Una batería de pruebas para la evaluación integral del sistema háptico.

Resumen tomado de la revista

Controle postural de idosos: efeito da perturbação visual com o uso do sistema âncora

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos das condições neuromotoras da paralisia cerebral no sentido háptico durante tarefas de controle postural

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

El patrón de exploración modula la percepción de longitudes a través del tacto dinámico.

Resumen tomado de la publicación

A ancoragem funcional através do manejo de cão em tarefas de equilíbrio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Indução ao esforço e seus efeitos em parâmetros da percepção espacial de indivíduos atletas deficientes visuais e não deficientes

Pós-graduação em Ciências da Motricidade - IBRC

VHDL-based system design of a cognitive sensorimotor loop (CSL) for haptic Human-Machine Interaction (HMI)

This document is a summary of the Bachelor thesis titled “VHDL-Based System Design of a Cognitive Sensorimotor Loop (CSL) for Haptic Human-Machine Interaction (HMI)” written by Pablo de Miguel Morales, Electronics Engineering student at the Universidad Politécnica de Madrid (UPM Madrid, Spain) during an Erasmus+ Exchange Program at the Beuth Hochschule für Technik (BHT Berlin, Germany). The tutor of this project is Dr. Prof. Hild. This project has been developed inside the Neurobotics Research Laboratory (NRL) in close collaboration with Benjamin Panreck, a member of the NRL, and another exchange student from the UPM Pablo Gabriel Lezcano. For a deeper comprehension of the content of the thesis, a deeper look in the document is needed as well as the viewing of the videos and the VHDL design. In the growing field of automation, a large amount of workforce is dedicated to improve, adapt and design motor controllers for a wide variety of applications. In the specific field of robotics or other machinery designed to interact with humans or their environment, new needs and technological solutions are often being discovered due to the existing, relatively unexplored new scenario it is. The project consisted of three main parts: Two VHDL-based systems and one short experiment on the haptic perception. Both VHDL systems are based on a Cognitive Sensorimotor Loop (CSL) which is a control loop designed by the NRL and mainly developed by Dr. Prof. Hild. The CSL is a control loop whose main characteristic is the fact that it does not use any external sensor to measure the speed or position of the motor but the motor itself. The motor always generates a voltage that is proportional to its angular speed so it does not need calibration. This method is energy efficient and simplifies control loops in complex systems. The first system, named CSL Stay In Touch (SIT), consists in a one DC motor system controller by a FPGA Board (Zynq ZYBO 7000) whose aim is to keep contact with any external object that touches its Sensing Platform in both directions. Apart from the main behavior, three features (Search Mode, Inertia Mode and Return Mode) have been designed to enhance the haptic interaction experience. Additionally, a VGA-Screen is also controlled by the FPGA Board for the monitoring of the whole system. This system has been completely developed, tested and improved; analyzing its timing and consumption properties. The second system, named CSL Fingerlike Mechanism (FM), consists in a fingerlike mechanical system controlled by two DC motors (Each controlling one part of the finger). The behavior is similar to the first system but in a more complex structure. This system was optional and not part of the original objectives of the thesis and it could not be properly finished and tested due to the lack of time. The haptic perception experiment was an experiment conducted to have an insight into the complexity of human haptic perception in order to implement this knowledge into technological applications. The experiment consisted in testing the capability of the subjects to recognize different objects and shapes while being blindfolded and with their ears covered. Two groups were done, one had full haptic perception while the other had to explore the environment with a plastic piece attached to their finger to create a haptic handicap. The conclusion of the thesis was that a haptic system based only on a CSL-based system is not enough to retrieve valuable information from the environment and that other sensors are needed (temperature, pressure, etc.) but that a CSL-based system is very useful to control the force applied by the system to interact with haptic sensible surfaces such as skin or tactile screens. RESUMEN. Este documento es un resumen del proyecto fin de grado titulado “VHDL-Based System Design of a Cognitive Sensorimotor Loop (CSL) for Haptic Human-Machine Interaction (HMI)” escrito por Pablo de Miguel, estudiante de Ingeniería Electrónica de Comunicaciones en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM Madrid, España) durante un programa de intercambio Erasmus+ en la Beuth Hochschule für Technik (BHT Berlin, Alemania). El tutor de este proyecto ha sido Dr. Prof. Hild. Este proyecto se ha desarrollado dentro del Neurorobotics Research Laboratory (NRL) en estrecha colaboración con Benjamin Panreck (un miembro del NRL) y con Pablo Lezcano (Otro estudiante de intercambio de la UPM). Para una comprensión completa del trabajo es necesaria una lectura detenida de todo el documento y el visionado de los videos y análisis del diseño VHDL incluidos en el CD adjunto. En el creciente sector de la automatización, una gran cantidad de esfuerzo está dedicada a mejorar, adaptar y diseñar controladores de motor para un gran rango de aplicaciones. En el campo específico de la robótica u otra maquinaria diseñada para interactuar con los humanos o con su entorno, nuevas necesidades y soluciones tecnológicas se siguen desarrollado debido al relativamente inexplorado y nuevo escenario que supone. El proyecto consta de tres partes principales: Dos sistemas basados en VHDL y un pequeño experimento sobre la percepción háptica. Ambos sistemas VHDL están basados en el Cognitive Sesnorimotor Loop (CSL) que es un lazo de control creado por el NRL y cuyo desarrollador principal ha sido Dr. Prof. Hild. El CSL es un lazo de control cuya principal característica es la ausencia de sensores externos para medir la velocidad o la posición del motor, usando el propio motor como sensor. El motor siempre genera un voltaje proporcional a su velocidad angular de modo que no es necesaria calibración. Este método es eficiente en términos energéticos y simplifica los lazos de control en sistemas complejos. El primer sistema, llamado CSL Stay In Touch (SIT), consiste en un sistema formado por un motor DC controlado por una FPGA Board (Zynq ZYBO 7000) cuyo objetivo es mantener contacto con cualquier objeto externo que toque su plataforma sensible en ambas direcciones. Aparte del funcionamiento básico, tres modos (Search Mode, Inertia Mode y Return Mode) han sido diseñados para mejorar la interacción. Adicionalmente, se ha diseñado el control a través de la FPGA Board de una pantalla VGA para la monitorización de todo el sistema. El sistema ha sido totalmente desarrollado, testeado y mejorado; analizando su propiedades de timing y consumo energético. El segundo sistema, llamado CSL Fingerlike Mechanism (FM), consiste en un mecanismo similar a un dedo controlado por dos motores DC (Cada uno controlando una falange). Su comportamiento es similar al del primer sistema pero con una estructura más compleja. Este sistema no formaba parte de los objetivos iniciales del proyecto y por lo tanto era opcional. No pudo ser plenamente desarrollado debido a la falta de tiempo. El experimento de percepción háptica fue diseñado para profundizar en la percepción háptica humana con el objetivo de aplicar este conocimiento en aplicaciones tecnológicas. El experimento consistía en testear la capacidad de los sujetos para reconocer diferentes objetos, formas y texturas en condiciones de privación del sentido del oído y la vista. Se crearon dos grupos, en uno los sujetos tenían plena percepción háptica mientras que en el otro debían interactuar con los objetos a través de una pieza de plástico para generar un hándicap háptico. La conclusión del proyecto fue que un sistema háptico basado solo en sistemas CSL no es suficiente para recopilar información valiosa del entorno y que debe hacer uso de otros sensores (temperatura, presión, etc.). En cambio, un sistema basado en CSL es idóneo para el control de la fuerza aplicada por el sistema durante la interacción con superficies hápticas sensibles tales como la piel o pantallas táctiles.

Desarrollo de un dispositivo háptico con reflexión de esfuerzos y con percepción inercial y de proximidad.

Este documento recoge el desarrollo del proyecto “desarrollo de un dispositivo háptico con reflexión de esfuerzos y con percepción inercial y de proximidad". El proyecto comprende el desarrollo y adaptación de una interfaz háptica para teleoperación. Dicha interfaz se concibió en un principio para su funcionamiento en entornos virtuales, llegando a desarrollarse un primer prototipo, para posteriormente tratar de adaptar dicha investigación a una aplicación más realista. El documento recoge desde la concepción del diseño inicial del sistema para la teleoperación en entornos virtuales hasta la adaptación de la misma a la teleoperación del robot humanoide submarino. Tras conocer la ingeniería de requerimientos llevada a cabo se exponen los primeros bocetos del sistema para, posteriormente, tratar el problema desde un punto técnico pasando por las diferentes ideas y, finalmente, llegar hasta los prototipos finales. En el apartado Anexos se exponen los códigos de Labview de una manera detallada a fin de comprender mejor el funcionamiento y concepción del sistema.

"Aplicación de un sistema multimétrico para evaluar la calidad del agua superficial en la microcuenca El Coyote del Rio Estelí, Nicaragua"

En la microcuenca El Coyote localizada en el municipio de Condega, Estelí, se evaluó la calidad del agua superficial de sde febrero del 2010 a febrero del 2011. El propósito fue la identificación de indicadores que faciliten la vigilancia y monitoreo de la calidad del agua . Se integró un sistema multimétrico utilizando las características físicoquímicas y bacteriológicas, macro invertebrados acuáticos, la caracterización morfométrica de la microcuenca y la información resultante a nivel de comunidad (cambios en el uso del suelo). En la determinación de la relación de la calidad del agua con la estructura de la macrofauna acuática (macroinvertebrados) se usó el método Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col ) . La microcuenca tiene 144 afluentes con una forma oval - oblonga - alargada, y su curva hipsométrica refleja un estado de equilibrio relativo de juvenil a madurez. El uso del suelo es inadecuado y su entorno natural fue valorado como subóptimo. Aunque los parámetros fisico químicos indicaron que las aguas son alcalinas, con un nivel aceptable de oxigeno disuelto, categorizadas según el Diagrama de Riverside como aguas aptas par a riego (C2 - S1), y aceptables según valores determinados para DBO 5 y DQO; sin embargo, requieren de un tratamiento de descontaminación previo a su uso doméstico y agropecuario. Además, debido a la presencia de coliformes fecales estas aguas no están aptas para consumo humano . Los macroinvertebrados varían, según la estacionalidad, en riqueza, abundancia y distribución, presentando una disminución en el número de individuos en la época lluviosa (t= 5.21, p<2.18E - 07). E l 6 8 . 91 % de los macroinvertebrados bioin dicadores se distribuyeron en cinco familias : Leptohyphidae , Baetidae , Hydropsychidae , Chironomidae y Physidae , siendo el cariotipo piedra el que present ó mayor diversidad y abundancia . El promedio del BMWP /Col fue de 60.06, indicando una calidad del agua entre dudosa y aceptable , y el índice ASPT de 6.71 señala una contaminación moderada ; estos resultados coincide n con los obtenidos utilizando la batería de indicadores fisicoquímicos y bacteriológicos .

Evaluación del establecimiento de Moringa oleífera Lam. (Marango) en un sistema de cercas viva en la Finca Santa Rosa - UNA, Managua, Nicaragua

Con el objetivo de evaluar el establecimiento de Moringa oleífera en un sistema de cercas viva, se llevo a cabo un experimento, se realizó en la Finca Santa Rosa perteneciente a la Universidad Nacional Agraria. El estudio se realizo entre Octubre del 2012 y Mayo del 2013. Dos distancias de siembra (1.5 y 2 m) plantadas bajo un diseño de Bloques Completos al Azar fueron evaluadas como tratamientos; a los cuales se les determinaron los siguientes variables: número de yemas y rebrotes, longitud de rebrotes y sobrevivencia de la especie. No se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos, para la sobrevivencia al final del estudio; los valores correspondieron al 25.78% para la distancia 2m y 29.69% para la distancia 1.5m. La producción de yemas en la especie mantuvo una tendencia positiva durante el periodo de estudio. No se encontraron diferencias estadísticas para la variable número de rebrotes; demostrando que la producción de rebrotes en la plantación fue relativamente pobre con valores de 3 rebrotes en promedio. Valores medios de 6.27 cm de crecimiento en la longitud de rebrotes, y no determinándose diferencias significativas entre las distancias comparadas. Se concluye que se pueden utilizar las dos distancias de siembra con M. oleífera como postes vivo en cercas perimetrales de áreas de pastoreo; siempre y cuando el establecimiento coincida con la época lluviosa y el manejo sea eficiente.

Caracterización del sistema de producción de Finca "San Felipe", Muy Muy, Matagalpa

El presente trabajo se realizó dentro del marco del PROYECTO RAZA REYNA CEE NICARAGUA-ONG 157/86/IT con el objetivo de realizar una Caracterización del Sistema de Producción de la finca San Felipe, en Muy Muy, Matagalpa y su entorno. Se realizó a través de Diagnóstico Estático en la zona y Diagnóstico Dinámico en la finca. Se pudo determinar que la zona de vida correspondiente a Muy Muy es de Trópico Seco Premontano, en transición a zona seca, con precipitaciones promedio anual de 1498.05 mm, 25.02°C de temperatura y 80.30% de humedad relativa. Los suelos son millosoles con alto contenido de materia orgánica y nutriente, excepto fósforo; cuya principal limitante la representa la pendiente elevada en la mayor parte de la zona. Se caracteriza por el predominio de sistemas de producción de doble propósito, de carácter extensivo, en los que se explota ganado Cebuino cruzado con Pardo Suizo y Holsteín principalmente la inversión de capital y de recursos es baja. La alimentación del ganado se basa en el pastoreo, habiendo predominio de pasto Jaragua (Hyparrhenia ruffa), en aproximadamente un 50% siendo el resto pasto natural y grama. Entre los principales factores limitantes identificados se puede mencionar el mal manejo proporcionado a los potreros, disminuyendo la calidad y disponibilidad del forraje ofrecido a los animales, unido a una falta total de técnicas de conservación y una suplementación adecuada. Se encontró que la comercialización afecta el .resultado económico de las fincas por los bajos precios obtenidos en la venta de los productos y por el alto precio a que compran los insumos, el cual está influido por: a) débil estructura del mercado sobre todo para la venta de leche, teniendo que vender forzosamente a plantas acopiadoras como PROLACSA; b) elevada presencia de intermediarios en las operaciones de compra-venta de animales en pie; e) lo alejado que se encuentra la zona de los centros industriales del país y d) las malas vías de penetración. Entre los índices técnicos encontrados en la. zona, según resultados de Diagnóstico Estático, se determinó que la natalidad es del 52.25 % la mortalidad de temeros es del 6.58 % el destete efectivo del 93.42 la mortalidad adulta de terneros es del 5.0 en el periodo de lactancia es de 282.43 días, la producción de leche anual por vaca es de 1282.23 lts. La producción de leche por vaca en verano es de 3.44 lts y en invierno es de 5.64, el número de animales por manzana es de 0.98 y la carga animal es de 0.77 UA/mz Respecto al Sistema de Producción de la Finca "Sn Felipe", éste se caracteriza por ser de Doble Propósito, con mayor énfasis en la producción de leche, el hato presenta un alto grado de encaste con ganado Bos taurus lechero, producto de la utilización de Inseminación Artificial, pudiendo encontrarse principalmente Pardo Suizo, así como Holsteín, Jersey, Guernsey, Simmenta1, Cebú y Reyna, con diferentes grados de cruzamientos entre sí. Las medias de mínimos cuadrados para PL305, PL TOT, LARLA e IPP encontradas fueron de 1603.90, 1893.53 Kg de leche, 288.36 y 496.87 días respectivamente. La PLD resulto de 5.56 lts y la PLD/IPP de 3.23 lts. La• EPP es de 37.15 meses y el número de servicios por concepción (NSC) resultó de 1.57. En el estudio de las principales variables los grupos raciales

Evaluación del sistema de producción de leche "El Corpus" El Menco, Rivas

Para la realización de este estudio se plantearon los siguientes objetivos: contribuir al conocimiento y mejoramiento del sistema de producción de leche "El Corpus" El Menco, Rivas, y de manera específica caracterizar y analizar los componentes del sistema, realizar un anál isis biológico y económico a partir de un estudio de eficiencia y realizar un estudio comparativo de la eficiencia del sistema en dos momentos en el tiempo. Este estudio se realizo en la finca "El Corpus" El Menco, Rivas en el período enero-diciembre del año 2000 y el período julio 2001-junio 2002. La unidad de producción se encuentra localizada a la altura del kilómetro 85 ½ carretera panamericana y 13 kilómetros al este a orilla del lago de Nicaragua, a 70 msnm y una latitud norte de 11°50'16" y una longitud oeste de 85°50'16". Para llevar a cabo la presente investigación se definieron las siguientes etapas generales: Caracterización e identificación del sistema de producción, análisis y comparación del sistema de los dos periodos en estudio, a través de un diagnóstico estático y dinámico. Durante la caracterización se observó que la mayoría de los componentes del sistema presentan óptimas condiciones para lograr una eficiente producción lográndose determinar que existe mal manejo en algunos de ellos. Así mismo en el análisis de eficiencia se logró determinar que las variables productivas del año 2000 en las que se obtuvieron mejores resultados con respecto al período julio 2001-junio 2002 fueron: El porcentaje de parición, porcentaje de mortalidad de terneras y la carga animal, lo cual fue lo contrario para la variable del porcentaje de descarte, la producción de leche/vaca/día y la producción de leche/ha/año. En lo que respecta a las variables reproductivas en las que se obtuvieron mejores resultados fue solamente el numero de servicios por concepción; mientras que para la edad de incorporación, peso de incorporación, edad al primer parto, período de servicio, intervalo entre parto fue lo contrario, no obstante la edad de incorporación y el peso de incorporación, se obtuvieron diferencias significativas a través de la prueba de "t" (a = 0.05); mientras que en la edad al primer parto, período de servicio, intervalo entre parto, no se obtuvieron diferencias. En lo que se refiere a la eficiencia económica del sistema los mejores resultados se obtuvieron en el periodo julio 2001 –junio 2002 el cual fue mas rentable y mas eficiente.

Efecto del sistema lactoperoxidasa en la conservación de la leche cruda en dos fincas de la comunidad Monte Rosa, El Rama - RAAS, Nicaragua

RESUMEN Con el objetivo de conocer el efecto del sistema lactoperoxidasa, mejor conocido como stabilak, para la conservación de la leche, se desarrollo un estudio en El Rama ubicado en la Región Autónoma Sur de Nicaragua, en las fincas El paraíso y Las Lomas, del 17 de Agosto al 24 de Septiembre – 2011, se determinaron dos tratamientos T1 con stabilak y T2 sin stabilak o testigo, se tomaron un total de 480 muestras y se analizaron, para valorar su calidad. En las fincas seleccionadas se realizó el muestreo, tres veces por semana, en cada día se tomaba tres muestras de leche, para cada una de ellas se les determinó la prueba de acidez (204 muestras) y la prueba de alcohol (204 muestras), excepto para la prueba de reductasa que se realizó una por día (72 muestras). Los datos, se pr ocesaron en los programas estadísticos SAS y SPSS. Se encontró que los mejores comportamientos de preservación de la leche fue en la finca Las Lomas y cuando se utilizó el stabilak, donde la acidez reportó veinte y siete muestras con acidez aceptable, de 1 5 a 16 ml NaOH 0.1N/100 ml, con la prueba de alcohol, veinte y siete muestras negativas, en cambio en El Paraíso, veinte y cuatro muestras con acidez aceptable y con la prueba de alcohol reportaron 27 muestras negativas. La clasificación de la leche, A, B y C, se realizó, con la prueba de Reductasa en: A Las Lomas con 13 muestras y El Paraíso con 8, en B: 10 muestras en El Paraíso, 5 en Las Lomas, en C no se reportó ninguna. En conclusión, el efecto del stabilak, mantiene los parámetros de calidad, según normativas nacional, Siendo el sistema lactoperoxidasa más eficaz, cuando se aplican las buenas prácticas de higiene en el ordeño.

Caracterización del sistema de producción artesanal del cerdo criollo (Sus scrofa domesticus) en las comunidades de Ciudad Darío, Terrabona y Bocana de Paiwas

Se realizó una caracterización del sistema de crianza del cerdo criollo en tres municipios de Nicaragua (Ciudad Darío, Terrabona y Bocana de Paiwas). Se entrevistaron a productores aplicando una encuesta de 96 ítems sobre aspectos socioeconómicos, características del sistema de explotación del cerdo criollo y comercialización. La información se analizó y proceso presentando los resultados mediante tablas y gráficos de frecuencia. Los resultados reflejan que la crianza de cerdo criollo la realizan primordialmente las mujeres. La edad del productor oscila en un rango de 39-59 años. La actividad prioritaria para las mujeres es la crianza y engorde de los cerdos, y para los hombres la agricultura, ganadería mayor y crianza de cerdos. La percepción del nivel de vida es mejor en varones que en mujeres.Los productores en general cuentan con acceso al transporte y servicios básicos. El tamaño de las parcelas empleadas va de 1-10 mz.,con tenencia propia. La actividad predominante es la siembra de maíz y frijol en pequeñas áreas para autoconsumo. La comercialización mayormente es la venta de los cerdos en pie en sus lugares de origen, el producto de la venta se invierte en la familia, compra de animales y su hogar. Los problemas más frecuentes en los cerdos son enfermedades, retraso del crecimiento y alimentación, presentándose con mayor frecuencia en la época lluviosa y afectando principalmente a cerdos lactantes y en crecimiento. Se realizan actividades sanitarias básicas, pero desconocen las causas reales de muerte de sus cerdos. Los tipos raciales predominantes son: curro, criollo cruzado, casco de mula, coquimbo y mejorado. Se prefiere utilizar se mentales criollos en monta directa. La tasa de sobrevivencia de crías a l destete es mayor en animales manejados por mujeres (93%). Mayormente los cerdos son manejados al aire libre; el uso de chiqueros con o sin techo es más utilizado por mujeres. El agua es ofrecida ad libitum. La principal fuente de alimentación la constituyen los desperdicios de cocina, suero de leche y maíz, siendo el tipo de suplemento más utilizado la semolina. No cuentan con financiamiento directo para esta actividad. Los productores prefieren criar cerdos criollos por su rusticidad, resistencia a enfermedades, menor exigencia de alimentos y sabor de la carne. El poco incremento de la población de cerdos criollos se debe a problemas de alimentación, mano de obra y comercialización.

Efecto de cuatro niveles de fertilizantes sobre el crecimiento y rendimiento de cinco variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) bajo el sistema de cero labranza

El experimento fue conducido para determinar el efecto de cuatro niveles de N-P-K y cinco variedades sobre el crecimiento, y rendimiento del frijol común (Phaseolus vulgaris L.) bajo el sistema de cero labranza. Dicho experimento fue realizado en un suelo franco-limoso Typic Durandept, perteneciente a la estación experimental La Compañía, municipio de San Marcos, Departamento de Carazo en época de Postrera de 1992. Se utilizó un diseño de Parcelas Divididas dispuestas en Bloques Completamente al Azar con 20 tratamientos y tres réplicas. El fertilizante fue aplicado en bandas al momento de la siembra en dosis de 0, 65, 130 y 195 kg/ha. Las variedades evaluadas fueron la REVOLUCION-79, DOR-364, DOR-391, RAB-310 y NIC-64. Los resultados demuestran que las dosis de N-P-K no presentaron efecto significativo sobre la altura de planta pero sí lo hicieron las variedades. El efecto sobre el diámetro de tallo de los niveles de N-P-K y de las variedades no fue significativo. El contenido de nutrientes (N-P-K) en los tejidos vegetales no se vio afectado por los niveles del fertilizante y las variedades. El efecto de los niveles de N-P-K sobre la mayoría de parámetros estudiados fue no significativo, pero sí lo fueron las variedades a excepción del número de vainas que no mostró efecto positivo. No se observaron claras evidencias del efecto de los diferentes niveles de N-P-K sobre el rendimiento de grano, no obstante el rendimiento fue estimulado cuando se utilizó la mayor dosis (195 kg/ha). Por su parte las variedades sí mostraron influencia significativa sobre el rendimiento de grano.