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Universidad Nacional de Asunción – Facultad Politécnica (FPUNA) Grupo de Investigación en Electrónica y Mecatrónica – (GIEM) Editado el: 22-01-2015 Contacto Institucional: Ing. Federico Gaona (0983) 20 86 14 [email protected] Tel. (21) 58 87 214 www.pol.una.py/giem Línea: ELECTRÓNICA MÉDICA [2] MONITOR ELECTROCARDIOGRÁFICO CON TECNOLOGÍA INALÁMBRICA ZIGBEE Este trabajo describe el diseño e implementación de un monitor electrocardiográfico inalámbrico cuyo propósito es facilitar los procedimientos médicos y la movilidad de pacientes internados. El sistema está constituido por un módulo transmisor, que se conecta al paciente a través de tres electrodos superficiales, y un módulo receptor conectado a una computadora para visualización del electrocardiograma (ECG). El módulo transmisor se compone de una etapa de amplificación y filtrado de la señal de ECG, y una etapa que utiliza el protocolo ZigBee para digitalizar y transmitir dicha señal. Para que el módulo transmisor sea de pequeñas dimensiones, se utilizaron componentes de montaje superficial (SMD) y una batería de teléfonos celulares para su implementación. Se escogió el protocolo ZigBee porque consume menor energía que otros protocolos y tiene un alcance de hasta 100 metros; además permitirá la expansión del proyecto para formar una central de monitorización inalámbrica. Este proyecto contó con la co-financiación de Docentes Miembros del GIEM. [12] PASTEURIZACIÓN DE LECHE HUMANA MATERNA CON HOMOGENEIZADOR POR ULTRASONIDO El trabajo consistió en el diseño y desarrollo de en un equipo pasteurizador de leche humana materna homogeneizada con ondas ultrasónicas. Gracias al financiamiento del Rectorado de la Universidad Nacional de Asunción se ha logrado la implementación de un sistema de control autónomo para la temperatura y el actuador ultrasónico en una batea de aluminio para pasteurizar y homogeneizar la leche materna sin contacto directo. Los resultados fueron contrastados con ensayos de laboratorio en un banco de leche del Hospital San Pablo (San Lorenzo, Paraguay) y pruebas biológicas de la pasteurización, en el que se confirmó la eliminación los microorganismos patógenos con la mínima intervención humana. El control de la temperatura se basa en el método halder, llegar y mantener 62,5 °C durante 30 minutos. La automatización de todo el proceso está basado en un microcontrolador de la gama media mejorada PIC16F1937, con la posibilidad de registrar en la memoria interna el control de la temperatura y enviar a una computadora con un formato sencillo para su registro y visualización. [13] CAPTACIÓN DE LA FUERZA EN EJERCICIOS ISOCINÉTICOS Existe una tendencia en la que los deportistas realizan ejercicios extremos en donde pretenden mejorar su ritmo físico con el paso del tiempo, por lo que les resultaría importante que ellos tuvieran a mano algún dispositivo que les permita medir su rendimiento físico, almacenarlo y luego compararlo en el caso de lesión y que tuviesen que seguir un proceso de rehabilitación o simplemente para comparar si los resultados del entrenamiento son o no eficientes. Los conocimientos en mecánica del ejercicio y la fisiología del cuerpo son importantes para comprender el movimiento y la capacidad de cada persona. Normalmente estos conocimientos se aplican para supervisar la salud de las personas, pero también se está incrementando el uso de estos conocimientos para mejorar el rendimiento físico de los deportistas. Esta I+D (parte de una tesis de grado) se centró en una de las articulaciones más importantes para el ejercicio físico: la rodilla. El proyecto pretende tener aplicaciones útiles tanto para el profesional médico, sirviendo de herramienta de análisis, como para el usuario a realizarse la prueba, ya que el mismo obtiene un diagnóstico preciso y fehaciente además de contar con un histórico de pruebas realizadas gracias a la utilización de equipo informático y electrónico que permite llevar a cabo los exámenes médicos.

Universidad Nacional de Asunción Facultad Politécnica ...control de la dosificación, y una computadora personal con un SCADA para el monitoreo y la Visualización a distancia del

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Contacto Institucional:

Ing. Federico Gaona – (0983) 20 86 14 – [email protected] – Tel. (21) 58 87 214 – www.pol.una.py/giem

Línea: ELECTRÓNICA MÉDICA

[2] MONITOR ELECTROCARDIOGRÁFICO CON TECNOLOGÍA INALÁMBRICA ZIGBEE

Este trabajo describe el diseño e implementación de un monitor

electrocardiográfico inalámbrico cuyo propósito es facilitar los procedimientos

médicos y la movilidad de pacientes internados. El sistema está constituido por

un módulo transmisor, que se conecta al paciente a través de tres electrodos

superficiales, y un módulo receptor conectado a una computadora para

visualización del electrocardiograma (ECG). El módulo transmisor se compone

de una etapa de amplificación y filtrado de la señal de ECG, y una etapa que

utiliza el protocolo ZigBee para digitalizar y transmitir dicha señal. Para que el

módulo transmisor sea de pequeñas dimensiones, se utilizaron componentes de

montaje superficial (SMD) y una batería de teléfonos celulares para su

implementación. Se escogió el protocolo ZigBee porque consume menor energía que otros protocolos y tiene un alcance

de hasta 100 metros; además permitirá la expansión del proyecto para formar una central de monitorización inalámbrica.

Este proyecto contó con la co-financiación de Docentes Miembros del GIEM.

[12] PASTEURIZACIÓN DE LECHE HUMANA MATERNA CON HOMOGENEIZADOR POR

ULTRASONIDO

El trabajo consistió en el diseño y desarrollo de en un equipo pasteurizador

de leche humana materna homogeneizada con ondas ultrasónicas. Gracias al

financiamiento del Rectorado de la Universidad Nacional de Asunción se ha

logrado la implementación de un sistema de control autónomo para la

temperatura y el actuador ultrasónico en una batea de aluminio para pasteurizar y

homogeneizar la leche materna sin contacto directo. Los resultados fueron

contrastados con ensayos de laboratorio en un banco de leche del Hospital San

Pablo (San Lorenzo, Paraguay) y pruebas biológicas de la pasteurización, en el

que se confirmó la eliminación los microorganismos patógenos con la mínima

intervención humana. El control de la temperatura se basa en el método halder,

llegar y mantener 62,5 °C durante 30 minutos. La automatización de todo el proceso está basado en un microcontrolador

de la gama media mejorada PIC16F1937, con la posibilidad de registrar en la memoria interna el control de la temperatura

y enviar a una computadora con un formato sencillo para su registro y visualización.

[13] CAPTACIÓN DE LA FUERZA EN EJERCICIOS ISOCINÉTICOS

Existe una tendencia en la que los deportistas realizan ejercicios

extremos en donde pretenden mejorar su ritmo físico con el paso del tiempo,

por lo que les resultaría importante que ellos tuvieran a mano algún

dispositivo que les permita medir su rendimiento físico, almacenarlo y luego

compararlo en el caso de lesión y que tuviesen que seguir un proceso de

rehabilitación o simplemente para comparar si los resultados del

entrenamiento son o no eficientes. Los conocimientos en mecánica del

ejercicio y la fisiología del cuerpo son importantes para comprender el

movimiento y la capacidad de cada persona. Normalmente estos

conocimientos se aplican para supervisar la salud de las personas, pero

también se está incrementando el uso de estos conocimientos para mejorar el rendimiento físico de los deportistas. Esta

I+D (parte de una tesis de grado) se centró en una de las articulaciones más importantes para el ejercicio físico: la rodilla.

El proyecto pretende tener aplicaciones útiles tanto para el profesional médico, sirviendo de herramienta de análisis, como

para el usuario a realizarse la prueba, ya que el mismo obtiene un diagnóstico preciso y fehaciente además de contar con

un histórico de pruebas realizadas gracias a la utilización de equipo informático y electrónico que permite llevar a cabo los

exámenes médicos.

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[5] CAPTURA DE MOVIMIENTOS OCULARES MEDIANTE TÉCNICAS DE

ELECTROOCULOGRAFIA (E.O.G.)

Este proyecto contempla la realización y puesta en funcionamiento de un módulo de

adquisición y acondicionamiento de señales eléctricas generadas por los movimientos oculares

mediante técnicas de electrooculografía (EOG) e instrumentación electrónica. Se diseñó un

sistema adquisición de datos, que permitió captar las señales provenientes de las electrodos

ubicados correctamente en la piel alrededor del globo ocular, el cual debe contar con una gran capacidad de manejo de las

señales en cuanto se refiere a estabilidad, sensibilidad y precisión. En esta etapa yace el desarrollo de este proyecto

enfocado en el hardware. Una etapa posterior fue el sistema de procesamiento o interfaz con el usuario, donde se obtuvo la

señal proveniente de la etapa de adquisición de datos y fue procesado con un software para el cálculo de los resultados a

ser entregados.

[19] CAPTURA Y MONITORIZACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS PARÁMETROS PRINCIPALES

DE LA CARGA FÍSICA EN EL ENTRENAMIENTO DEPORTIVO

Se diseña un dispositivo electrónico aplicado al área de la medicina

deportiva, el cual consiste en una herramienta de medición, fiable y asequible,

para ayudar en el diagnóstico del nivel de recuperación física en el caso de atletas

lesionados en procesos de rehabilitación. El equipo abarca la integración de

diferentes sensores que capturan datos de los parámetros principales de la carga

física sometida al atleta durante entrenamiento, estos datos son procesados y

monitorizados mediante una interfaz gráfica. Los parámetros principales

monitorizados son la frecuencia cardiaca, el volumen de consumo de oxígeno,

calorías gastadas, impactos, velocidad, etc. El Sistema presenta una estructura

escalable y de fácil instalación, no invasivo, con una interfaz de usuario

agradable e intuitiva, capaz de procesar los datos capturados y de contribuir con

la seguridad en la evaluación del rendimiento del atleta basado en datos

cuantificables. El alcance de la investigación y el diseño incluyen tecnologías y

protocolos ZigBee y Bluetooth, plataformas de programación física. Con relación

a las tecnologías y protocolo WPAN, se optaron por las tecnologías más

convenientes, se seleccionaron los diferentes dispositivos a ser utilizados

explicándose de forma detallada las características de los mismos. Dentro del

desarrollo de la interfaz gráfica, se ha utilizado el entorno de desarrollo integrado. Con respecto a las plataformas de

programación física, se seleccionó una que reúne todas las características necesarias para la elaboración de la unidad

encargada de llevar a cabo las tareas dentro del dispositivo electrónico, se detallan las características de la plataforma,

destacándose las características del microcontrolador que es el componente principal de la misma. Se espera colaborar en

el éxito de los procesos de entrenamiento-aprendizaje y ayudar a diagnosticar el nivel de recuperación física en caso de

lesiones, se orienta a los deportes de equipo con la finalidad de evaluar a cada integrante.

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Línea: INDUSTRIAL

[3] AUTOMATIZACIÓN DEL TRATAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS

Este proyecto se ha realizado por la necesidad de mejorar el

tratamiento de agua para una caldera, que por tener un tratamiento ineficiente

ha tenido un costo operativo muy elevado debido a roturas de cañerías

ocasionadas por incrustación. Esto tiene como consecuencia un elevado costo

de mantenimiento y un excesivo consumo de energía. La planta de tratamiento

se diseñó tomando en cuenta los componentes del agua cruda a tratar. El agua

cruda de la planta en cuestión es agua de lluvia recolectada en lagunas

artificiales por lo que la planta debe constar de cuatro etapas fundamentales:

floculación, filtración, desmineralización y desgasificación. Estas cuatro

etapas tienen tres funciones fundamentales: eliminar de sólidos disueltos,

eliminar sales/minerales y absorber el oxígeno y el dióxido de carbono disuelto del agua. A la vez se debe mantener el

valor de pH por encima de un valor umbral especificado por el fabricante de la caldera. El sistema de control está

constituido por un controlador lógico programable (PLC), que se encarga de la captura de datos de los sensores y del

control de la dosificación, y una computadora personal con un SCADA para el monitoreo y la Visualización a distancia

del sistema. Estos dos dispositivos están conectados entre sí. El sistema consta de un lazo de control cerrado y un lazo de

control abierto, utilizando un control PID en el caso del lazo cerrado. Este proyecto fue desarrollado e implementado para

una empresa en particular y financiado por el mismo.

[1] OPTIMIZACIÓN DEL TRATAMIENTO DE EFLUENTES UTILIZANDO SISTEMAS DE

DOSIFICACIÓN EN TIEMPO REAL

Este trabajo describe el diseño e implementación de un sistema de dosificación de

efluentes cuyo propósito es la automatización de los procesos de una planta de tratamiento de

efluentes y la optimización del rendimiento de los recursos. El sistema está constituido por un

módulo ultrasónico, el cual mide la altura del líquido, una unidad dosificadora que se encarga de

las inyecciones de sustancias químicas y un microcontrolador, que se encarga del procesamiento

general de los datos. El microcontrolador se encarga de hacer los cálculos de caudal con los

datos obtenidos por los sensores ultrasónicos. Con este dato el microcontrolador halla el valor

del caudal actual y lo manda una computadora personal, donde se dispone de una interfaz

hombre-máquina, comercialmente conocida como SCADA. Mediante el SCADA, el operador

dispone del valor actual del caudal y de 3 minutos de historial del mismo en forma de una

gráfica. Además de esto, el operador puede modificar la dosis inyectada, que también está desplegada en la pantalla del

computador personal.

[4] SISTEMA DE TRAZABILIDAD BOVINA CON ADQUISICIÓN DE DATOS MEDIANTE

TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS

El trabajo describe el diseño y desarrollo de un sistema de trazabilidad bovina, que utiliza

la tecnología RFID para la identificación del animal y módulos inalámbricos ZigBee para el

enlace de los datos. Con la utilización de estas herramientas facilitamos la información de

trazabilidad en un software diseñado acorde a los requerimientos del ente regulador de

trazabilidad. Este proyecto contó con la co-financiación de Docentes Miembros del GIEM.

[18] PROTOTIPO DE UN PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO PARA LA RECOLECCIÓN DE

CENIZAS DE CAROZO DE COCO

Mediante el financiamiento del Rectorado de la Universidad Nacional de Asunción se

desarrolló un equipo denominado precipitador electroestático, el cual consiste en un filtro que

mediante el campo eléctrico atrapa el material particulado (cenizas de carozo de coco) del gas de

combustión, que de otra forma escaparían con los humos de chimeneas (aplicado a industrias en

este caso) a la atmósfera. El objetivo principal de los precipitadores electrostáticos es, por tanto,

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proteger el medio ambiente eliminando la mayor parte de las emisiones contaminantes. Para generar este campo eléctrico se

realizó también el dimensionamiento y el diseño de la fuente de alta tensión que se basa en un controlador de frecuencia,

encargado de conmutar un transistor de potencia y excitar un transformador tipo flyback, el cual proporciona la alta tensión

necesaria. Se ha logrado encontrar los valores adecuados para flujo de aire y voltaje en el cual este prototipo resulta más

eficiente, mediante numerosos ensayos, registro y análisis de datos.

[14] SISTEMA DE MEDICIÓN Y MONITOREO DEL NIVEL DE AGUA PARA LA NAVEGACIÓN

FLUVIAL

Esta investigación fue realizada con el objetivo de desarrollar un sistema

electrónico de medición y monitoreo del nivel de referencia de profundidad del

agua para la navegación fluvial. El estudio se llevó a cabo en el puerto Itá

Enramada de la ciudad de Asunción, entre los meses de mayo de 2012 y junio del

2013. El sistema cuenta con sensores de medición que recogen la información

sobre el nivel de referencia de la profundidad del agua, en este caso del Río

Paraguay. La captura de datos se realiza a través de un controlador lógico

programable (PLC), capaz de procesar señales analógicas y digitales provenientes

del sensor de nivel (y otros sensores) y enviarlas a través de comunicación

inalámbrica (GPRS) a la estación central de monitoreo, donde se recibe la señal, se decodifica y se almacena dichos datos

para luego desplegarlos en entornos visuales (SCADA), ubicada en la sala de monitoreo, mostrando información sobre el

estado de todas las variables monitoreadas y donde pueden observarse los estados del nivel de profundidad del agua en

cada puesto de la estación de campo. El sistema efectúa mediciones autónomas para ofrecer confiabilidad y seguridad,

evitando que los datos sean manipulados, logrando así una efectiva información de la medición de profundidad de aguas

(y otra información relevante dependiendo de la cantidad y tipo de sensores conectados al PLC).

[20] AUTOMATIZACIÓN DE UNA MÁQUINA DOSIFICADORA PARA OPTIMIZAR EL USO DEL

AGUA EN UNA PLANTA DE LAVADO DE AUTOMÓVILES

El lavado de vehículos puede tener un elevado impacto ambiental. Además

de un consumo importante de agua, puede ser responsable de una contaminación

difusa por vertido directo de productos de limpieza y contaminantes (aceites,

pinturas, gasolina, metales pesados, entre otros) a través de la red de

alcantarillado o en el medio natural (arroyos, lagos, ríos), motivos por los cuales

nació este proyecto financiado por el Rectorado de la Universidad Nacional de

Asunción. El mismo se hará cargo de la automatización de una planta

dosificadora conectada a dispositivos tales como las electroválvulas, PLC,

sensores y demás, con el fin de controlar el nivel de líquido a dosificar, la

cantidad de productos químicos a utilizar y los tiempos de dosificación. Con la automatización de esta máquina se

pretende mejorar el proceso de tratamiento del agua y una recirculación de la misma con una descarga cero en

alcantarillados. Se busca reducir costos y esfuerzo, además de tiempos en las operaciones realizadas, así como también ser

cuidadosos con los recursos naturales que se utilizan (el agua). Se pretende desarrollar un sistema de recuperación de agua

de lavaderos de automóviles con un toque innovador, que cumpla con las exigencias ecológicas, ya que este líquido vital

es cada vez más escaso y por tanto su valor se incrementa día a día.

[15] AUTOMATIZACIÓN DEL MONITOREO DE LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA, HUMEDAD

Y TEMPERATURA DEL SUELO AGRÍCOLA

Este proyecto fue desarrollado con la motivación de proveer una herramienta electrónica

para el fácil y rápido análisis del comportamiento de los diferentes tipos de suelos de producción

agrícola, así como la caracterización y el manejo de este, durante todo el periodo de cultivo de

granos, hortalizas y frutos. El mismo consiste en el diseño y desarrollo de una solución, que

posibilite la optimización de los recursos agrícolas; a fin de lograr una homogenización en el

rendimiento de las zonas cultivadas. La ingeniería de diseño requirió investigaciones con

ingenieros de la Facultad de Agronomía, buscando adquirir mayor conocimiento del tema. La

solución mencionada fue posible gracias a la combinación de tecnologías de medición,

posicionamiento, transmisión, gestión y almacenamiento estadístico de información. Los valores

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de conductividad eléctrica, humedad y temperatura del suelo añaden valor a la operación agrícola, si se usan para explicar

la variabilidad en el rendimiento de la cosecha. Con la implementación de este sistema, se logrará comprender en gran

medida, las razones por las cuales existen dichas variaciones en el rendimiento, lo que llevará a un mejor manejo del

cultivo, potenciando de esa manera el rendimiento del mismo, reduciendo costos de insumos, prediciendo más

precisamente los beneficios que se obtendrán al surcar, añadir fertilizante, irrigar, construir barreras contra el viento, o

hacer otras mejoras en el campo.

[10] SISTEMA DE LOCALIZACIÓN DE CONTENEDORES EN TIEMPO REAL

Este proyecto fue desarrollado con el objetivo de diseñar un sistema

que permita tener un control y seguimiento del movimiento de los

contenedores dentro un puerto fluvial en tiempo real, desde su llegada

hasta su salida del mismo. Consiste en el estudio, diseño y desarrollo de

una solución que logre mejorar la operatividad logística en las estaciones

portuarias, optimizando los recursos aplicados al manejo de contenedores.

Dicha solución requiere la integración de tecnologías de identificación,

posicionamiento, transmisión, gestión y almacenamiento de datos. Para

desarrollar la ingeniería de diseño se realizaron visitas a un puerto fluvial

(puerto Fenix) con el fin de tener un mayor conocimiento acerca de toda la

organización y el manejo de contenedores. Las observaciones técnicas llevadas a cabo en el lugar brindaron como

resultado una propuesta técnica que busca solucionar el problema de localizar los contenedores en los puertos fluviales. La

utilización del conjunto de tecnologías estudiadas hace que el proceso de localización y ubicación de contenedores sea

flexible, eficiente y práctico. La implementación del sistema proporcionará a la estación portuaria una herramienta que

permitirá una mejor y efectiva organización logística, lo que finalmente se traducirá en un beneficio económico para la

estación portuaria. Este proyecto fue posible gracias a la co-financiación de la FPTI-PY (Fundación Parque Tecnológico

Itaipu – Paraguay).

[17] DESARROLLO DE UN MEDIDOR DE RADIACIONES IONIZANTES CON LABVIEW

En el área de la instrumentación nuclear, la variable más común a medir es

la tasa de dosis de radiación ionizante. Los profesionales laboralmente

expuestos utilizan dosímetros personales fílmicos que cambian de color

según la radiación absorbida. Por tanto el monitoreo de los niveles de tasa

de dosis es imprescindible en lugares como reactores nucleares,

laboratorios de almacenamiento de fuentes en desuso, laboratorios de

diagnóstico médico, etc. Este proyecto consiste en desarrollar un medidor

de niveles de radiaciones ionizantes a partir de un tubo de geiger y el

software LabVIEW, el cual es una potente plataforma para desarrollar

interfaces hombre-máquina y adquisición de datos en tiempo real. Se cuenta con un interfaz completamente funcional que

despliega las mediciones de tasas de dosis en CPM (cuentas por minuto) de la radiación de fondo, además de la activación

de alarmas y posibilidad de configurar las alarmas por el operador, despliegue del historial en forma gráfica y

compensaciones que se utilizan en los medidores comerciales.

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Línea: MECATRÓNICA

[6] CAPTURA DE MOVIMIENTOS, MÉTODOS Y APLICACIONES

El estudio de los diversos métodos de captura de

movimientos (Motion Capture, o simplemente mocap) es un

aspecto importante para determinar el más adecuado para cada

una de las tantas aplicaciones que requieren la combinación de

movimientos muy cambiantes, complejos y con buena precisión.

La investigación realizada demuestra el uso de tres sistemas de

captura de movimientos para las principales aplicaciones

industriales, médicas y de entretenimientos. La captura mediante

un mecanismo articulado dispuesto alrededor del cuerpo humano,

denominado exoesqueleto, basada en la capacidad de los

potenciómetros lineales para medir ángulos fueron las más adecuadas para implementar, como por ejemplo, el telecontrol

de un manipulador robótico industrial. La captura mediante sensores de flexión facilita la medición de articulaciones de

los dedos de las manos, aptos para transmitir la compleja agilidad y flexibilidad de la mano humana. Y por último, la

captura mediante acelerómetros permite un movimiento mucho más ergonómico, consecuencia de la ausencia de algún

mecanismo rígido que impide el movimiento natural de las articulaciones humanas, siendo adecuadas para telecontrol de

herramientas de trabajo así como para la gran industria del entretenimiento. Este proyecto contó con la co-financiación de

la JICA (Agencia de Cooperación Internacional del Gobierno de Japón) por intermedio del voluntario Senior Kenzaburo

Seki y también con el aporte de Docentes Miembros del GIEM.

[11] QUADROTOR

Este helicóptero de 4 hélices (fijas, no cambian su inclinación

durante el movimiento de la aeronave), fue ensamblado y programado para

trabajar con lógica difusa, modelado con ayuda de un toolbox de Matlab y

Open Source-Hardware tal como el Arduino. Para poder dirigir el aparato

hay que hacer que cada uno de los pares de hélices gire en el mismo sentido.

El control del movimiento del vehículo se consigue variando la velocidad

relativa de cada rotor para cambiar el empuje y el par motor producido por

cada uno de ellos. Estos robots aéreos se clasifican también como UAVs

(Unmanned Aerial Vehicle). Este proyecto contó con la co-financiación de

Docentes Miembros del GIEM.

[8] AUTO ELÉCTRICO – Aravera

El Paraguay es un país con fuente de energía eléctrica puramente limpia,

ya que toda esa energía proviene de hidroeléctricas, que generan mucha más

energía de la que el país necesita. Sin embargo la población entera se mueve a

base de derivados del petróleo, recurso no disponible en el país. La consecuencia

de esto es que Asunción está entre las capitales más contaminadas del mundo. Y

siendo uno de los países más empobrecidos de Latinoamérica, se hace

sumamente difícil la importación de más tecnologías necesarias para aprovechar

la energía eléctrica con fines de movilidad, además de cuidar el ambiente que día

a día respiramos todos los que vivimos en esta tierra. Es por ello que desde la

universidad, con el fin de colaborar un poco a la solución de esta problemática

energética y ambiental, hemos optado iniciar el desarrollo de un prototipo de automóvil eléctrico. Se partió desde un

automóvil convencional de motor a combustión, específicamente un Fiat Uno Mille, y se procedió a la conversión a

automóvil eléctrico utilizando motor de corriente continua y baterías tipo LiFePO4. Este proyecto contó con la co-

financiación de la JICA (Agencia de Cooperación Internacional del Gobierno de Japón) por intermedio del voluntario

Senior Kenzaburo Seki.

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[16] IMPRESORA 3D - PRUSA ITERACIÓN II

Desde la OSHWCON 2012 (Open Source Hardware Convention) llevado a

cabo en el mes de Setiembre de 2012 en Madrid, España; el Docente Investigador del

GIEM Adolfo Jara ha traído como donación unas piezas de plástico para ensamblar

una impresora 3D (las pizas donadas fueron impresas por otra impresora 3D). Una

impresora 3D es un dispositivo capaz de generar un objeto sólido tridimensional

mediante (y ahí radica la principal diferencia con los sistemas de producción

tradicionales) la adición de material. Las impresoras 3D se basan en modelos 3D para

definir qué se va a imprimir. Un modelo no es sino la representación digital de lo que

vamos a imprimir mediante algún software de modelado. Para poder montar la

impresora en nuestro laboratorio, se contó con valiosa e importante co-financiación de

Docentes Miembros del GIEM.

[7] ROBOT CON MOVIMIENTO AUTÓNOMO BASADO EN UNA SILLA DE RUEDAS

Este trabajo describe el diseño y construcción de un robot con movimiento autónomo cuyo

propósito es implementar inteligencia a una máquina móvil. El sistema está constituido por dos

microcontroladores PIC, los cuales se encargan de recibir las respectivas informaciones del entorno

que le rodea y su ubicación, por medio de los sensores y GPS, para luego pasar las instrucciones

respectivas a los motores, logrando así el movimiento. Las coordenadas del objetivo son

preestablecidas en el microcontrolador. Los sensores utilizados son: medidores de distancia por

ultrasonido, con una capacidad de hasta 3 metros; y un sensor de sonido para paradas de

emergencia. Los motores son de corriente continua, cuyo circuito de potencia se separa del circuito

de control por mosfets y relés. El robot (montado en una silla de ruedas eléctrica) cuenta con dos

ruedas de tracción y dos ruedas libres, cada rueda de tracción está conectada a un motor individual que se controla por

separado, esto le permite realizar giros sobre sí mismo. Para la alimentación se utilizan dos baterías de plomo de 12V cada

una y conectadas en serie, obteniendo un total de 24V. Este proyecto contó con la co-financiación de la JICA (Agencia de

Cooperación Internacional del Gobierno de Japón) por intermedio del voluntario Senior Kenzaburo Seki y también con el

aporte de Docentes Miembros del GIEM.

[9] PROTOTIPO PARA UN TRANSPORTADOR PERSONAL AUTO-EQUILIBRADO

En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un prototipo eléctrico para un

transportador personal auto-equilibrado basado en el principio del péndulo invertido que

deberá mantener un ángulo de cero grados con la vertical en todo momento. El sistema robot

equilibrista se construyó con el fin de hacer ensayos con filtros y poner a prueba su

rendimiento. La estructura mecánica, el diseño electrónico, la aplicación y el algoritmo para

el prototipo propuesto ha sido diseñado por el grupo de trabajo. La implementación

electrónica consta de un acelerómetro y un giroscopio utilizado como sensores, la plataforma

de desarrollo Mbed, programado en C ++ para la unidad de control, y dos motores para la

parte de accionamiento. Este trabajo se centra en la adquisición y el procesamiento de las señales de los sensores, en el

filtro complementario utilizado para combinar ambos datos y sobre su aplicación en la plataforma Mbed.

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Proyectos Interinstitucionales

DETECCIÓN AUTOMATIZADA DE REINFESTACIÓN POR TRIATOMA INFESTANS

La enfermedad de chagas es una enfermedad inseparable de la pobreza y

supone un problema social y sanitario importante en todos los países de América

Latina. Este trabajo surge de la necesidad de llevar a la práctica con vinchucas

vivas (vector transmisor de la enfermedad) una tesis de grado realizada por una

estudiante de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de las Islas

Baleares (UIB), España; y financiada por la Unión Europea; para lo cual se

recurrió al GIEM en el mes de Febrero de 2012. En la misma se planteó un

esquema electrónico con foto-sensores infrarrojos, y un sistema de transmisión

inalámbrico basado en el estándar IEEE 802.15.4 (ZigBee) que envía la

información de detección a un enrutador, el cual se conecta a internet y por

medio de una aplicación web ver todos los registros, pasados y actuales en tiempo real, de las trampas (cajas de cartón)

que contienen las pastillas con feromonas que atrae a las vinchucas (Trypanosoma cruzi o chinche) y los sensores para

detectar el ingreso de una de ellas. La Fase I del proyecto fue llevado a cabo en el Laboratorio del GIEM y en el

Laboratorio de Bio y Materiales del Núcleo de Investigación y Desarrollo Tecnológico (NIDTEC), realizando

numerosos ensayos sobre la interacción de las vinchucas con los sensores, descubriendo así el comportamiento de los

insectos gracias a filmaciones, registros y gráficos de un software de PC desarrollado. Este proyecto contó además con la

co-financiación de Docentes Miembros del GIEM.

RECICLAJE DE LA VIRUTA RESULTANTE DEL PROCESO DE MECANIZADO PROVENIENTE

DEL SECTOR METAL-MECÁNICO (Desarrollo de Horno a Inducción Magnética para la fundición de

virutas de acero)

Se encuentra actualmente en desarrollo el prototipo de Horno a Inducción para la

fundición de virutas de acero. Este gran desafío para el GIEM tuvo su origen en el deseo de

desarrollar tecnología propia para adquirir el know-how de cómo diseñar y construir un

horno de inducción magnética de alta potencia, que logre la fundición de virutas de acero

como parte de un proyecto interinstitucional de mayor envergadura. En vez de simplemente

comprar un horno a inducción comercial e industrial, se tuvo nuevamente la confianza y la paciencia en el GIEM para el

desarrollo tecnológico nacional, fomentando el crecimiento práctico de estudiantes y los propios docentes de la

universidad. Este desarrollo fue realizado en marco del proyecto “APOYO A LA INTEGRACIÓN ECONÓMICA DEL

PARAGUAY - AIEP” DESARROLLO DE CAPACIDADES EN INNOVACIÓN Y CALIDAD DE CADENAS

PRODUCTIVAS NO TRADICIONALES 2012 con la financiación de la Unión Europea.

ESTACIÓN METEOROLÓGICA PORTÁTIL

En el mes de Febrero de 2013 el Laboratorio de Computación Científica y Aplicada

(LCCA), parte del Núcleo de Investigación y Desarrollo Tecnológico (NIDTEC), ha

recurrido al GIEM para solicitar la colaboración en el desarrollo del proyecto denominado

“ESMETIL – Estación Meteorológica Portátil” que contó con la co-financiación del

CONACYT (Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología) en la modalidad Ventanilla de

Innovación con Empresas, siendo ENVING la empresa proponente.

Page 9: Universidad Nacional de Asunción Facultad Politécnica ...control de la dosificación, y una computadora personal con un SCADA para el monitoreo y la Visualización a distancia del

Universidad Nacional de Asunción – Facultad Politécnica (FPUNA) Grupo de Investigación en Electrónica y Mecatrónica – (GIEM) Editado el: 22-01-2015

Contacto Institucional:

Ing. Federico Gaona – (0983) 20 86 14 – [email protected] – Tel. (21) 58 87 214 – www.pol.una.py/giem

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