltzmann equation method (LBEM) are presented in this article. Unlike conventional numerical schemes based on macroscopic continuum equation (mass conservation and Navier-Stokes) discretisation, the LBEM is based on microscopic models and mesoscopic kinetic equations. The simulations were validated for a wide range of Reynolds numbers (100 ≤ Re ≤ 1,000), comparing them to previous studies. Several flow features, such as primary and secondary vortex location at the bottom and top of the wall, respectively, were investigated regarding Reynolds number. Two typical classes of boundary condition were implemented in the LBEM model: the Drichlet condition at the inlet flow (parabolic speed profile) and the Newman condition at the outlet flow (zero gradient speed). The results showed that the LBEM gave accurate results over a wide range of Reynolds number; these were compared with other numerical methods and experimental data.

Trajectory tracking for robot manipulators using differential flatness

Este documento propone una aplicación con Differential Flatness para el problema de seguimiento de trayectorias en manipuladores robóticos. Para cada coordenada generalizada, se proponen sus trayectorias como una función en el tiempo donde deben encontrar las entradas correspondientes para garantizar el seguimiento. Se demuestra que la posición de cada coordenada generalizada del manipulador robótico y sus correspondientes derivadas son salidas planas que, en conjunto con un controlador PD pueden determinar, con algunas restricciones, los valores de fuerza para conseguir un movimiento en el manipulador con una mínima desviación a lo largo del trayecto, tanto en movimientos planos como en el espacio.

This paper proposes applying differential flatness to robot manipulator trajectory tracking. The trajectories for each generalised coordinate are proposed as a function and the corresponding input must be found to guarantee tracking. It is shown that the position in the generalised coordinates and their derivatives are flat inputs which, together with a PD controller, could determine (with some restrictions) manipulator movement having minimal deviation throughout its trajectory in both plane movements and in space.

**Evaluating electrolysed oxidising water as a fungicide using two rose varieties (Rosa sp) in greenhouse conditions**

La evaluación de la aplicación de agua electrolizada oxidante (EO) para el control de Botrytis (Botrytis cinerea), mildeo polvoso (Sphaerotheca pannosa) y mildeo velloso (Peronospora sparsa) en dos variedades de rosa bajo invernadero, tiene como objeto verificar la efectividad de esta nueva tecnología en contraste con el manejo químico tradicional, usando en los ensayos dos concentraciones de ácido hipocloroso en el agua EO, producidas bajo el proceso de electrólisis en la celda P1200 y aplicadas con un equipo estacionario de presión hidráulica a tres volúmenes (V1, V2 y V3). Las variedades comerciales de rosa (Rosa sp) estudiadas fueron dos: var. Orlando y var. Versilia. El agua EO usada fue tipo C, ligeramente ácida, pH 5,0, alto potencial de óxido-reducción (ORP) de +850 milivoltios (mV) con cloro en forma de ácido hipocloroso (HOCL), agua EO C-50 (50 ppm de HOCL) y agua EO C -75 (75 ppm de HOCL). Los resultados de los ensayos muestran la viabilidad del agua EO como fungicida a los diferentes volúmenes evaluados, siendo significativo el control de mildeo polvoso de acuerdo con su alta incidencia por el factor climático. El mejor control de las enfermedades se obtuvo con la aplicación del mayor volumen, aunque con éste también se presentó la aparición de algunos foliolos rizados.

The aim of evaluating electrolysed oxidising water (EOW) for controlling botrytis (Botrytis cinerea), powdery mildew (Sphaerotheca pannosa) and downy mildew (Peronospora sparsa) using two greenhouse rose varieties was to verify this new technologys effectiveness by contrast with traditional chemical handling. Two concentrations of hypochlorous acid in EOW were produced during electrolysis in aP1200 cell and applied at three application volumes using stationary hydraulic pressure equipment. The commercial rose varieties (Rosa sp) used here were the Orlando and Versilia varieties. The EOW used was slightly acidic type C, pH 5.0, having high-oxide-reduction potential (ORP) +850 millivolts (mV). Two types of EOW were evaluated for this study: EOW C-50 (50 ppm HOCl) and EOW C-75 (75 ppm HOCl). The test results showed the feasibility of EOW as a fungicide at the volumes tested here, providing significant control of powdery mildew which has high incidence due to climatic conditions. The best disease control was achieved by applying the highest volume; however, some curled leaflets appeared with this application.

A coordination agents´ model forthe Colombian shipbuilding industry´slogistics system

Este artículo presenta los resultados de una investigación llevada a cabo por los grupos de investigación SEPRO y GICO, de la Universidad Nacional, en la industria astillera colombiana, que busca coordinar agentes autónomos en una cadena de suministro (CS) en un entorno descentralizado, donde los compradores (astilleros) tienen una configuración productiva por proyectos. Con este fin se desarrolló un modelo exacto de programación lineal multicriterio para reducir el déficit en el cumplimiento de la demanda y minimizarle el costo logístico a todos los miembros de la CS, considerando la autonomía inherente a sus integrantes y la necesidad de coordinar su operación logística, mediante el conocimiento de la demanda de clientes y la capacidad de los proveedores en los períodos del horizonte de planeación. El modelo propuesto logró disminuir los costos totales en un 0,047% de unidades monetarias, además de identificar en forma explícita los costos logísticos para una cadena tan compleja.

This paper presents the results of research carried out bythe GICO and SEPRO research groups affiliated to theUniversidad Nacional de Colombia regarding the Colombianshipbuilding industry to coordinate autonomousagents in a supply chain (SC), in a decentralised environment,where buyers (shipbuilders) have a project systemsetting production. An exact multi-criteria linear programmingmodel was developed for this purpose; it was aimedat reducing the deficit in meeting demand and minimisinglogistical costs incurred by all SC members, consideringautonomy as being inherent to them, and the need to coordinatelogistical operation through knowledge of customerdemand and suppliers´ target planning ability. Theproposed model was able to reduce total costs by 0,047%monetary units, and explicitly identify logistical costs as achain complex.

The role of capability in technology valuation

Tradicionalmente la valoración tecnológica se ha abordado con el enfoque financiero aplicado en la gestión de proyectos, centrándose en la dimensión económica. Sin embargo, diversos autores han detectado falencias en esta aproximación, proponiendo incluir técnicas que permitan tomar en cuenta aspectos cualitativos e intangibles de la tecnología. Considerando la definición amplia de la tecnología que abarca las capacidades tecnológicas de los sistemas y aparatos productivos, el objetivo de este artículo es el de analizar tales capacidades como parte de la valoración de tecnología que enfatiza en los aspectos intangibles de los recursos tecnológicos y en su aprovechamiento. Se muestran las tendencias y algunas de las herramientas que se han desarrollado para esta valoración, identificando retos en la valoración de capacidades tecnológicas en el contexto de países en desarrollo, donde se requiere promover procesos de creación de dichas capacidades, lo cual implica una visión estratégica

Technology valuation has traditionally been approached from an economics-based financial approach applied to project management. However, some authors have detected flaws in such approach, proposing that techniques should be included allowing technologys qualitative and intangible aspects to be taken into account. Considering a broader definition of technology covering production systems technological capability, this article was aimed at analysing such capability as part of technology valuation, emphasising technological resources intangible aspects and their exploitation. The tendencies and some of the tools which have been developed for such valuation are shown, identifying the challenges involved in assessing technological capability within the context of developing countries where the creation of such capability must be promoted, implying a strategic vision of technological development.

The past, present and near future of materials for use in biodegradable orthopaedic implants

El manejo de fracturas y defectos óseos procura la regeneración del tejido óseo respetando su anatomía y buscando recuperar su funcionalidad. El logro de este objetivo se inició en el siglo XVII con el uso de injertos de origen animal o humano, y ha llegado en la actualidad al uso de implantes, dispositivos elaborados en materiales naturales o sintéticos que comportan una gran variedad de propiedades químicas, físicas y biológicas. Las investigaciones en el área continúan encaminándose a la solución de los inconvenientes que presentan los injertos: las reacciones inmunológicas, los riesgos de contaminación, la ausencia de donantes, la necesidad de varias intervenciones quirúrgicas y el riesgo de transmisión de enfermedades. Es por ello que, tanto la investigación básica como aplicada, se han encaminado de igual forma en el ámbito de la biología del desarrollo e investigación con células madre, como en el campo del exploración de nuevos biomateriales. Esta tendencia es evidente al observar los numerosos estudios en relación con el uso de materiales metálicos, poliméricos, cerámicos y, en la actualidad, de los materiales compuestos o híbridos con uso potencial en implantes ortopédicos. Muchos de estos materiales, al cumplir con condiciones de biocompatibilidad y toxicidad, pueden ser usados en el diseño de materiales biodegradables y son el elemento de partida para el surgimiento de numerosas líneas de investigación en biomateriales. En este documento, a partir de la identificación de los períodos de avance en el estudio de biomateriales, se reseñan las bondades y restricciones de estos diferentes grupos que han sido investigados para ser usados en regeneración ósea y se plantean las directrices que a mediano plazo se han de seguir en el campo de los materiales biodegradables, temática en la que hay un extenso camino por recorrer en el ámbito de la ciencia y tecnología de los materiales.

The aim of bone replacement or fracture treatment methodologies is to induce tissue regeneration respecting anatomy and try to recover functionality. This goal was initially achieved in the 17th century by using animal or human grafts and several medical devices made of natural and synthetic materials are currently used having a whole range of chemical and physical properties. Research in this field continues to seek a solution to the disadvantages usually found when using grafts: immunological reactions, the risk of microbiological contamination, the absence of donors, the need for several surgical interventions and the risk of disease transmission. Basic and applied research must thus be carried out not only in the development of biology and studies about embryonic stem cells but also in the field of new material development. This tendency may be clearly detected by looking at the vast numbers of studies related to using metallic, polymer and ceramic materials and, at present, compound or hybrid materials having potential use in orthopaedic implants. Most of them fulfil conditions regarding biocompatibility and non-toxicity and could be considered when designing biodegradable materials thereby making it feasible to identify a range of research subjects on biomaterials. This paper starts by identifying material development periods and then establishes the advantages and disadvantages of groups which have been considered for bone regeneration and identifies some guidelines which should be taken into account in the field of biodegradable materials in the near future. There is still a long way to go in this subject, especially regarding the field of materials science and technology.

A thermodynamic evaluation of chilled water central air conditioning systems using artificial intelligence tools

Se presenta el análisis de un sistema centralizado de climatización por agua helada con el objetivo de evaluar las irreversibilidades en los componentes principales del ciclo, así como la sensibilidad de este indicador ante las variaciones de las condiciones de operación. Se hace uso de redes neuronales artificiales (RNA) y algoritmos genéticos (AG), herramientas de Matlab para determinar las propiedades de los refrigerantes en cada punto del ciclo en estudio y que éstas, a su vez, interactúen con las ecuaciones que describen el comportamiento termodinámico del sistema. La temperatura del refrigerante a la salida del compresor se determina a partir de un modelo híbrido que conjuga el modelo neuronal con un algoritmo genético simple como herramienta de optimización. Como resultado final se identifican los componentes del ciclo más sensibles ante las variaciones de las condiciones de trabajo, se obtiene que el evaporador y el mecanismo de expansión, respectivamente, siguen al compresor con pérdidas exergéticas significativas, sumando entre todas 85,62% de las irreversibilidades totales del sistema, conformándose así una herramienta útil para la evaluación de tales sistemas.

An analysis of a chilled water central air conditioning system is presented. The object was to calculate main cycle component irreversibility, as well as evaluating this indicator´s sensitivity to operational variations. Artificial neural networks (ANN), genetic algorithms (GA) and Matlab tools were used to calculate refrigerant thermodynamic properties during each cycle stage. These tools interacted with equations describing the system´s thermodynamic behaviour. Refrigerant temperature, when released from the compressor, was determined by a hybrid model combining the neural model with a simple genetic algorithm used as optimisation tool; the cycle´s components which were most sensitive to changes in working conditions were identified. It was concluded that the compressor, evaporator and expansion mechanism (in that order) represented significant exergy losses reaching 85.62% of total system irreversibility. A very useful tool was thus developed for evaluating these systems.

Electrodermal activity - a review

La electricidad en los tejidos vivos fue ampliamente estudiada alrededor del siglo XIX. Los estudios fueron suspendidos durante muchos años y retomados en las últimas décadas. Las nuevas investigaciones en bioelectricidad están creando alternativas en el área de la salud, una de éstas es la respuesta electrodermal, asociada con reparación de heridas, estimulación celular, diagnóstico de psicopatologías, entre otras. Este artículo presenta algunos de los primeros hallazgos y modelos desarrollados alrededor de la actividad electrodermal (AED). Varios documentos teóricos, clínicos y de revisión fueron estudiados y clasificados para mostrar la amplitud y variedad de hallazgos sobre el tema presentado. La actividad electrodérmica es sólo una de las múltiples aplicaciones con abundante evidencia en diagnósticos y tratamientos a partir de señales bioeléctricas. Las respuestas eléctricas de los tejidos requieren más investigación experimental, teórica y clínica en muchas de las áreas que envuelven el comportamiento del organismo, para así conocer, proponer y crear nuevas alternativas de tratamiento a las diversas patologías.

the electricity in living tissue was widely studied around the 19t h century. Such study was suspended for many years but has then been started again during recent decades. New research into bioelectricity is creating alternatives in the health field; one of them is an electrodermal response associated with the wound healing, cell stimulation and psychopathology diagnostic. This article presents some of the first responses and models concerning electrodermal activity. Theoretical, clinical and review papers were studied and classified to show the amplitude and variety of bioelectrical responses. Electrodermal activity is only one of many applications having an abundant amount of evidence regarding diagnosis and treatment starting from bioelectrical signals. Electrical tissue response requires more experimental, theoretical and clinical research in many fields involving an organisms behaviour to ascertain, propose and create new treatment alternatives for different pathologies.

Evaluating drag force and geometric optimisation of pipeline inspection gadget (PIG) body with bypass

Un PIG es un dispositivo o vehículo que se desplaza entre ductos, siendo utilizado en operaciones de limpieza, medición e inspección, principalmente aplicado en oleoductos y gasoductos. Baipás es el nombre de uno o varios orificios que permiten el paso de fluido de atrás hacia adelante del PIG. Es utilizado para controlar la velocidad o para mejorar el resultado de las operaciones de limpieza. En gasoductos el baipás controla las variaciones bruscas de velocidad, evitando daños en el PIG o el ducto. Estudios y algoritmos han sido desarrollados para simular la dinámica de los PIG y su paso por los ductos. La mayoría de estos estudios son sobre ductos con gas y han servido para el diseño de algunos modelos de PIG. Este trabajo describe parte del diseño de un PIG que trabaja con líquidos, capaz de realizar tareas de inspección o mantenimiento dentro del ducto. El estudio de la fuerza que ejerce el fluido en el PIG cuando tiene baja o nula velocidad es necesario para evaluar la viabilidad del proyecto y la concepción del diseño. Al mismo tiempo, definir una forma geométrica del PIG que minimice la fuerza de interacción con el fluido permite diseñar un PIG más liviano y que cause menores pérdidas de energía.

A pipeline inspection gadget (PIG) is a device used to run through pipelines for cleaning, measurement and inspection operations. By-pass is the name for one or a set of orifices allowing flow from back to front of a PIG. It is used for speed control or to improve cleaning operations results. By-pass prevents speed excursions in gas pipelines thereby avoiding damage to the PIG or the pipe. Studies and algorithms have been developed to simulate the dynamics of PIGs running inside pipes. Most studies have been for gas pipelines; these have helped to design some PIG models. This work summarises a particular stage during a PIG design project. This PIG will work in liquid pipelines and can stop in the line for inspection and maintenance tasks. Studying fluid force on a PIG when it has low or zero speed is needed for evaluating project feasibility and conceptual design. Selecting a PIG form to minimise the force of interaction with fluid allows a low weight design and lower energy loss.