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Si la grandeza y excelencia de una institución de educación superior se mide por la capacidad de sus investigadores para desarrollar proyectos y soluciones de vida, entonces la Universidad Autónoma del Caribe ya pertenece a las grandes ligas en este sentido. Sólo lee con atención de qué se trata uno de nuestros logros más recientes.

 

En días pasados se dieron cinco registros de software más a Uniautónoma, pero hoy nos vamos a concentrar en sólo uno de ellos, cuyo nombre es EKG Monitoring App. Como su nombre lo indica, es una aplicación que mide el ritmo cardíaco, de forma previa a los exámenes médicos. De esa manera, se puede vigilar el funcionamiento de este órgano de forma remota e intervenir a tiempo si así se requiere.

 

La anterior es una explicación en español común. Ahora vamos al lenguaje de sus creadores: Cristian Bocanegra y Luis Pérez, ambos egresados del programa de Ingeniería Eléctrónica y Telecomunicaciones.

 

Para empezar, la idea de crear esta aplicación vino por sugerencia del hermano –médico-de uno de los jóvenes antes mencionados (Bocanegra), mientras aún era estudiante. En aquel entonces, el profesional de la salud planteó realizar un proyecto relacionado con el monitoreo cardíaco de forma remota.

 

Entonces, paso a paso se desarrolló a manera de proyecto de grado, bajo el título Sistema de monitoreo cardíaco remoto con visualización en aplicación móvil. “En este proyecto se contempla la adquisición de las señales electrocardiográficas (EKG), su procesamiento, envío y visualización de éstas en la aplicación móvil. En una primera fase se realizó una consulta del estado del arte para averiguar si ya existían proyectos similares y así proceder con el diseño metodológico”, explica Bocanegra.

 

“Inicialmente se hace uso de un módulo ECG, encargado de captar los datos del cuerpo humano por la derivación del triángulo de Einthoven, en el cual se conecta a la placa de Arduino, que trasmite de forma análoga”, agrega.

 

De este modo se procesa la información, de acuerdo con el entrevistado, y la convierte a un registro digital. “Los datos obtenidos con el sistema embebido son enviados por medio de comunicación serial a una minicomputadora. Por medio de su puerto serial, recibe la señal que es enviada por la placa de Arduino y éstas, por medio de un algoritmo, son enviadas a un servidor virtual en el cual se almacena la información captada del paciente”, añade.

 

Posteriormente, “a través de EKG Monitoring App, se puede visualizar la gráfica del electrocardiograma y las pulsaciones por minuto. Para obtenerlas, se realiza una petición para mostrar los datos del electrocardiograma por medio de alerta, Indicando si el paciente presenta síntomas de bradicardia y taquicardia”, complementa el egresado y, “finalmente, en la aplicación se toman los datos de dicho paciente, en el cual se podrá comparar si su ritmo cardíaco se encuentra por arriba o por debajo del rango de una persona normal, identificando así en qué estado se encuentra”.

 

La mayor utilidad y ventaja que ofrece.

Con la anterior explicación, no hace falta ahondar mucho en las ventajas que ofrece la EKG Monitoring App, pues, por deducción, se sabrá que es de tipo preventivo. Lo único necesario será estar conectado a la aplicación, desde el lugar donde se encuentre el paciente y desde su dispositivo móvil.

 

En cuanto a los antecedentes o a la posibilidad de que algo siquiera parecido haya sido creado en otra universidad, por lo menos en Latinoamérica, realmente se han dado, pero todos en Uniautónoma y es “desde el programa Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones se han realizado diversos proyectos relacionados con señales electrócardiográficas, entre ellos se pueden destacar el diseño e implementación de un sistema de telemetría para el análisis, monitoreo y visualización de cualquier alteración presente en el segmento PR de una señal electrocardiográfica. Año: 2016. Autores: Miguel Méndez Montalvo, Evert de los Ríos, José Ledesma”, informa la docente y guía del proceso de creación Meglys Pérez, en compañía de Gisella Borja, también docente.

 

También en 2016, se dio el desarrollo de un monitor de la variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC). Autores: Maria Cristina Barrios Díaz, Jean Carlos Gilede Garzón, Evert de los Ríos y Gisella Borja. Un año antes, en 2015, se creó el Sistema móvil para el monitoreo, almacenamiento y visualización de frecuencia cardíaca y velocidad instantánea utilizando el dispositivo HXM BT ZEPHYR. Autores: Juan Felipe Lara, Jair Villanueva, Margarita Gamarra.

 

En 2014 se presentó el diseño y desarrollo de una interfaz para la detección de trastorno del ritmo cardiaco mediante una transmisión inalámbrica por el protocolo Zigbee, cuyos autores fueron Natasha Madera, Alexander Lancheros, Jair Villanueva y Elisa de la Ossa. En ese mismo año también fue el turno para Implementación de un sistema de monitoreo y transmisión de la frecuencia cardiaca para un deportista en competencia, elaborado por Stephanie Polo, Gisella Borja y Elisa de la Ossa.

 

Casi al mismo tiempo, fue presentado el proyecto Diseño e implementación de un equipo para el registro y visualización de señales cardíacas en un dispositivo móvil con sistema operativo Android. Autores: Edgardo Escorcia, Carlos Serrano, Evert de los Ríos y Elisa de la Ossa, todo lo anterior de acuerdo con la profesora.

 

Todos, tanto los egresados y autores de esta aplicación, como la profesora que los asistió en todos y cada uno de los procesos, coinciden en que el próximo paso es -en un futuro- mejorar algunas características como añadir una base de datos interna para guardar todos los procesos. Además, “sería interesante visualizar no sólo señales electrocardiográficas, sino también otras señales biológicas como las electroencefalográficas y electromiográficas”, termina la docente e investigadora. JSN

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Los estudiantes y docentes de la Universidad Autónoma del Caribe siguen realizando investigaciones que brindan respuestas y soluciones a los problemas de la sociedad, cumpliendo una de las misiones principales de la academia.

 

En esta ocasión, nuestra Casa de Estudios ha recibido el registro de cinco software, otorgados por el Ministerio del Interior por medio de la Dirección Nacional De Derecho De Autor (DNDA), y La Unidad Administrativa Especial Oficina de Registro.

 

Los software fueron diseñados por estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones, Ingeniería Mecánica e Ingeniería Industrial en apoyo con los docentes de la Facultad de ingeniería, durante las investigaciones que se adelantan en las aulas.

 

Uniautónoma brinda a sus estudiantes un espacio para desarrollar sus ideas, sus emprendimientos y proyectos de innovación con los que buscan resolver las necesidades de la sociedad y dar respuesta a los problemas de la vida cotidiana.

 

Estos son los programas creados en el programa de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones:

1. Algoritmo para la detección de obstáculos y control de velocidad en un Andador Dinámico, desarrollado en los programas de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones, Mecánica e Industrial. Este algoritmo basado en C++ fue desarrollado con el fin de medir distancia y velocidad para así prevenir colisiones y/o altas velocidades, mientras el andador dinámico se encuentre en uso.

 

Los autores son: Gisella Borja, Jonathan Fabregas, Lindsay Figueroa, Ricardo Mendoza, Andres Agamez, Luis Bonivento, Emiliano Zapata, Adalberto Ochoa, Camila Albor, Douglas Camargo y Oscar Arellano.

 

2. Algoritmo para la detección de la posición actual de los ojos en términos de ángulo, programa desarrollado en la Maestría en Ingeniería Electrónica por Gisella Borja, José Ledesma, Mario Villamizar y José Suárez.

 

Este algoritmo es utilizado para detectar la posición actual de los ojos en términos de ángulo, en un sistema de control para silla de ruedas mediante señales electro-oculográficas (EOG).

 

3. XPECTRA es una aplicación que visualiza la señal ocular del canal vertical y horizontal en tiempo real respecto al movimiento de los ojos del usuario. La aplicación también tiene la herramienta de vista de control para visualizar la dirección de movimientos oculares. Permite visualizar los movimientos hacia arriba, abajo, derecha e izquierda con el fin que el usuario se familiarice con el funcionamiento de la diadema XPECTRA.

 

Los creadores son Gisella Borja, José Ledesma, Mario Villamizar y José Suárez, de la Maestría en Ingeniería Electrónica.

 

4. EKG Monitoring App desarrollado por Cristian Bocanegra Torres, Luis Pérez Bilbao, Gisella Borja Roncallo, Jose Ledesma León, Evert de los Ríos y Pablo Daniel Bonaveri.

 

Esta es una aplicación móvil desarrollada en la plataforma Android Studio, la cual permite al personal médico especializado, desde una ubicación remota, visualizar el ritmo cardiaco y las señales electrocardiográficas, para emitir posteriormente un diagnóstico al paciente monitoreado.

 

5. El Algoritmo de control C.A.D fue desarrollado en el lenguaje Python sobre el sistema operativo Raspberry Pi OS. El algoritmo realiza el control de una cabina de desinfección de gotículas del virus SRAS-COV-2, a través de la detección de la presencia de la persona que ingresa a ella y el censado de su temperatura, determinando así si puede utilizar o no la cabina, encendendiendo testigos lumínicos y activando una motobomba para realizar la desinfección de la persona.

 

Fue desarrollado por Mauricio Pacheco Mancilla, Nicolás Vásquez Gómez, Meglys Pérez Bernal, José Escorcia Gutiérrez y Jose Ledesma León.

 

Para la Universidad Autónoma del Caribe los logros de nuestros estudiantes y docentes son fundamentales, y se convierten en materia prima para que nuevos estudiantes continúen con mejores desarrollos. Adicionalmente se convierten en muestra de la educación integral y de calidad que reciben nuestros jóvenes.

 

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'Máquina de Movimiento Pasivo para Rehabilitación Temprana de Codo' es el nombre de la nueva patente por modelo de utilidad que la Superintendencia de Industria y Comercio, mediante la resolución N°28485, le fue otorgó a la Universidad Autónoma del Caribe, la décima por proyectos desarrollados por estudiantes y docentes al interior de las aulas de nuestra Casa de Estudios.

 

El prototipo fue desarrollado por los estudiantes (ahora egresados) Jesús Coronado Borrero y Javier Naranjo Maldonado, quienes tuvieron el acompañamiento de Pablo Bonaveri, docente del programa de Ingeniería Mecatrónica y Director de la Dirección de Investigación y Transferencia, y el apoyo del médico Fredy Angarita Maldonado (ortopedista y traumatólogo especialista en cirugías de mano y miembros superiores).

 

Este invento es una máquina de movimiento pasivo para rehabilitación motora de la articulación del codo (inmediatamente después de realizada la cirugía), haciendo los movimientos, previamente programados, de flexión-extensión y de pronación-supinación.

 

Este dispositivo surge de la necesidad de optimizar las terapias para rehabilitación de articulaciones, especialmente la articulación del codo. La máquina está conformada de un soporte de brazo, un soporte de antebrazo, un soporte de mano, y una estructura principal, en donde todos estos elementos se unen entre sí para permitir que se pueda hacer una terapia de rehabilitación de codo luego de una cirugía.

 

De acuerdo con esto, se puede indicar que la invención es una máquina pasiva portátil, para rehabilitación motora de la articulación del codo, realizando los movimientos conjuntos de flexión, extensión, pronación y supinación; siendo ejecutadas de forma programada y pasiva, la cual permite optimizar y fortalecer las terapias para rehabilitación de esta área, enfocado inicialmente en pacientes en estado postoperatorio. Su programación es sencilla y su funcionalidad está dada en pacientes en posición decúbito-dorsal (boca arriba).

 

Además, la máquina de la invención en su mayoría está conformada por aluminio y policaprolactona (poliéster alifático biodegradable), los cuales no causan alergias al estar en contacto con la piel, de igual manera tiene una buena resistencia a la abrasión y a la corrosión lo cual no desprende material oxidado, tampoco son solubles en agua, no desprenden sustancias al entrar en contacto con esta y no tienen olor ni sabor.

 

Gyraffe Interior Uniautónoma.jpg

 

Esto hace que el dispositivo tenga unas características que son muy beneficiosas:

- Portabilidad

- Protocolos en los que opera.

- Posición en el que se emplea (acostado, boca arriba).

- Algoritmo de programación y conexión con dispositivos móviles.

- Versatilidad (interfaz)

- Movimientos, previamente programados, de flexión-extensión y de pronación-supinación.

 

Javier Naranjo precisó  que “anteriormente tras un proceso operatorio se inmovilizaba el brazo por un tiempo hasta que iniciaba la rehabilitación, esto era demasiado doloroso para el paciente porque cuando intentaba recuperar la movilidad, la articulación había ganado rigidez. Las nuevas tendencias de la medicina indican que hay que comenzar a rehabilitar después de la operación”.

 

Gyraffe, nombre comercial del dispositivo, fue diseñada para usarse no solamente dentro de una clínica sino que el paciente pudiera llevársela por su ligereza, sirviendo como complemento para el trabajo de médicos y fisioterapeutas. “Con esta herramienta, a través de un aplicativo móvil facilita el contacto entre especialista y paciente; además el especialista podrá programar las repeticiones en los ejercicios de recuperación y comprobar si se realizaron. Toda la información capturada va a un servidor al que se podrá acceder con un usuario”, agregó Naranjo.

 

Cabe recordar que este prototipo fue presentado por el Grupo de Investigación de Ingeniería Mecatrónica (GIIM) de la Universidad Autónoma del Caribe, en el estand que la Alcaldía de Barranquilla instaló en el área de exposiciones del Caribe BIZ Forum 2018, el foro empresarial de la Cámara de Comercio de Barranquilla, y recibió un reconocimiento como SpinOff de Tecnología e Innovación del programa PROBETA 2.0, de MacondoLab y la Alcaldía de Barranquilla, en 2018.

 

Para Universidad Autónoma del Caribe es primordial atender las necesidades y conocer los problemas de la sociedad para que, desde la investigación al interior de nuestras aulas, estudiantes y docentes desarrollen soluciones.

 

 

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El software de ‘ROKNEE’ hace parte de los registrados por la Universidad Autónoma del Caribe y otorgado por el Ministerio del Interior a través de la Dirección Nacional De Derecho De Autor (DNDA), y La Unidad Administrativa Especial Oficina de Registro.

 

Este software fue diseñado por Jonathan David Samudio Romero, quien está próximo a graduarse y Steven Andrés Molina Montejo, quien ya es egresado del programa de Ingeniería Mecatrónica. Además, los jóvenes contaron con el apoyo de los docentes Pablo Bonaveri Arangoa y Carlos Díaz Sáenz.

 

“ROKNEE es una máquina de programación sencilla que ayuda a la rehabilitación postoperatoria de pacientes que sufrieron algún trauma en la rodilla”, explicaron David Samudio y Steven Molina.

 

Así mismo, hicieron énfasis en que el software es utilizado para controlar a ROKNEE. “El dispositivo trabaja de manera pasiva estimulando en un rango de movimiento a la pierna de la persona, este se medirá en 3 niveles de movimiento, uno bajo, uno medio y otro alto, donde el rango de movimiento cambia para la estimulación de las articulaciones y músculos de la rodilla con una velocidad constante en los 3 niveles. También contamos con un botón de inicio del dispositivo donde se regula en la distancia media para iniciar en el nivel que la persona quiera y un botón de emergencia para detener la máquina inmediatamente si el usuario así lo requiere”, aseguraron.

 

Seguido a esto, indicaron que el nombre del dispositivo se debe a las largas horas de estudio que concretaron con los docentes, ya que ellos al ver la capacidad de la máquina y su finalidad establecieron que era compacta y que su objetivo era la recuperación de la rodilla. Entonces, concluyeron que fue una fusión entre roca de fuerte y knee de rodilla ‘ROKNEE’.

 

“Todo empezó por una clase de biomecatrónica en la cual nos presentaron un dispositivo de rehabilitación de brazo que hizo nuestro compañero Javier Naranjo y la verdad nos gustó mucho la iniciativa que tuvo y la creación de su proyecto. Además, personalmente hago parte de un Club de Rugby y veía jugadores con cirugías de rodilla que no quedaban muy bien, por ende, me dediqué a preguntar y la mayor parte de las respuestas se debían a un postoperatorio descuidado. Por tal motivo, mi compañero Steven y yo nos inspiramos en este dispositivo para que sea de utilización masiva y de fácil control para las personas que tienen que elongar su articulación después de la operación”, expresó David Samudio, orgulloso de su proyecto.

 

Cabe mencionar, que entre los inconvenientes que tuvieron para hacer el proyecto hubo uno muy particular que fue el de lograr hacer girar el tornillo de la máquina. “El peso de la pierna es muy elevado por lo que cambiamos este implemento como 3 veces y concluimos en que no iba a girar nunca. Luego de eso optamos por el presente tornillo de bola que básicamente tiene un rodamiento que aligera la fricción por el tornillo y hace que gire suavemente, esto fue gracias a la ayuda de los ingenieros Pablo Bonaveri y Carlos Díaz que hasta el último momento estuvieron con nosotros aconsejándonos, ya que por ese inconveniente íbamos a tirar la toalla”, señalaron los fundadores de ROKNEE. 


Igualmente, afirmaron que a pesar de las dificultades que se les presentaron, afortunadamente contaron con personas que los ayudaron al 100% con el diseño y el software del dispositivo. “Después de hacer muchos bocetos de la máquina le pudimos dar el retoque con el señor Armando Charris que además de eso también fue el artífice de colaborarnos en hacer todas las piezas necesarias para el ensamblado de ROKNEE”, añadieron.

 

Por otra parte, señalaron que con toda la investigación previa que hicieron, teniendo en cuenta la fuerza que iba a ejercer la máquina y otros parámetros, se habrían tardado aproximadamente 5 meses en la creación de ROKNEE. “Tuvimos que agregar unos puntos específicos en cuanto a contextura y altura de los pacientes para evitar errores en el sistema y mejorarlo para el acceso a todo tipo de personas. Por lo pronto este dispositivo no es apto aún para pacientes de 1.85 metros para arriba y una contextura de más de 120 kg”, explicaron.

 

David Samudio y Steven Molina consideran que con la creación de ROKNEE aprendieron muchas cosas y adquirieron experiencia. “Nuestros tutores fueron los ingenieros Bonaveri y Díaz quienes eran muy exigentes, y eso nos ayudó a exigirnos más, en base a ello nos llevó a investigar y adquirir nuevos conocimientos que nos ayudaron al desarrollo del dispositivo mecatrónico como, por ejemplo: la investigación de la parte anatómica de la pierna, que nos llevó a un correcto movimiento en los ángulos indicados y la investigación para el desarrollo del software”, afirmaron los creadores del proyecto.

 

Igualmente, insistieron en lo gratificante que fue para ellos tener el conocimiento del fisioterapeuta Fredy Angarita, ya que fue pertinente al momento de aclarar dudas en el ámbito laboral de los centros de rehabilitación y de Armando Charris en la elaboración física. “Fue una experiencia enriquecedora que a pesar de los contratiempos tuvo una recompensa muy grata”, señalaron.

 

“El apoyo que nos dieron los docentes fue 100 de 100, muy exigente eso sí, sobre todo el Ing. Carlos Díaz, a quien le agradecemos enormemente por esa exigencia en la parte investigativa y escrita del proyecto. Sinceramente fue un martirio, pero al ver los frutos del proyecto le damos las gracias, debido a que nos ayudó a mejorar el funcionamiento del dispositivo con sus ideas. Por su parte, el Ing. Pablo Bonaveri nos aclaró muchas dudas en la creación de ROKNEE y también en cuanto a los materiales que debíamos utilizar para hacerlo resistente y estéril, ya que se visionó como un implemento del área médica”, destacaron.

 

“Ambos tutores de este proyecto fueron clave para la culminación del mismo, así como la disposición de ellos y de la familia tan unida y compacta que se ha creado en la facultad de Ingeniería Mecatrónica. La opinión de otros profesores con su punto de vista tanto en el dispositivo como en el software también fue apropiada para generar nuevas ideas y crear el producto final”, añadieron.

 

Adicionalmente, Samudio y Molina comentaron que no se esperaban la noticia y que a pesar de las circunstancias por la pandemia, el registro del software los llenó de satisfacción. “Solo con haberlo terminado y que nos lo evaluaran de manera positiva fue un mar de cosas positivas, ahora recibiendo este gran reconocimiento por parte del Ministerio y que la Universidad Autónoma del Caribe nos otorgara ese espacio es muy gratificante. A pesar de la distancia nosotros nos sentimos completamente orgullosos de este nuevo logro y nos hace ver que todas esas horas de no dormir valieron cada una la pena”, concluyeron muy agradecidos.

 

De esta forma, el ingeniero Pablo Bonaveri manifestó lo que siente al impulsar y apoyar a los estudiantes de la institución a que desarrollen proyectos innovadores como los software. “Pienso que más que un reto, es un gran honor trabajar con nuestros estudiantes y otros colegas, ya que reina el espíritu de hacer proyectos que marcan la diferencia, innovadores, de impacto industrial y social. Tenemos jóvenes ávidos por hacer estos desarrollos y la vara cada vez está más alta. Si mirara el medio vaso vacío podría decir que el reto es la falta de recursos para este tipo de proyectos, y no me refiero a la UAC, Colombia debe multiplicar su inversión en Investigación y Desarrollo (I+D) y pasar del actual 0,24 % del PIB por año a mínimo un 1,5 % anual, como ya lo hacen muchos países. Si mirara ahora el medio vaso lleno diría que estos proyectos fluyen por la excelencia académica de nuestra Alma Máter, por el conocimiento que somos capaces de generar; estamos en el puesto 5 a nivel Nacional, del DTI-Sapiens (El Ranking DTI-Sapiens es la clasificación de las mejores universidades colombianas según indicadores de desarrollo tecnológico e innovación), estamos 5tos sobre 361 universidades que fueron medidas”, explicó el docente.

 

Por tal motivo, destacó la importancia que tienen los espacios que brinda la Universidad Autónoma del Caribe a los jóvenes para que desarrollen sus ideas y puedan ponerlas en práctica. “Las áreas que brinda son fundamentales! Nosotros solo somos un medio para que ustedes construyan su conocimiento. La UAC es ´EXCELENTE´ académicamente, y para los que llegan a dejar su impronta, a marcar la diferencia, a los que son extraordinarios, seguramente encontrarán esos espacios. Hay que recordar el proverbio que dice “cuando el alumno está preparado llega el maestro”. Y por ello, tenemos la cantidad de estudiantes becados a nivel institucional, nacional e internacional, donde dejan en alto el nombre de nuestra casa. No es casualidad el posicionamiento a nivel local, regional e internacional de nuestra universidad, son 54 años formando profesionales, más de 50 mil egresados. Somos una familia y si existe el amor y el deseo de seguir siendo los mejores, Dios no permitirá que fracasemos jamás”, dijo Bonaveri.

 

El docente indicó que en la institución hay gran cantidad de jóvenes extraordinarios y talentosos que saben que la Autónoma los está formando para la vida. Es por eso, que son cada vez más los alumnos que se interesan en hacer parte de proyectos auténticos.

 

“Nuestros estudiantes son extraordinarios y nosotros solo debemos enseñarles que, si son capaces de soñar y creer en sus sueños, seguramente los harán realidad. Y que muchas veces la ciencia no podrá explicar cosas, pero la fe si lo hará. Puedo decir que me lleno de satisfacción cada vez que recibo un ´GRACIAS´, de un joven o de sus padres cuando se gradúan, o cuando tiempo después me los encuentro en la calle. Que un estudiante, un padre u otro colega te diga “Dios siga bendiciendo tu vocación”, me dice que de cierta forma los influyo de manera positiva. La cantidad de jóvenes que consiguen becas para sus matrículas, para sus posgrados, me llenan el alma”, añadió el ingeniero.

 

Por otra parte, Bonaveri afirmó que en cuanto a el apoyo que pudo brindar a la creación de los software y a los alumnos el éxito consiste en “un 95% actitud y solo un 5% aptitud, por lo cual debo alimentar los sueños de los estudiantes, decirles que sí pueden y que hay un Dios que los quiere ver triunfadores”, dijo orgulloso de su labor como docente.

 

Finalmente, Pablo Bonaveri dio su opinión acerca de la importancia que tienen los 7 nuevos registros de software otorgados al programa de Ingeniería Mecatrónica. “En cuanto a indicadores es excelente, porque nos posicionan en los diferentes rankings. En cuanto a nuestra misión académica, nos demuestra que realmente estamos formando seres humanos idóneos e integrales, a través de la articulación de la docencia, la investigación, la extensión, la internacionalización y la gestión, para la generación y aplicación de conocimientos de acuerdo a las necesidades locales, regionales e internacionales”, ultimó Bonaveri, orgulloso de los resultados de su dedicación y por supuesto, de los logros de sus estudiantes. MMG

 

 

 

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El software GEHYD_SOFT puede ser utilizado en casi cualquier entorno en donde se desee controlar las variables de temperatura y humedad. Dicho proyecto fue diseñado por José Manuel Carrillo Redondo en su proceso de formación, pero actualmente ya es egresado del programa de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Autónoma del Caribe.

 

Cabe mencionar, que el Ministerio del Interior otorgó el registro a este software que contó con la asesoría y apoyo de los docentes de la institución Saúl Pérez, Carlos Díaz, kelvin Beleño y Freddy Briceño.

 

“GEHYD es un sistema de control de lazo cerrado de dos posiciones (on-off). En este tipo de sistemas el estado de la entrada es comparado en todo momento con el estado de la salida. En la programación de este software se establecieron puntos de set point (SP) para cada una de las variables de entrada, entonces cada vez que dichas variables cruzan el (SP) la salida sufre un cambio de posición, es decir pasa de estar totalmente inactiva (off) a totalmente activa (on) y viceversa”, explicó José Manuel Carrillo.

 

Adicionalmente, el egresado indicó que el nombre del proyecto parte de la abreviación de germinación de cultivos hidropónicos = germination of hydroponic crops y que le tomó alrededor de 1 mes desarrollarlo.

 

“Este software fue diseñado con el objetivo de controlar la temperatura y humedad en el proceso de germinación de la semilla de maíz en un cultivo de forraje verde hidropónico y debido a que el proyecto fue desarrollado en La Guajira/Colombia con condiciones climáticas semidesérticas y desérticas fue necesario encontrar la forma de que el clima de la región no afectara la integridad de la semilla durante el proceso. Entonces, de allí nace la idea de desarrollar un sistema capaz de proporcionar un entorno adecuado de crecimiento para la semilla de maíz”, señaló Carrillo.

 

Seguido a esto, el joven mencionó que entre las dificultades o inconvenientes que se le presentaron al momento de desarrollar el proyecto fueron por la parte del monitoreo, ya que requería una pantalla que fuera compatible con la plataforma y que permitiera alcanzar los objetivos de GEHYD.

 

“Para desarrollar este proyecto fue necesario realizar mucha investigación y de ahí pude adquirir mucho conocimiento. Además, fue un proceso en donde pude ejecutar con éxito un proyecto de ingeniería poniendo en práctica muchas cosas de lo aprendido durante el transcurso de la carrera”, afirmó Carrillo Redondo.

 

Así mismo, destacó el apoyo que recibió de los docentes y en específico por parte del ingeniero Saúl Pérez, quien fue su tutor en el desarrollo del software.

 

Por tal motivo, Pérez habló al respecto. “Hay que motivar a los estudiantes a tomar retos y conseguir grandes logros, motivo por el cual los impulso a buscar problemas que luego conviertan en soluciones, ya que de esta forma se realiza innovación. Buscando resolver lo que encontramos en la sociedad”, dijo.

 

“Es gratificante conseguir logros y que sean de los estudiantes que guiamos, me llena de ganas de seguir adelante y ayudar a Colombia que tanto necesita de innovación y desarrollo”, agregó Saúl Pérez.

 

Mencionó también que Uniautónoma brinda garantías para dar lo mejor de ellos como docentes, y que de esa forma la calidad educativa se fortalece y la investigación ha ido floreciendo, razón por la que en los últimos años la Universidad ha sobresalido en proyectos de investigación, innovación y emprendimiento.

 

“Cada día que pasa intento que los estudiantes desarrollen su creatividad y esto lo realizo por medio de ejemplos prácticos y realizando proyectos de aula donde deben tomar los conocimientos obtenidos y ponerlos en práctica”, sostuvo Pérez.

 

Cabe resaltar, que el ingeniero Saúl apoyó las ideas que tenía el estudiante José Carrillo indicándole los pasos que debía seguir, el camino que debía tomar y también lo regresaba cuando lo veía desubicado. “José me comentó del problema que tenían en La Guajira en la finca familiar y tomamos la decisión de encontrar una solución tecnológica, en esta se desarrolló el dispositivo que realiza riego de forma automática en un cultivo hidropónico”, explicó el docente.

 

Por último, Pérez enfatizó en que el registro de GEHYD SF muestra la capacidad de los estudiantes de desarrollar innovación y de que se está siguiendo la vía correcta a pesar de las dificultades de la pandemia.

 

Finalmente, José Manuel Carrillo, fundador del software dijo que “es muy satisfactorio conseguir desarrollar con éxito un proyecto de este tipo y además que te otorguen el registro del software es reconocimiento de todo el esfuerzo realizado durante los años de aprendizaje”, concluyó. MMG

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El software DOHY SF se suma a los registrados por parte de la Universidad Autónoma del Caribe, otorgado recientemente por el Ministerio del Interior. El proyecto fue diseñado durante el proceso formativo de los estudiantes José Miguel Yepes Gual y Harrison Junior Racedo Pedroza del programa de Ingeniería Mecatrónica, bajo la dirección de los docentes Pablo Bonaveri Arangoa y Carlos Díaz Sáenz.

 

“El DOHY lo diseñamos para afianzar los conocimientos y estimular la motricidad fina en niños que padecen o sufren de un trastorno espectro autista, conocido como TEA. Sin embargo, hay que mencionar que el alcance que tiene el dispositivo llega también a niños que no sufren de este tipo de afectaciones, es decir, podemos estimular todas esas capacidades cognitivas en niños que no padecen TEA”, explicó José Yepes en representación del proyecto.

 

Los jóvenes, quienes están próximos a graduarse, indicaron que el software del dispositivo lo dividieron en dos secciones. La primera, es la tableta didáctica en donde el niño puede elegir entre las opciones que esta le brinda, como lo es la elección de colores, animales, números y hasta operaciones matemáticas. “El dispositivo le pide al niño que seleccione un idioma y seguido a esto puede elegir la categoría, dependiendo a la opción que escoja le saldrán preguntas y a medida que vaya respondiendo correctamente la tableta envía un mensaje de motivación, de lo contrario si marca una opción incorrecta deberá intentarlo nuevamente hasta que cambie a otra pregunta o elija la correcta”, dijeron los creadores de DOHY.

 

En cuanto a la segunda división del software permite que se le muestre al niño figuras geométricas programadas con anterioridad a través de un geoplano de leds, es decir, “a partir de accionadores parpadean las figuras y con unas ligas o cuerdas que se le suministran al niño debe formar la figura que el geoplano le muestra”, añadió Yepes.

 

Cabe mencionar, que el nombre del software ´DOHY´ se debe a la forma que recibe el dispositivo como tal, debido a que ´DO´ es porque cuenta con 12 lados totalmente iguales, entonces de allí la primera sílaba. Además, “El ´HY´ nace de sus principales autores que son mi compañero Harrison Racedo y mi persona José Yepes, entonces, la ´H´ es de mi compañero por su nombre y la ´Y´ de mi apellido”, señaló el estudiante José Miguel Yepes.

 

“La idea de la creación del dispositivo se dio a raíz de que la novia de mi compañero Harrison Racedo trabaja con niños que padecen de este tipo de trastornos. Por tal motivo, un día fuimos al trabajo de ella y nos dimos cuenta de ciertas necesidades y de ciertos puntos que en realidad eran necesarios que los atacáramos, como son la estimulación de la motricidad fina, así como la comunicación que tienen entre ellos porque este dispositivo también sirve para generar un ambiente más sociable entre los niños que padecen TEA, ya que pueden trabajar de 2 a 3 niños sin ningún problema”, recalcó Yepes orgulloso de lo que él y su compañero lograron plasmar con DOHY.

 

En la creación de este proyecto los estudiantes se enfrentaron a unas dificultades muy particulares, ya que tuvieron inconvenientes al momento de programar los leds de la sección del geoplano para que este pudiera parpadear y formar las figuras que ellos querían que se formaran. En ese momento, el reto era mayor para ellos porque en la tarjeta de Arduino solo podían configurar 2 figuras, sin embargo, encontraron un método adecuado para solucionar esa dificultad. También, tuvieron que asumir la decisión de elegir las actividades más eficientes y precisas para cumplir con los objetivos de DOHY.

 

Racedo y Yepes le dedicaron alrededor de 1 año al proyecto, debido a que no “queríamos salir del paso, sino realmente queríamos que DOHY generara un impacto social ante este grupo que es tan vulnerable en la sociedad”, indicaron.

 

“Consideramos que este proyecto de verdad fue una experiencia única que no cambiaríamos por nada. Es una sensación muy bonita poder ayudar a las demás personas, en este caso a unos niños que necesitan más inclusión social, que sepan que están ahí, que tengan apoyo y que vean que son capaces. Fue una experiencia que nos aportó muchísimo y a la vez fue una lección de vida. El poder ayudarlos, ver que probaran el dispositivo y que tanto nosotros como las personas que están a cargo de ellos se dieran cuenta que el dispositivo generó buena impresión es gratificante después de todo el esfuerzo”, expresaron los estudiantes.

 

Cabe resaltar y como se mencionó al comienzo, los jóvenes fueron guiados por los ingenieros y docentes de Uniautónoma Pablo Bonaveri y Carlos Díaz. “De principio a fin estuvieron muy pendientes de nuestro proyecto resolviendo nuestras dudas o inquietudes que de verdad no encontrábamos en otro lado, sino de la mano de la experiencia de ellos. También estuvieron al tanto de que entregáramos nuestros avances a tiempo para desarrollar el proyecto como tal y de nuestras investigaciones para que siguiéramos el camino correcto. Estamos muy agradecidos con los ingenieros y esto no es un logro solo de nosotros, sino también de ellos como nuestros asesores”, afirmaron Racedo y Yepes.

 

Por su parte, el docente Díaz expresó lo que siente al ser una guía para sus estudiantes. “Es una responsabilidad muy grande. Mis estudiantes saben perfectamente que exijo de ellos lo mejor y me exijo a mí mucho más de lo que puedo exigirles a ellos. Entonces, de cierta manera me siento muy feliz apoyándolos, aunque entiendo que las exigencias siempre son altas, yo confío en que ellos lo van a lograr junto conmigo y por supuesto, con mis otros colegas profesores porque veo la capacidad que tienen, lo perspicaces que son. Me llena de mucha satisfacción saber que han logrado muchos procesos y etapas previas antes de graduarse, incluso los que están recién graduados también. La felicidad está en ayudarlos y en mostrarles el camino que necesitan para ser siempre mejores” afirmó.


El ingeniero agregó “siento que he sido un catalizador de muchas de sus ideas, y de cierta manera la exigencia va de la mano con el profesionalismo. Es por eso, que considero que los he ayudado en sus procesos porque simplemente he hecho lo que tengo que hacer y lo que quiero hacer, y lo que tengo y quiero hacer es que sean excelentes”. Por otra parte, Díaz Saénz dijo “he identificado en los estudiantes el miedo que tienen al arriesgarse, pero yo les digo que prefiero que quemen todos los dispositivos electrónicos que puedan quemar, porque hay que tomar riesgos, empezando desde las clases en los primeros semestres. A veces siento que les da temor innovar, sin embargo, estamos nosotros los docentes para apoyarlos y mostrarles que lo pueden lograr. Incluso siempre le digo a mis colegas que es importantísimo nuestro acompañamiento como asesores”, concluyó.

 

Para finalizar, los creadores de DOHY SF manifestaron que el día que se enteraron de la noticia sintieron una emoción indescriptible porque precisamente ese día estaban a la expectativa de lo que vendría para el proyecto. Recibir esa llamada por parte del docente Carlos Díaz los llenó de satisfacción y alegría. MMG

 

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Convolutional Neural Networks y Welding Image Acquisition son los registros de software que detectan y segmentan defectos de soldadura. Ambos fueron parte de los productos entregables del proyecto de grado “Inspección visual de soldaduras con procesamiento digital de imágenes” de la Maestría de Ingeniería Electrónica de Kevin Jesús Velasquez Gutiérrez, ingeniero electrónico y de telecomunicaciones.

 

“Como estudiante a cargo del proyecto participé en la selección y gestión de la compra de los materiales para la construcción de los productos soldados, en el diseño y construcción del sistema de adquisición de imágenes, elaboración y adecuación de la base de datos, la revisión del estado del arte y la selección de las arquitecturas de aprendizaje profundo adecuadas para la solución del problema y su posterior entrenamiento, elaboración de las interfaces de usuario y pruebas de validación”, inició diciendo el estudiante de maestría.

 

Los software resultantes del proyecto son una herramienta para mejorar los procesos de soldadura a nivel industrial, no solo determinan si un producto soldado presenta ciertas discontinuidades. También, generan la información necesaria para analizar las causas de las irregularidades y realizar los ajustes que el proceso requiera para mitigarlas.

 

Para realizar la inspección de productos soldados a través de imágenes se requiere de una herramienta como Welding image acquisition – WIA, desarrollada en Matlab 2019a, que controla una Cámara web conectada al puerto USB del computador y permite capturar las fotografías brindando al usuario las opciones de escoger la calidad de la imagen, su formato, rutas de almacenamiento y prefijos para almacenamiento consecutivo.

 

Una vez obtenida las imágenes de los productos soldados se pueden procesar en uno de los dos software registrados para tal fin, Convolutional Neural Networks for failure segmentation on welding joint process - CNN-FailSegWeld y Artificial Vision Inspection of Welding With Quality Concept Assumption – AVIW-QCA.

 

AVIW-QCA fue construido en Matlab 2019a utilizando técnicas clásicas de procesamiento digital de imágenes como mejoras de iluminación, contraste, detección de bordes por medio de la varianza local y transformada Hough para la detección de círculos. En conjunto estas técnicas analizan ambos lados del producto soldado para determinar la presencia de defectos como porosidad, salpicadura, falta de continuidad, falta de penetración y exceso de penetración, brindando al usuario las opciones de seleccionar las causas de estos defectos y almacenarlas en el registro para posteriores análisis de calidad. El software también permite seleccionar la visualización de los defectos encontrados marcándolos con diferentes colores.

 

CNN-FailSegWeld fue desarrollado con lenguaje Python en el entorno Spyder 4, utiliza las novedosas técnicas de aprendizaje profundo (Deep Learning) para detectar y segmentar defectos de soldadura en el lado de la cara y la raíz del producto soldado. Deep Learning es un conjunto de algoritmos de aprendizaje automático que emulan el funcionamiento del cerebro humano. En la plataforma de Google Colab se entrenaron diferentes arquitecturas de redes neuronales convolucionales (CNN por sus siglas en ingles) a las que se les indicó como encontrar los defectos y generar una imagen con su localización de igual tamaño a la imagen de entrada. Esta técnica permite realizar el procesamiento de las imágenes mucho más rápido que las técnicas clásicas, ocupa menor espacio en la unidad de almacenamiento y supone un menor costo computacional.

 

“Mi participación en este proyecto fue sin duda, el mayor reto en mi carrera como Ingeniero Electrónico. Me ha dejado conocimientos de procesos de soldadura e Inteligencia artificial que habrían sido imposible de obtener de otra manera, y doy gracias a todas las personas que hicieron parte de este proceso. Espero tener la oportunidad de seguir creciendo en esta área de aprendizaje participando en proyectos de estas características a nivel Industrial o académico.”, dijo Kevin Velasquez orgulloso pues la culminación de este proyecto le ha generado una transformación significativa en su hoja de vida, no solo se anexa el título de Magíster en ingeniería electrónica, también se agregan tres registros de software y la futura publicación de dos artículos científicos explicando el proceso y los resultados obtenidos.

 

“Como mencione antes, este proyecto ha abierto un nuevo camino para la universidad, el aprendizaje profundo es un campo de investigación relativamente joven con múltiples aplicaciones y que vale la pena explorar. En cuanto al proyecto de “Inspección visual de Soldadura mediante procesamiento digital de imágenes” deja a disposición de los estudiantes de la universidad un conjunto de muestras de soldaduras, un banco de adquisición, y modelos de Deep learning pre-entrenados para que los estudiantes que estén interesados en realizar las mejoras en los resultados obtenidos o realizar otro tipo de estudios los puedan realizar”, se despide el ingeniero electrónico y de telecomunicaciones Kevin Velasquez. DHS

 

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Como producto de las investigaciones que realizan los docentes y estudiantes de la Universidad Autónoma del Caribe, desde los distintos grupos de investigación, se han registrado ante la Superintendencia de Industria y Comercio un total de 11 patentes, 6 de ellas fueron presentadas en el año 2016 y las otras 5 en 2017.

 

Hasta el momento, 4 de las 11 patentes han sido otorgadas: 2 Patentes de Invención y 2 Modelos de Utilidad. Las 4 patentes otorgadas se desarrollaron en la Facultad de Ingeniería, y son las siguientes:

 

1. Electromiógrafo para Prótesis de Mano: El aparato consta de dos partes: una mecánica y otra electrónica. La parte mecánica es la construcción de la mano, los motores y el sistema de poleas. Debido a que es un prototipo, los motores están colocados en forma vertical para ejercer mayor torque a cada uno de los dedos. Las poleas están hechas en bronce y van conectadas a los motores con nylon, que ayudan a flexionar cada dedo sin inconvenientes de desgaste por su resistividad. Gracias a sus sensores de presión y posición la hacen un poco más real al agarrar objetos de mayor o menor peso, con el mismo movimiento o como por ejemplo al estrechar una mano.

 

Por otro lado, la parte electrónica tiene varios pasos entre los que están la toma de la señal en el brazo de la persona mediante unos electrodos conectados a los músculos para tomar la señal de los movimientos que luego van a ser calibrados en la mano, mediante un software. Para esto se amplifica la señal y se lleva al rango de voltios para una mejor lectura, luego se filtra para tener la frecuencia requerida y pasa a ser procesada para después calibrar los motores con un microcontrolador. Este recibe la señal, la procesa, controla la posición de los dedos y la presión que deben ejercer, además del tiempo de encendido y la velocidad de los motores.

 

Patente Electromiógrafo.jpg

 

2. Robot Visión Gas Detector

Minimiza el riesgo de accidentes por acumulación de gases en espacios cerrados. Es un robot móvil monitoreado por ordenador y diseñado con los estándares internacionales de seguridad OSHA, en espacios confinados, teniendo la capacidad de monitorear todas las áreas donde se necesite analizar concentraciones de gases, con rangos específicos de operación.

 

Patente Dispositivo Robot.jpeg

 

3. Sistema de Control para Silla de Ruedas Eléctricas por medio de Electrooculografía

Facilita el desplazamiento autónomo de personas en estado de cuadriplejia. Se refiere a un método y un sistema basados en electrooculografía (EOG), los cuales permiten el direccionamiento de una silla de ruedas mediante el rastreo de los movimientos oculares.

 

Patente Prueba de electrooculógrafo.jpg

 

4. Sistema de Medición de Torque en Tiempo Real

Asegura la toma de decisiones, reduciendo el costo, el riesgo para las personas que obtendrán los datos de forma remota y de variabilidad en las operaciones, ya que es un paquete tecnológico flexible compuesto por un conjunto de procedimientos, hardware y software que permite medir de forma inalámbrica el torque de cualquier máquina rotatoria, especialmente aquellas que no posean dispositivos de medición de esta variable, que detecta información acerca del funcionamiento del equipo, posibilitando el análisis en tiempo real de variables de control.

 

Dentro de las otras patentes que están en proceso se encuentran: Monitor Inteligente de Frecuencia Cardíaca para Deportistas en Actividad; Sistema de Captar Señales Precordiales usando Sismocardiografía; Sistema de Soporte y Evaluación de Bolsa Cystofló; Ropa Íntima Femenina que contribuye en la Disminución de los Cólicos Menstruales; Medidor de Combustible Inalámbrico para Depósitos; Máquina de Movimiento Pasivo para Rehabilitación Temprana de Codo y un Robot para la Práctica de Artes Marciales con Registro de Golpes.

 

En ese mismo orden, a finales del año pasado, la Universidad Autónoma del Caribe fue ganadora de una convocatoria de Colciencias para el desarrollo de 8 prototipos, donde se incluyen estas investigaciones en proceso.

 

 Patente Torquímetro.jpg

 

Por otro lado, en 2019 la Universidad participó en 18 convocatorias para financiar proyectos de investigación, de los cuales 11 fueron en alianza con otras universidades, como Universidad del Atlántico, Universidad de la Costa, Universidad del Norte, Universidad de Córdoba y Universidad de Medellín, entre otras instituciones a nivel local y nacional.

 

Resultado de lo anterior, la Universidad resultó ganadora con el proyecto Atlántico: Rutas Insólitas en una convocatoria del Ministerio de Cultura, y en otras 3 convocatorias quedó como elegible en el banco de proyectos de Colciencias, para ser financiados por el Sistema General de Regalías.

 

“La Universidad desde todas sus facultades, junto con sus grupos y semilleros de investigación continúa trabajando en más proyectos a la espera de recursos y convocatorias externas que permitan presentarlos ante Colciencias”, destacó Jina Mendoza, Profesional de Transferencia del Conocimiento de la Universidad Autónoma del Caribe. VSC

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La Superintendencia de Industria y Comercio, mediante la Resolución No. 465 notificada el 13 de enero de 2020, otorgó la solicitud de patente de modelo de utilidad a la Universidad Autónoma del Caribe por el proyecto ‘Dispositivo para medición del torque en tiempo real’, desarrollado por el programa de Ingeniería Mecatrónica y la maestría en Ingeniería Mecánica en cabeza de los docentes Saúl Pérez Pérez y Jimy Unfried Silgado.

 

Esta es la cuarta patente que obtiene Uniautónoma, tras las de ‘Electromiógrafo implementado en una prótesis de mano’, ‘Sistema de control para sillas de rueda eléctricas por medio de oculografía’ y ‘Dispositivo robot para la detección de gases en espacios cerrados’, este último también por modelo de utilidad. Otras siete patentes de la institución están proceso de evaluación.

 

La patente, que tendrá una duración de 10 años, consiste en un dispositivo de medición de torque de baja inversión, que se desarrolló con tecnología disponible en el mercado, para medir el torque en tiempo real que se genera durante el proceso de soldadura por fricción – agitación (SFA).

 

Torquímetro 2.jpg

 

El proceso de unión de soldadura por fricción - agitación es uno de los más exitosos que se han incorporado en la industria metalmecánica recientemente. Este se basa en la unión de dos piezas en estado sólido usando una herramienta no consumible, la cual, mediante fricción (temperatura) y agitación (deformación plástica) del material produce una junta permanente libre de estructuras y defectos propios de la solidificación.

 

Medir el torque durante el procesamiento de materiales metálicos permite determinar cuáles son las estrategias que se deben utilizar para la reducción del consumo energético a partir de la variación de parámetros que afecten su valor.

 

Docente Saul Pérez.jpg

 

Saúl Pérez es Ingeniero Electrónico con maestría en Ingeniería Mecánica y se desempeña como docente que dedica horas a la investigación de la Universidad Autónoma del Caribe. Jimy Unfried Silgado fue docente de la Maestría de Ingeniería Mecánica en la Universidad Autónoma del Caribe.

 

“Fue un arduo tiempo de trabajo. Desde 2013 hasta 2015 trabajé duro en la etapa de desarrollo del proyecto, luego continué con el proceso de presentarme y ganar la convocatoria para la patente. Todo ese ir y venir de las correcciones, hacer que las personas entendieran que yo había detectado algo que merecía convertirse en un modelo de utilidad. Finalmente lo logré, esto además de ser importante para mí y para mi familia, es un logro para la institución”, señaló el docente Pérez sobre el torquímetro. VSC

 

 

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