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IV Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería del año 2022 第四届2022年工程学院研究会议
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2023-02-08 DOI: 10.15517/ri.v33ine3.53667
Orlando Arrieta Orozco, Víctor Schmidt Díaz, Karina Castro Arce
Memoria de conferencias de las IV Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería del año 2022.
2022年工程学院第四届研究日会议报告。
{"title":"IV Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería del año 2022","authors":"Orlando Arrieta Orozco, Víctor Schmidt Díaz, Karina Castro Arce","doi":"10.15517/ri.v33ine3.53667","DOIUrl":"https://doi.org/10.15517/ri.v33ine3.53667","url":null,"abstract":"Memoria de conferencias de las IV Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería del año 2022.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2023-02-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48850355","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Experimental Testing of Wood Framed Walls with Available Materials in Costa Rica 哥斯达黎加可用材料的木框架墙试验测试
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2023-01-17 DOI: 10.15517/ri.v33i2.52390
Guillermo González Beltrán
This paper presents a research study about timber shear walls, with materials commercially available in Costa Rica. With new developments in engineered timber, the Costa Rican Seismic Code included a chapter on timber structures, defining diaphragms and shear walls as part of the lateral resisting system.  A research study was then carried out, with the objective of determining the structural behavior of a typical shear wall. Twelve specimens were constructed and tested, varying the nail spacing and anchorage system. The specimens were tested with monotonic and cyclic loading procedures according to ASTM E564 and ASTM E2126 respectively. It was found that the specimens can develop an adequate shear strength and stiffness if the end studs are adequately anchored to the foundation. These results are an important input for the Costa Rican Seismic Code and for the development of engineered timber in Costa Rica.
本文介绍了一项关于木材剪力墙的研究,材料在哥斯达黎加市售。随着工程木材的新发展,哥斯达黎加地震规范包括了木结构的一章,将横膈膜和剪力墙定义为横向抵抗系统的一部分。然后进行了一项研究,目的是确定典型剪力墙的结构行为。12个试件被构建和测试,不同的钉间距和锚固系统。试件分别按照ASTM E564和ASTM E2126进行单调加载和循环加载试验。研究发现,如果端柱充分锚定在基础上,试件可以发展出足够的抗剪强度和刚度。这些结果是哥斯达黎加抗震规范和哥斯达黎加工程木材发展的重要输入。
{"title":"Experimental Testing of Wood Framed Walls with Available Materials in Costa Rica","authors":"Guillermo González Beltrán","doi":"10.15517/ri.v33i2.52390","DOIUrl":"https://doi.org/10.15517/ri.v33i2.52390","url":null,"abstract":"This paper presents a research study about timber shear walls, with materials commercially available in Costa Rica. With new developments in engineered timber, the Costa Rican Seismic Code included a chapter on timber structures, defining diaphragms and shear walls as part of the lateral resisting system.  A research study was then carried out, with the objective of determining the structural behavior of a typical shear wall. Twelve specimens were constructed and tested, varying the nail spacing and anchorage system. The specimens were tested with monotonic and cyclic loading procedures according to ASTM E564 and ASTM E2126 respectively. It was found that the specimens can develop an adequate shear strength and stiffness if the end studs are adequately anchored to the foundation. These results are an important input for the Costa Rican Seismic Code and for the development of engineered timber in Costa Rica.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2023-01-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44964549","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Relation between the Branch-to-Node Incidence and Triangular Matrices in Radial Distribution Networks 径向配电网分支节点关联与三角矩阵的关系
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.14483/23448393.20108
O. Montoya, W. Gil-González, A. Molina-Cabrera
The power flow solution is a classical problem in electrical engineering that has been studied for more than 60 years [1]. One of the most widely used methods corresponds to the Newton-Raphson approach, which is currently employed for analyzing power systems with meshed configurations and multiple generation sources, i.e., it is typically employed for power systems in high-voltage levels [2].
潮流解是电气工程中的一个经典问题,已有60多年的研究历史。最广泛使用的方法之一是牛顿-拉夫森方法,目前用于分析具有网格结构和多电源的电力系统,即,它通常用于高压水平[2]的电力系统。
{"title":"Relation between the Branch-to-Node Incidence and Triangular Matrices in Radial Distribution Networks","authors":"O. Montoya, W. Gil-González, A. Molina-Cabrera","doi":"10.14483/23448393.20108","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.20108","url":null,"abstract":"The power flow solution is a classical problem in electrical engineering that has been studied for more than 60 years [1]. One of the most widely used methods corresponds to the Newton-Raphson approach, which is currently employed for analyzing power systems with meshed configurations and multiple generation sources, i.e., it is typically employed for power systems in high-voltage levels [2].","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43568386","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Metodología para Evaluar la Condición de Transformadores Eléctricos de Potencia Basada en un Índice de Salud Compuesto 基于复合健康指数的电力变压器状态评估方法
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-29 DOI: 10.15517/ri.v33i1.50613
O. Mata, G. Gómez-Ramírez, Fauricio Acuña Rojas, César González Solís
El desarrollo de sistemas de monitoreo de condición que siga la evolución del desgaste de los transformadores de potencia (TP), es esencial para una operación segura y confiable de sistemas eléctricos. Contar con herramientas de monitoreo de condición se ha convertido en una prioridad de las compañías eléctricas, siendo esto una tarea compleja, ya que la operación del TP combina distintas solicitaciones, tales como: eléctricas, químicas y mecánicas. Algunos autores proponen el uso de índices de salud (HI) que recogen en un solo parámetro la condición del TP, que apoyen al responsable de la operación en la toma de decisiones. Para la obtención del HI se utilizan resultados de pruebas que verifican el estado de las distintas partes. Éste será la base para evaluar la salud global y facilitar la identificación de modos de falla presentes y sus subsistemas, que deriven en degradación generalizada, que pueden llevar al final la vida útil del activo. Esta investigación propone una herramienta novedosa que evalúe los transformadores de potencia basada en un HI compuesto. El HI se obtuvo usando: i) datos de condición, y ii) funciones de condición. Los resultados obtenidos se ponderan alcanzando un valor final que refleja la condición del TP. Se logró determinar con criterio experto la importancia de cada prueba, otorgando los pesos de importancia. Los resultados mostraron un buen desempeño del HI evaluando transformadores de potencia. Esto indica que avanzar hacia el uso de HI para evaluar el estado del transformador mejora la confiabilidad de las redes eléctrica.
随着电力变压器磨损的发展,开发状态监测系统对于电力系统的安全可靠运行至关重要。拥有状态监测工具已成为电力公司的优先事项,这是一项复杂的任务,因为TP的操作结合了不同的要求,如:电气、化学和机械。一些作者建议使用健康指数(HI),将TP的状况集中在一个参数中,以支持运营商的决策。使用验证不同部件状态的测试结果来获得HI。这将是评估全球健康状况和促进识别当前故障模式及其子系统的基础,这些故障模式及其子系统会导致普遍退化,从而导致资产的使用寿命结束。这项研究提出了一种基于复合HI的电力变压器评估工具。HI是使用(i)条件数据和(ii)条件函数获得的。获得的结果通过达到反映TP条件的最终值进行加权。通过赋予重要性权重,成功地专家确定了每个测试的重要性。结果表明,HI评估电力变压器具有良好的性能。这表明,朝着使用HI来评估变压器状态的方向发展,可以提高电网的可靠性。
{"title":"Metodología para Evaluar la Condición de Transformadores Eléctricos de Potencia Basada en un Índice de Salud Compuesto","authors":"O. Mata, G. Gómez-Ramírez, Fauricio Acuña Rojas, César González Solís","doi":"10.15517/ri.v33i1.50613","DOIUrl":"https://doi.org/10.15517/ri.v33i1.50613","url":null,"abstract":"El desarrollo de sistemas de monitoreo de condición que siga la evolución del desgaste de los transformadores de potencia (TP), es esencial para una operación segura y confiable de sistemas eléctricos. Contar con herramientas de monitoreo de condición se ha convertido en una prioridad de las compañías eléctricas, siendo esto una tarea compleja, ya que la operación del TP combina distintas solicitaciones, tales como: eléctricas, químicas y mecánicas. Algunos autores proponen el uso de índices de salud (HI) que recogen en un solo parámetro la condición del TP, que apoyen al responsable de la operación en la toma de decisiones. Para la obtención del HI se utilizan resultados de pruebas que verifican el estado de las distintas partes. Éste será la base para evaluar la salud global y facilitar la identificación de modos de falla presentes y sus subsistemas, que deriven en degradación generalizada, que pueden llevar al final la vida útil del activo. Esta investigación propone una herramienta novedosa que evalúe los transformadores de potencia basada en un HI compuesto. El HI se obtuvo usando: i) datos de condición, y ii) funciones de condición. Los resultados obtenidos se ponderan alcanzando un valor final que refleja la condición del TP. Se logró determinar con criterio experto la importancia de cada prueba, otorgando los pesos de importancia. Los resultados mostraron un buen desempeño del HI evaluando transformadores de potencia. Esto indica que avanzar hacia el uso de HI para evaluar el estado del transformador mejora la confiabilidad de las redes eléctrica.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43546277","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Modelos para evaluar la complejidad de los proyectos de construcción de infraestructura 评估基础设施建设项目复杂性的模型
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-20 DOI: 10.14483/23448393.19021
Flavio Roberto Durón-González, Luis Arturo Rivas-Tovar, Magali Cárdenas-Tapia
Contexto: La infraestructura permite la satisfacción de necesidades de la población y contribuye de manera importante al desarrollo económico de países y regiones. Sin embargo, Flyvbjerg señala que la tasa de éxito de los proyectos de construcción se estima en solo el 25 % y, particularmente en los megaproyectos, es de 8 proyectos exitosos por cada 1.000. Por otra parte, diversas investigaciones señalan que la complejidad tiene efectos negativos en el desempeño, por lo que es de interés evaluar dicha complejidad y sensibilizar a los administradores de proyectos en la anticipación de los efectos negativos.Método: Mediante la revisión de la literatura se identificaron cuatro modelos de complejidad relevantes. Por medio de un análisis heurístico fueron analizados en tres aspectos: factores que aportan complejidad a los proyectos, tipos de proyectos y su complejidad particular y técnicas y herramientas que utilizan los modelos para estudiar la complejidad.Resultados: El modelo más integral es el HoPC de Lessard, Sakhrani y Miller. Al considerar el ciclo de vida de los proyectos, sobre el marco TOE, se identificaron siete aspectos que lo complementan: arquitectura del proyecto, complejidad financiera, gobernanza, proceso de validación de las etapas del proyecto, madurez de la gestión de los proyectos, aspectos culturales y marco regulatorio.Conclusiones: Investigaciones recientes destacan que la complejidad del entorno/externalidades es cada vez más relevante en la evaluación de la complejidad. Los proyectos exhiben aspectos de complejidad según los componentes internos que los integran y el contexto particular en el que se emprenden, por lo que se recomienda la construcción de modelos para sujetos específicos. La complejidad de los proyectos ha sido abordada principalmente desde los enfoques de administración de proyectos y dinámica de sistemas, sin embargo, para el estudio de diversidad, interdependencia y dinámica entre los elementos de complejidad son necesarias futuras investigaciones desde el enfoque de sistemas complejos.
背景:基础设施能够满足人民的需求,对国家和地区的经济发展作出重要贡献。然而,Flyvbjerg指出,建筑项目的成功率估计只有25%,特别是在大型项目中,每1000个项目中有8个成功。此外,一些研究表明,复杂性对绩效有负面影响,因此评估复杂性和提高项目经理对负面影响的预期是很重要的。方法:通过文献综述确定四个相关的复杂性模型。通过启发式分析,他们从三个方面进行了分析:增加项目复杂性的因素,项目类型及其特定的复杂性,以及模型用于研究复杂性的技术和工具。结果:最全面的模型为Lessard、Sakhrani和Miller的HoPC。在TOE框架上考虑项目生命周期时,确定了七个补充方面:项目架构、财务复杂性、治理、项目阶段验证过程、项目管理成熟度、文化方面和法规框架。结论:最近的研究表明,环境复杂性/外部性在复杂性评估中越来越重要。项目根据组成它们的内部组件和它们所处的特定环境表现出复杂性,因此建议针对特定主题构建模型。项目的复杂性,已经主要从项目管理的方法和系统动力学研究,然而,多样性,相互依存和元素之间的动态复杂性需要今后研究复杂系统的做法。
{"title":"Modelos para evaluar la complejidad de los proyectos de construcción de infraestructura","authors":"Flavio Roberto Durón-González, Luis Arturo Rivas-Tovar, Magali Cárdenas-Tapia","doi":"10.14483/23448393.19021","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.19021","url":null,"abstract":"Contexto: La infraestructura permite la satisfacción de necesidades de la población y contribuye de manera importante al desarrollo económico de países y regiones. Sin embargo, Flyvbjerg señala que la tasa de éxito de los proyectos de construcción se estima en solo el 25 % y, particularmente en los megaproyectos, es de 8 proyectos exitosos por cada 1.000. Por otra parte, diversas investigaciones señalan que la complejidad tiene efectos negativos en el desempeño, por lo que es de interés evaluar dicha complejidad y sensibilizar a los administradores de proyectos en la anticipación de los efectos negativos.\u0000Método: Mediante la revisión de la literatura se identificaron cuatro modelos de complejidad relevantes. Por medio de un análisis heurístico fueron analizados en tres aspectos: factores que aportan complejidad a los proyectos, tipos de proyectos y su complejidad particular y técnicas y herramientas que utilizan los modelos para estudiar la complejidad.\u0000Resultados: El modelo más integral es el HoPC de Lessard, Sakhrani y Miller. Al considerar el ciclo de vida de los proyectos, sobre el marco TOE, se identificaron siete aspectos que lo complementan: arquitectura del proyecto, complejidad financiera, gobernanza, proceso de validación de las etapas del proyecto, madurez de la gestión de los proyectos, aspectos culturales y marco regulatorio.\u0000Conclusiones: Investigaciones recientes destacan que la complejidad del entorno/externalidades es cada vez más relevante en la evaluación de la complejidad. Los proyectos exhiben aspectos de complejidad según los componentes internos que los integran y el contexto particular en el que se emprenden, por lo que se recomienda la construcción de modelos para sujetos específicos. La complejidad de los proyectos ha sido abordada principalmente desde los enfoques de administración de proyectos y dinámica de sistemas, sin embargo, para el estudio de diversidad, interdependencia y dinámica entre los elementos de complejidad son necesarias futuras investigaciones desde el enfoque de sistemas complejos.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"66703848","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Aplicación de Deep Learning para la identificación de defectos superficiales utilizados en control de calidad de manufactura y producción industrial: Una revisión de la literatura 深度学习在制造质量控制和工业生产中表面缺陷识别中的应用:文献综述
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-20 DOI: 10.14483/23448393.18934
Lilia Edith Aparicio Pico, Paola Devia Lozano, Oscar Julian Amaya Marroquin
Contexto: Este artículo contiene un análisis de las aplicaciones de las distintas técnicas de Deep Learning y Machine Learning utilizadas en un gran rango de industrias para garantizar el control de la calidad en productos terminados mediante la identificación de los defectos superficiales.Método: Se desarrolló una revisión sistemática de las tendencias y las aplicaciones de Deep Learning en procesos de calidad, tras la investigación en distintas bases de datos, se filtraron y clasificaron los artículos por industria y técnica específica de trabajo aplicada para su posterior análisis de utilidad y funcionamiento.Resultados: Los resultados muestran por medio de casos de éxito la adaptabilidad y el potencial de aplicabilidad de esta técnica de inteligencia artificial a casi cualquier etapa de proceso de cualquier producto, esto debido al manejo de técnicas complementarias que se ajustan a las diferentes particularidades que presenten los datos, los procesos de producción y los requerimientos de calidad.Conclusiones: El Deep Learning en complemento con técnicas como Machine Learning o Transfer Learning genera herramientas automatizadas, precisas y confiables para controlar la calidad de producción de todas las industrias.
背景:本文分析了各种深度学习和机器学习技术在广泛行业中的应用,以通过识别表面缺陷来确保成品质量控制。方法:对深度学习在质量过程中的趋势和应用进行了系统的回顾,在对不同数据库进行研究后,按行业和具体的工作技术对文章进行了筛选和分类,以供随后进行有用性和可操作性分析。结果:通过成功的案例,结果显示了这种人工智能技术对任何产品几乎任何过程阶段的适应性和潜在适用性,这是由于处理了符合数据、生产过程和质量要求所呈现的不同特殊性的补充技术。结论:深度学习与机器学习或转移学习等技术相结合,产生了自动化、精确和可靠的工具,以控制所有行业的生产质量。
{"title":"Aplicación de Deep Learning para la identificación de defectos superficiales utilizados en control de calidad de manufactura y producción industrial: Una revisión de la literatura","authors":"Lilia Edith Aparicio Pico, Paola Devia Lozano, Oscar Julian Amaya Marroquin","doi":"10.14483/23448393.18934","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.18934","url":null,"abstract":"Contexto: Este artículo contiene un análisis de las aplicaciones de las distintas técnicas de Deep Learning y Machine Learning utilizadas en un gran rango de industrias para garantizar el control de la calidad en productos terminados mediante la identificación de los defectos superficiales.\u0000Método: Se desarrolló una revisión sistemática de las tendencias y las aplicaciones de Deep Learning en procesos de calidad, tras la investigación en distintas bases de datos, se filtraron y clasificaron los artículos por industria y técnica específica de trabajo aplicada para su posterior análisis de utilidad y funcionamiento.\u0000Resultados: Los resultados muestran por medio de casos de éxito la adaptabilidad y el potencial de aplicabilidad de esta técnica de inteligencia artificial a casi cualquier etapa de proceso de cualquier producto, esto debido al manejo de técnicas complementarias que se ajustan a las diferentes particularidades que presenten los datos, los procesos de producción y los requerimientos de calidad.\u0000Conclusiones: El Deep Learning en complemento con técnicas como Machine Learning o Transfer Learning genera herramientas automatizadas, precisas y confiables para controlar la calidad de producción de todas las industrias.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44128667","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Prototipo de exploración educativa basada en realidad mixta para cirugía con casco Meta 2 基于混合现实的Meta 2头盔手术教学探索原型
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-20 DOI: 10.14483/23448393.18543
Eliana Aguilar, Pedro Luis Solarte Correa, Jesus Humberto Dorado, J. Sabater, Óscar Andrés Vivas Albán
Contexto: Los cirujanos de intervenciones mínimamente invasivas requieren ampliar la información para realizar las rutas de intervención, este artículo describe un prototipo de realidad mixta de carácter educativo o prequirúrgico que hace uso del Casco Metavisión Meta II. Se crearon objetos 3D de estructuras morfológicas para neurocirugía y laparoscopia a partir de imágenes obtenidas de resonancia magnética MRI y TAC de un paciente real, con el fin de simular el acceso al cerebro y hacer reconocimiento del área abdominal.Método: Este prototipo tiene un enfoque educativo cuyo objetivo es incentivar el reconocimiento de esquemas morfológicos de órganos, para lo cual se diseñaron tres pruebas. Estas pruebas consistieron en la búsqueda de tumores a través de la navegación y la interacción con un objeto exhibido en el casco de realidad mixta Meta 2. Para el área neurológica se dedicaron dos de las tres pruebas, en las dos primeras pruebas se midió el tiempo de búsqueda con cinco tumores, y para el área abdominal se realizó también una prueba para la búsqueda de dos tumores, diseñándose diversas interacciones en el recorrido espacial del objeto 3D generado, usando pantallas con despliegues de los cortes tomados de imágenes de tomografía computarizada. Posterior al desarrollo de las tres pruebas se realizó un proceso de medición de inmersión a partir del uso de un cuestionario.Resultados: El 100% de los usuarios encontró altamente interesante la aplicación, en tanto que el 90% expreso que intento fijar su foco de atención en el desarrollo exitoso de la prueba, indicador del nivel de absorción de la aplicación. también el 70% de los usuarios describió su experiencia como de alto nivel de inmersión.Conclusiones: Las pruebas demostraron que el prototipo es usable, absorbente y con un nivel de inmersión aceptable.
背景:微创手术的外科医生需要扩大信息来执行手术路线,本文描述了一个使用Metavision II头盔的教育或手术前混合现实原型。根据真实患者的MRI和CT图像,为神经外科和腹腔镜创建了具有形态结构的3D物体,以模拟进入大脑并识别腹部区域。方法:该原型具有一种教育方法,旨在鼓励对器官形态模式的识别,为此设计了三项测试。这些测试包括通过导航寻找肿瘤以及与Meta 2混合现实头盔中显示的物体的相互作用。对于神经系统区域,进行了三项测试中的两项,在前两项测试中,测量了五个肿瘤的搜索时间,对于腹部区域,还进行了两个肿瘤的搜索测试,使用屏幕显示从CT图像中拍摄的切片,在生成的3D物体的空间路径中设计了各种相互作用。在这三项测试进行后,根据问卷调查进行了沉浸式测量过程。结果:100%的用户对该应用程序非常感兴趣,而90%的用户表示,他们试图将注意力集中在测试的成功开发上,这是应用程序吸收水平的指标。70%的用户还将他们的体验描述为高水平的沉浸感。结论:测试表明,原型是可用的,吸水性好,沉浸感可以接受。
{"title":"Prototipo de exploración educativa basada en realidad mixta para cirugía con casco Meta 2","authors":"Eliana Aguilar, Pedro Luis Solarte Correa, Jesus Humberto Dorado, J. Sabater, Óscar Andrés Vivas Albán","doi":"10.14483/23448393.18543","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.18543","url":null,"abstract":"Contexto: Los cirujanos de intervenciones mínimamente invasivas requieren ampliar la información para realizar las rutas de intervención, este artículo describe un prototipo de realidad mixta de carácter educativo o prequirúrgico que hace uso del Casco Metavisión Meta II. Se crearon objetos 3D de estructuras morfológicas para neurocirugía y laparoscopia a partir de imágenes obtenidas de resonancia magnética MRI y TAC de un paciente real, con el fin de simular el acceso al cerebro y hacer reconocimiento del área abdominal.\u0000Método: Este prototipo tiene un enfoque educativo cuyo objetivo es incentivar el reconocimiento de esquemas morfológicos de órganos, para lo cual se diseñaron tres pruebas. Estas pruebas consistieron en la búsqueda de tumores a través de la navegación y la interacción con un objeto exhibido en el casco de realidad mixta Meta 2. Para el área neurológica se dedicaron dos de las tres pruebas, en las dos primeras pruebas se midió el tiempo de búsqueda con cinco tumores, y para el área abdominal se realizó también una prueba para la búsqueda de dos tumores, diseñándose diversas interacciones en el recorrido espacial del objeto 3D generado, usando pantallas con despliegues de los cortes tomados de imágenes de tomografía computarizada. Posterior al desarrollo de las tres pruebas se realizó un proceso de medición de inmersión a partir del uso de un cuestionario.\u0000Resultados: El 100% de los usuarios encontró altamente interesante la aplicación, en tanto que el 90% expreso que intento fijar su foco de atención en el desarrollo exitoso de la prueba, indicador del nivel de absorción de la aplicación. también el 70% de los usuarios describió su experiencia como de alto nivel de inmersión.\u0000Conclusiones: Las pruebas demostraron que el prototipo es usable, absorbente y con un nivel de inmersión aceptable.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" 31","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41255084","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Revisión de los sistemas de control aplicados a los simuladores de rodilla 应用于膝关节模拟器的控制系统综述
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-20 DOI: 10.14483/23448393.19091
José Armando Olvera Balderas, Julio César Sosa-Savedra, Rubén Ortega González, José Dolores Oscar Barceinas Sánchez
Contexto: Los mecanismos de simulación y/o desgaste de articulaciones han sido estudiados y aplicados en sistemas biomecánicos de rodilla por más de 30 años. Sin embargo, estos no han sido ampliamente reportados en cuanto a sus estrategias de control y/o automatización. El objetivo de este trabajo es presentar los avances del desarrollo tecnológico de las diferentes plataformas y modelos de simuladores de rodilla, con base principalmente en las plataformas de Oxford y Stanmore.Método: Se realizó una revisión exhaustiva de las patentes de equipos comerciales y artículos científicos. El enfoque utilizado consideró la cinemática y dinámica de las plataformas y los modelos de control, los actuadores, la interfaz y el método de sintonización empleados, así como las pruebas desarrolladas y el error del sistema.Resultados: No se han reportado sistemas biomecánicos de rodilla de manera generalizada en lo que a sus estrategias de control y/o automatización se refiere, debido a que muchos de ellos son comerciales y patentados. Existen plataformas que están certificadas bajo ciertos estándares, pero solo dependen de la variable controlada. Adicionalmente, se presenta una comparación detallada de los distintos tipos de plataformas existentes, en la cual destacan los modelos hidráulicos con controladores PID.Conclusiones: Existe un  área de oportunidad para proponer nuevas alternativas de diseños y/o estrategias de control para simuladores de rodillas Esto, a su vez, abre la posibilidad de proponer nuevos diseños de alguna otra articulación, así como mejoras a los modelos existentes.
背景:30多年来,关节模拟和/或磨损机制一直被研究并应用于膝关节生物力学系统。然而,关于它们的控制和/或自动化策略,这些尚未得到广泛报道。本文的目的是介绍主要基于牛津和斯坦莫尔平台的不同平台和膝关节模拟器模型的技术开发进展。方法:对商业设备和科学文章的专利进行了全面审查。所使用的方法考虑了平台的运动学和动力学以及所使用的控制模型、执行器、接口和调谐方法,以及所开发的测试和系统误差。结果:就其控制和/或自动化策略而言,膝关节生物力学系统尚未得到广泛报道,因为其中许多是商业和专利的。有些平台是根据某些标准认证的,但它们只依赖于受控变量。此外,还对现有的不同类型的平台进行了详细比较,其中最突出的是带有PID控制器的液压模型。结论:有机会为膝盖模拟器提出新的设计和/或控制策略替代方案,这反过来又为提出其他关节的新设计以及对现有模型的改进开辟了可能性。
{"title":"Revisión de los sistemas de control aplicados a los simuladores de rodilla","authors":"José Armando Olvera Balderas, Julio César Sosa-Savedra, Rubén Ortega González, José Dolores Oscar Barceinas Sánchez","doi":"10.14483/23448393.19091","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.19091","url":null,"abstract":"Contexto: Los mecanismos de simulación y/o desgaste de articulaciones han sido estudiados y aplicados en sistemas biomecánicos de rodilla por más de 30 años. Sin embargo, estos no han sido ampliamente reportados en cuanto a sus estrategias de control y/o automatización. El objetivo de este trabajo es presentar los avances del desarrollo tecnológico de las diferentes plataformas y modelos de simuladores de rodilla, con base principalmente en las plataformas de Oxford y Stanmore.\u0000Método: Se realizó una revisión exhaustiva de las patentes de equipos comerciales y artículos científicos. El enfoque utilizado consideró la cinemática y dinámica de las plataformas y los modelos de control, los actuadores, la interfaz y el método de sintonización empleados, así como las pruebas desarrolladas y el error del sistema.\u0000Resultados: No se han reportado sistemas biomecánicos de rodilla de manera generalizada en lo que a sus estrategias de control y/o automatización se refiere, debido a que muchos de ellos son comerciales y patentados. Existen plataformas que están certificadas bajo ciertos estándares, pero solo dependen de la variable controlada. Adicionalmente, se presenta una comparación detallada de los distintos tipos de plataformas existentes, en la cual destacan los modelos hidráulicos con controladores PID.\u0000Conclusiones: Existe un  área de oportunidad para proponer nuevas alternativas de diseños y/o estrategias de control para simuladores de rodillas Esto, a su vez, abre la posibilidad de proponer nuevos diseños de alguna otra articulación, así como mejoras a los modelos existentes.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"49167761","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Software Tool for the Extrinsic Calibration of Infrared and RGBD Cameras Applied to Thermographic Inspection 用于热成像检测的红外和RGBD相机的外部校准软件工具
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-20 DOI: 10.14483/23448393.18145
Jaimen Junior Aza Taimal, Bladimir Bacca Cortés, Andrés David Restrepo Girón
Context:  Thermographic inspections are currently used to assess energy efficiency in electrical equipment and civil structures or to detect failures in cooling systems and electrical or electronic devices. However, thermal images lack texture details, which does not allow for a precise identification of the geometry of the scene or the objects in it.Method: In this work, the development of the software tool called DepTherm is described. This tool allows performing intrinsic and extrinsic calibration between infrared and RGBD cameras in order to fuse thermal, RGB, and RGBD images, as well as to record thermal and depth data. Additional features include user management, a visualization GUI for all three types of images, database storage, and report generation.Results: In addition to the integration tests performed to validate the functionality of DepTherm, two quantitative tests were conducted in order to evaluate its accuracy. A maximum re-projection error of 1,47±0,64 pixels was found, and the maximum mean error in registering an 11 cm side cube was 4,15 mm.Conclusions: The features of the DepTherm software tool are focused on facilitating thermographic inspections by capturing 3D scene models with thermal data.
背景:热图检查目前用于评估电气设备和民用结构的能源效率,或检测冷却系统和电气或电子设备的故障。然而,热图像缺乏纹理细节,无法精确识别场景或其中物体的几何结构。方法:在这项工作中,描述了名为DepTherm的软件工具的开发。该工具允许在红外相机和RGBD相机之间执行内在和外在校准,以融合热图像、RGB图像和RGBD图像,并记录热数据和深度数据。其他功能包括用户管理、用于所有三种类型图像的可视化GUI、数据库存储和报告生成。结果:除了进行集成测试以验证DepTherm的功能外,还进行了两次定量测试以评估其准确性。发现最大重投影误差为1.47±0.64像素,记录11 cm侧立方体的最大平均误差为4,15 mm。结论:DepTherm软件工具的特点是通过捕捉具有热数据的3D场景模型来促进热成像检查。
{"title":"Software Tool for the Extrinsic Calibration of Infrared and RGBD Cameras Applied to Thermographic Inspection","authors":"Jaimen Junior Aza Taimal, Bladimir Bacca Cortés, Andrés David Restrepo Girón","doi":"10.14483/23448393.18145","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.18145","url":null,"abstract":"Context:  Thermographic inspections are currently used to assess energy efficiency in electrical equipment and civil structures or to detect failures in cooling systems and electrical or electronic devices. However, thermal images lack texture details, which does not allow for a precise identification of the geometry of the scene or the objects in it.\u0000Method: In this work, the development of the software tool called DepTherm is described. This tool allows performing intrinsic and extrinsic calibration between infrared and RGBD cameras in order to fuse thermal, RGB, and RGBD images, as well as to record thermal and depth data. Additional features include user management, a visualization GUI for all three types of images, database storage, and report generation.\u0000Results: In addition to the integration tests performed to validate the functionality of DepTherm, two quantitative tests were conducted in order to evaluate its accuracy. A maximum re-projection error of 1,47±0,64 pixels was found, and the maximum mean error in registering an 11 cm side cube was 4,15 mm.\u0000Conclusions: The features of the DepTherm software tool are focused on facilitating thermographic inspections by capturing 3D scene models with thermal data.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"49538022","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Revisión crítica de herramientas para monitoreo y gestión en transformadores de distribución ante la integración de recursos de energía distribuida 对分布式能源资源集成前配电变压器监控和管理工具的关键审查
IF 0.4 Q4 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY Pub Date : 2022-11-20 DOI: 10.14483/23448393.18786
María Carolina Cardozo-Cabal, Ferley Castro Aranda, Eduardo Gómez Luna
Contexto: La integración de los recursos de energía distribuida genera nuevos desafíos para el sistema eléctrico, siendo el transformador de distribución uno de los equipos altamente afectados, puesto que se encuentra expuesto a cambios en la red, que pueden llevar a una reducción de su tiempo de vida.Método: Se realiza una revisión crítica de las herramientas de monitoreo y gestión en los transformadores de distribución ante la integración de recursos de energía distribuida.Resultados: Se identificaron los efectos que generan los recursos de energía distribuida en el transformador de distribución hasta 15 kV, una gran variedad de herramientas computacionales para monitorear a los transformadores de distribución en las redes eléctricas con integración de recursos de energía distribuida y los requerimientos mínimos necesarios que debe tener en cuenta una herramienta de gestión para transformadores de distribución.Conclusiones: Se identificó la necesidad de desarrollar una herramienta adecuada para la gestión de transformadores de distribución hasta 15 kV ante la integración de recursos de energía distribuida. Se identificaron los requerimientos mínimos necesarios que debe tener en cuenta una herramienta de gestión para transformadores de distribución.
背景:分布式能源资源的集成给电力系统带来了新的挑战,配电变压器是受影响最严重的设备之一,因为它暴露在网络变化中,可能导致其寿命缩短。方法:对分布式能源资源集成前配电变压器的监控和管理工具进行批判性回顾。结果:确定了影响产生的分布式能源资源分配变压器15 kV,各种计算工具来监视电网中变压器与分布式能源资源一体化和必要的最低需求管理工具必须牢记变压器。结论:考虑到分布式能源资源的整合,需要开发一种合适的工具来管理15千伏以下的配电变压器。确定了配电变压器管理工具必须考虑的最低要求。
{"title":"Revisión crítica de herramientas para monitoreo y gestión en transformadores de distribución ante la integración de recursos de energía distribuida","authors":"María Carolina Cardozo-Cabal, Ferley Castro Aranda, Eduardo Gómez Luna","doi":"10.14483/23448393.18786","DOIUrl":"https://doi.org/10.14483/23448393.18786","url":null,"abstract":"Contexto: La integración de los recursos de energía distribuida genera nuevos desafíos para el sistema eléctrico, siendo el transformador de distribución uno de los equipos altamente afectados, puesto que se encuentra expuesto a cambios en la red, que pueden llevar a una reducción de su tiempo de vida.\u0000Método: Se realiza una revisión crítica de las herramientas de monitoreo y gestión en los transformadores de distribución ante la integración de recursos de energía distribuida.\u0000Resultados: Se identificaron los efectos que generan los recursos de energía distribuida en el transformador de distribución hasta 15 kV, una gran variedad de herramientas computacionales para monitorear a los transformadores de distribución en las redes eléctricas con integración de recursos de energía distribuida y los requerimientos mínimos necesarios que debe tener en cuenta una herramienta de gestión para transformadores de distribución.\u0000Conclusiones: Se identificó la necesidad de desarrollar una herramienta adecuada para la gestión de transformadores de distribución hasta 15 kV ante la integración de recursos de energía distribuida. Se identificaron los requerimientos mínimos necesarios que debe tener en cuenta una herramienta de gestión para transformadores de distribución.","PeriodicalId":41509,"journal":{"name":"Ingenieria","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4,"publicationDate":"2022-11-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"42831101","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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Ingenieria
全部 Acc. Chem. Res. ACS Applied Bio Materials ACS Appl. Electron. Mater. ACS Appl. Energy Mater. ACS Appl. Mater. Interfaces ACS Appl. Nano Mater. ACS Appl. Polym. Mater. ACS BIOMATER-SCI ENG ACS Catal. ACS Cent. Sci. ACS Chem. Biol. ACS Chemical Health & Safety ACS Chem. Neurosci. ACS Comb. Sci. ACS Earth Space Chem. ACS Energy Lett. ACS Infect. Dis. ACS Macro Lett. ACS Mater. Lett. ACS Med. Chem. Lett. ACS Nano ACS Omega ACS Photonics ACS Sens. ACS Sustainable Chem. Eng. ACS Synth. Biol. Anal. Chem. BIOCHEMISTRY-US Bioconjugate Chem. BIOMACROMOLECULES Chem. Res. Toxicol. Chem. Rev. Chem. Mater. CRYST GROWTH DES ENERG FUEL Environ. Sci. Technol. Environ. Sci. Technol. Lett. Eur. J. Inorg. Chem. IND ENG CHEM RES Inorg. Chem. J. Agric. Food. Chem. J. Chem. Eng. Data J. Chem. Educ. J. Chem. Inf. Model. J. Chem. Theory Comput. J. Med. Chem. J. Nat. Prod. J PROTEOME RES J. Am. Chem. Soc. LANGMUIR MACROMOLECULES Mol. Pharmaceutics Nano Lett. Org. Lett. ORG PROCESS RES DEV ORGANOMETALLICS J. Org. Chem. J. Phys. Chem. J. Phys. Chem. A J. Phys. Chem. B J. Phys. Chem. C J. Phys. Chem. Lett. Analyst Anal. Methods Biomater. Sci. Catal. Sci. Technol. Chem. Commun. Chem. Soc. Rev. CHEM EDUC RES PRACT CRYSTENGCOMM Dalton Trans. Energy Environ. Sci. ENVIRON SCI-NANO ENVIRON SCI-PROC IMP ENVIRON SCI-WAT RES Faraday Discuss. Food Funct. Green Chem. Inorg. Chem. Front. Integr. Biol. J. Anal. At. Spectrom. J. Mater. Chem. A J. Mater. Chem. B J. Mater. Chem. C Lab Chip Mater. Chem. Front. Mater. Horiz. MEDCHEMCOMM Metallomics Mol. Biosyst. Mol. Syst. Des. Eng. Nanoscale Nanoscale Horiz. Nat. Prod. Rep. New J. Chem. Org. Biomol. Chem. Org. Chem. Front. PHOTOCH PHOTOBIO SCI PCCP Polym. Chem.
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