Tecciencia

Automatic Quantification of the Degree of Flexion on Upper Extremity through Analysis of Monocular Video

A method is introduced to obtain information on the movement of a human upper extremity based on automatic video analysis. This study used basic techniques of image segmentation and contour curvature calculation of the segmented extremity, as well as temporary dynamic alignment of sequences to track the two critical points that mark the elbow. Additionally, the median axes of the arm and forearm were calculated to then obtain curves of the extremity's flexion angle over time. This methodology was used with seven individuals and the proposed automatic measurement was compared to the semi-assisted measurement in which a physiatrist conducted measurements on images by using a computer. The results suggest that this methodology could serve as a support tool in medicine for the evaluation of different diseases that affect the mobility of the extremities.

Se presenta un método para obtener información del movimiento de una extremidad superior humana en base al análisis automático de video. Se usan técnicas básicas de segmentación de imágenes, cálculo de la curvatura del contorno de la extremidad segmentada y se utiliza Alineamiento Dinámico Temporal de Secuencias para hacer seguimiento de dos puntos críticos que marcan el codo. Adicionalmente, se calculan los ejes medios del brazo y antebrazo para luego obtener curvas del ángulo de flexión de la extremidad en el tiempo. Se aplica esta metodología en siete personas y se compara la medición automática propuesta con la medición semiasistida en la que un fisiatra realiza las mediciones en imágenes haciendo uso de un computador. Los resultados sugieren que esta metodología podría servir de herramienta de apoyo en medicina para la evaluación de distintas enfermedades que afectan la movilidad de las extremidades.

Application of ultrasound in medicine Part II: the ultrasonic transducer and its associated electronics

This paper introduces the reader to a review and analysis of various ultrasound (US) applications in the medical field. First, the transducer is shown, along with a diagram of the basic electronics that it uses to generate and receive signals that allow the reconstruction of images, for medical purposes. Also, US practical uses in medical therapy is shown. This subject is addressed by combining the physical principles involved in the US application, with the implemented technology and the modes of operation for non-invasive studies of pathologies related to brain, heart, and eyes such as injuries, tumors and hematomas. The methodology used in this article also suggests an analysis method for the US scientific and technological research principles combined for their implementation in medical applications.

En este trabajo se presenta al lector una revisión y análisis de diferentes aplicaciones del ultrasonido (US) en el campo médico. Inicialmente se muestra el transductor y un esquema de su electrónica básica asociada usada para emitir y adquirir las señales que permiten la reconstrucción de las imágenes, para efectos médicos y también la aplicación del US para terapia; la temática se aborda conjugando los principios físicos asociados a la aplicación del US con la tecnología implementada y sus modos de operación, para estudios no invasivos de patologías relacionadas con el cerebro, el corazón, los ojos y lesiones tales como tumores y hematomas. La metodología implementada en este artículo sugiere también un método de análisis de los principios científicos del US e investigación tecnológica asociadas para su concreción en las aplicaciones médicas.

Comparison of thermal solar collector technologies and their applications

This paper presents the operation of different thermal solar collector technologies and their main characteristics. It starts by providing a brief description of the importance of using solar collectors as an alternative to reduce the environmental impact caused by the production of non-renewable sources like coal and oil. Subsequently, it focuses on each solar concentrator technology and finishes with a theoretical analysis hub application in different industrial processes.

En este artículo se hace un análisis y comparación del funcionamiento de las diferentes clases de concentradores solares térmicos y sus principales características. Inicialmente, se hace una breve descripción de la importancia y el uso que actualmente se da a los concentradores solares como dispositivos de captación de energía solar térmica, teniendo en cuenta aspectos como la geometría y tamaño de los dispositivos, así como la radiación solar incidente. Adicionalmente, se analiza el impacto que su uso tendría en el medio ambiente gracias a la reducción en la cantidad de emisiones de gases contaminantes producidas por fuentes de generación de energía convencionales a base de carbón y petróleo. Posteriormente, se presentan cada una de las tecnologías de concentradores solares, y se finaliza realizando un análisis teórico de las aplicaciones de los concentradores en diferentes procesos de la industria.

Modeling, analysis, and control of a rectifier with power factor correction in half-bridge configuration

This paper presents the detailed analysis of a single-phase rectifier with high power factor correction in half-bridge boost configuration (RPFCU-HBB). The purpose of this work was to achieve a unity power factor and regulated output voltage. Modeling and linearization around the RPFCU-HBB point of operation are exposed in detail. The analysis and design considerations of the current controller and the output voltage using the average current method are given. The control scheme to eliminate the voltage unbalance of the two output condensers is discussed in detail. The theoretical results are checked through the simulation of the RPFCU-HBB switch model, as well as through experimental work. By using the following parameters in the experimental prototype: input voltage of 120 Vrms, output power of 80 W, and output voltage of 450 V, we obtain a power factor of 0.99 and a total harmonic distortion of 2.5%.

Este paper presenta el análisis en detalle de un rectificador monofásico en configuración de elevador en medio de un puente con alto factor de potencia (RPFU-HBB). El propósito de este trabajo es lograr un factor de potencia unitario y un voltaje de salida regulado. El modelamiento y liniealización alrededor del punto de operación del RPFU-HBB son expuestos en detalle. El análisis y consideraciones de diseño del controlador de corriente y de voltaje de salida utilizando el método de corriente promedio son entregados. El esquema de control para la eliminación del desbalance del voltaje de los dos condensadores de salida se discute en detalle. Los resultados teóricos son comprobados por medio de la simulación del modelo de interruptores del RPFU-HBB y también a través del trabajo experimental. Utilizando en el prototipo experimental los siguientes parámetros: Voltaje de entrada de 120 Vrms, Potencia de salida de 80W y voltaje de salida de 450 V, se obtiene un factor de potencia de 0.99 y una distorsión armónica total de 2.5%.

Efficient preparation of orders in a distributor coffee company using taboo search

The article aims to develop a taboo search metaheuristic to solve the routing travelling salesman problem (TSP) in the order picking process to obtain minimum distances when collecting products from the storage positions. The taboo search metaheuristic was implemented in the order picking of a coffee trading company in Antioquia, allowing the reduction of distance, time and cost of 44%, what amounts to a cost savings of $825000 a month and 825 minutes a month compared to a FLCL (Farthest Locations- Closest Location) routing strategy, currently being used by the company which allows to increase the efficiency of this operation.

El artículo tiene como objetivo desarrollar un metaheuristico de búsqueda tabú para resolver el problema de ruteo en la preparación de pedidos como un TSP (Travelling Salesman Problem) que permita obtener distancias mínimas para recoger los productos de las posiciones de almacenamiento. El metaheuristico de búsqueda tabú, se implementó en la preparación de pedidos en una empresa comercializadora de café en Antioquia, permitiendo la reducción de distancia, tiempo y costos del 44%, lo que equivale a un ahorro de $825000/mes y 825 minutos/mes comparado con una estrategia de ruteo PLPC (Posición más Lejana, Posición más Cercana) que actualmente utiliza la empresa, lo cual permite aumentar la eficiencia en esta operación.

Research Panorama on the Second Green Revolution in the World and Colombia

The second Green Revolution is understood as the development of transgenic varieties, using tools such as genetic engineering and molecular biology applied to the DNA molecule. The product of the second Green Revolution corresponds to genetically modified organisms (GMOs) developed from inter-species cross manipulation and genetic information of some species of interest. The second Green Revolution was established as a strategy to help ensure food security, an increasingly growing population, and demanding of resources, to optimize crop productivity improving or introducing specific characteristics such as resistance to insects and herbicide tolerance to allow GMOs to be more tolerant of natural aggression. The debate on this revolution is maintained, sharpening and raising many interests due to its transversal aspects and impact on social, scientific, economic, political, and ecological issues. This paper aims to review the history, development, and applications of the second Green Revolution framed within the advantages and disadvantages of the environmental components that interact on the soil. Due to the impact of the techniques used by the second Green Revolution and the various complex interactions among different environmental components, this paper provides a panoramic description open to discussion and research in soil science and landscape ecology, leading the precise determination of the conditions generated in the natural and human environment. To conclude, a SWOT analysis is made available of transgenesis in environmental components.

La segunda revolución verde se entiende como el desarrollo de variedades transgénicas utilizando herramientas como la ingeniería genética y la biología molecular aplicadas a la molécula de ADN. El producto de la segunda revolución verde son los Organismos Genéticamente Modificados (OGM) desarrollados a partir de la manipulación y cruce interespecífico de la información genética de algunas especies de interés. La segunda revolución verde se estableció como una estrategia para ayudar a garantizar la seguridad alimentaria de una población cada vez más creciente y demandante de recursos, teniendo como propósito optimizar la productividad de los cultivos mejorando o introduciendo características específicas como la resistencia a insectos y tolerancia a herbicidas que permitan a los OGM ser más tolerantes a las agresiones del medio natural. El debate sobre esta revolución se mantiene, se agudiza y suscita muchos intereses debido a su transversalidad e impacto en aspectos de orden social, científico, económico, político y ecológico. En este documento se pretende revisar los antecedentes, desarrollo y aplicaciones de la segunda revolución verde enmarcados en las ventajas y desventajas que presenta sobre los componentes del medio ambiente que interactúan en el suelo. Debido a las repercusiones de las técnicas usadas por la segunda revolución verde y a las diversas y complejas interacciones entre los diferentes componentes ambientales, en este escrito se hace una descripción panorámica abierta a la discusión e investigación en la edafología y la ecología del paisaje, que conduzcan a la determinación precisa de las afecciones generadas en el medio ambiente natural y humano. De manera concluyente se encuentra un análisis DOFA de la transgénesis en los componentes ambientales.

Evaluation of the Performance of Techniques to Transmit IPv6 Data through IPv4 Networks

This article presents the simulation of an IPv4 network connected to two IPv6 isles. Those protocols are not compatible; therefore, transition mechanisms were implemented to fulfill a fundamental role. Meanwhile, this reaches the total deployment of IPv6, such as: Tunneling and Address translation. The first, encapsulates an IPv6 packet inside an IPv4 Header so that it can be moved through the network; the second, translates the address and the protocol of those packets crossing through it. To assess the performance of each technique when the data is sent, the changes with respect to memory consumption and router processing were analyzed.

Este artículo presenta la simulación de una red IPv4 conectada a dos islas IPv6. Estos protocolos no son compatibles; por lo tanto, se implementaron mecanismos de transición que cumplen un papel fundamental mientras se logra el despliegue total de IPv6, como: tunneling y traducción de direcciones. El primero encapsula un paquete IPv6 en una cabecera IPv4 para que pueda ser transportado por la red; el segundo traduce las direcciones y el protocolo de aquellos paquetes que pasan a través de él. Para evaluar el desempeño que posee cada técnica al momento de enviar datos, se analizaron los cambios respecto a consumo de memoria y al procesamiento de los enrutadores.

Generation of a mobility device for disabled people drive, using the method of quality function

This article shows the selection and development of a design to generate a mobility device for physically disabled people between 8- 15 years with T12 pathologies and comorbidities are not in upper. Begin with obtaining the customer's requirements, and the transformation of these from the tool called quality function (QFD- Quality Function Deployment) and the use of different assessment methods ending condensing all the various elements for the two parts: the client and the producer. After a quantitatively decipher the qualitative, we proceed to develop a systemic process that generates particular elements to reach the design concrete steps by joining the technical elements and requirements of the client (user). Each design methodology used for the elaboration of the designs is explained briefly. In the final part are done several designs and select a model. Whereby it is the result of quality house in graphical and clear. Also shows which were the characteristics, materials and devices selected by the tool called Quality Function Deployment (QFD) to take them into account in the final design.

Este articulo muestra el desarrollo y selección de un diseño para generar n dispositivo de movilidad para personas con discapacidad motriz entre 8 a 15 años, con patologías T12 y que no tengan patologías concomitantes en miembros superiores. Inicia con la obtención de los requerimientos del cliente, y la transformación de estas a partir de la herramienta llamada función de calidad (QFD Quality Function Deployment) y el uso de diferentes métodos de evaluación que finalizan condensando todos los distintos elementos a favor de las dos partes: la del cliente y la del productor. Después de descifrar de una manera cuantitativa lo cualitativo, se procede a desarrollar un proceso sistémico que genere elementos particulares para llegar a concretar el diseño por medio de pasos que unen los elementos técnicos y los requisitos del cliente (usuario). Cada metodología de diseño usada para la elaboración de los diseños es explicada brevemente. En la parte final se realizan varios diseños y se selecciona un modelo. Por medio del cual se representa el resultado de la casa de la calidad de una manera gráfica y clara. Además muestra cuales fueron las características, materiales y dispositivos seleccionados por medio de la herramienta llamada función de calidad (Q.F.D.) para tenerlos en cuenta en el diseño final.

System and Software Development to Measure Cylindrical Pipes Based on Acoustic Reflectometry

The following document describes the use of the acoustic reflectometry, the theory that follows it, and its implementation as a technique to measure cylindrical pipes. It describes how it was constructed and the materials used in the construction and implementation of the system that allows capturing signals (reflections) from the pipe under evaluation; also shown herein are the results obtained from measuring pipes of different lengths. This work also proposes simple application software that allows analyzing measurements made using acoustic reflectometry, as well as some conclusions and recommendations for future work.

El siguiente documento describe el uso de la reflectometría acústica, la teoría en la que se basa, y su implementación como una técnica para la medición de tubos cilíndricos. Se describe la manera y los materiales utilizados en la construcción e implementación del sistema, denominado reflectómetro, que permite la captura de las reflexiones provenientes del tubo bajo medición. También es propuesto un software de aplicación sencillo que permite el análisis de las mediciones realizadas utilizando la reflectometría acústica y algunas conclusiones y recomendaciones para trabajos futuros.

Monitoring, Management and Topological Display Device using wireless network managed clients

The technological breakthroughs and developments made both online and on mobile devices has enabled the deployment of services that can be used by users without being in a fixed physical location or require transporting equipment with high computational processing power channel, this release has allowed people greater mobility and generating new business models based on e-commerce, to ensure an adequate service level a constant monitoring action is required to detect failures and shortcomings in timely manner without implying that staff is permanently in the management center. This paper presents the methodology, development and benefits of a prototype that allows visual access and ubiquitous real-time behavioral information and status of network devices from a mobile device requiring only a Web browser that can run the HTML5 and JavaScript protocol.

Los avances y desarrollos tecnológicos logrados tanto en Internet como en dispositivos móviles ha permitido la implementación de servicios que pueden ser utilizados por los usuarios sin necesidad de estar en una ubicación física fija o requerir el transporte de equipos con una alta capacidad de procesamiento computacional, esta liberación ha permitido a las personas mayor movilidad y la generación de nuevos modelos de negocio basados en el comercio electrónico, para garantizar un adecuado nivel de servicio es necesario realizar una constante acción de monitoreo que permita detectar las fallas y deficiencias de manera oportuna sin que esto signifique que el personal este permanentemente en el centro de gestión. En este documento se presenta la metodología, desarrollo y ventajas de un prototipo que permite acceder visualmente y en tiempo real en forma ubicua a la información de comportamiento y estado de los dispositivos de red desde un dispositivo móvil requiriendo únicamente que el navegador Web pueda ejecutar el protocolo HTML5 y JavaScript.