Acta Nova

Interfaz cerebro ordenador BCI mediante el uso de Emotiv Insight

En la actualidad existen diversos dispositivos comerciales de adquisición de bioseñales cerebrales electroencefalográficas (EEG) en el mercado, cada uno con diferentes prestaciones y posibles aplicaciones en ingeniería, investigación médica, etc. El presente trabajo describe el desarrollo de una interfaz cerebro ordenador (BCI) utilizando el dispositivo EEG Emotiv Insight por sus características técnicas comparadas a otros modelos de la propia compañía Emotiv y modelos de otras compañías. Se han utilizado como herramientas, un lenguaje de programación orientado a objetos para el desarrollo del programa principal que gestiona las intenciones captadas por el dispositivo EEG para aplicarlas a algún fin, un kit de desarrollo de aplicaciones propio de Emotiv para acceder a las funciones de la interfaz de programación de aplicaciones y scripts de Matlab para el desarrollo de una interfaz de usuario y el análisis de las bioseñales captadas. Las aplicaciones de esta interfaz BCI van desde el estudio de bioseñales cerebrales de manera gráfica hasta aplicaciones en domótica u otros.

Currently, there are several commercial devices for the acquisition of brain electroencephalographic (EEG) biosignals in the market, each one with different benefits and possible applications in engineering, medical research, etc. The present work describes the development of a computer brain interface (BCI) using the EEG Emotiv Insight device for its technical characteristics compared to other Emotiv own models and models from other companies. They have been used as tools, an object-oriented programming language for the development of the main program that manages the intentions captured by the EEG device to apply them for some purpose, an Emotiv own application development kit to access the functions of the application programming interface and Matlab scripts for the development of a user interface and the analysis of the captured biosignals. The applications of this BCI interface range from the study of brain biosignals graphically to applications in home automation or others.

Estudio radioeléctrico y problemáticas en una red WiFi con alta densidad de usuarios

La implementación de redes WiFi que tienen alta densidad de usuarios es tema de interés en ingeniería de radiocomunicaciones. El presente artículo tiene por objetivo estudiar algunas de las problemáticas encontradas en una red de este tipo. Con este propósito, se realizan una serie de surveys pasivos sobre una red WiFi que se encuentra actualmente en operación, por tanto, un escenario real sobre el cual realizar medidas. El software profesional Ekahau Site Survey® fue utilizado para obtener una estimación de potencia, solapamiento de canal y SNR. Los resultados muestran la presencia de solapamiento o interferencia co-canal, tanto en 2.4 GHz como en 5 GHz, situación que degradaría el desempeño de la red.

The design and implementation of high density WiFi networks is topic of interest in wireless Communications engineering. The present paper aims to study some of the problematics of this kind of networks. With this purpose, a series of passive surveys are carried on an operating campus-based WiFi network, which provides a real evaluation scenario. The professional tool Ekahau Site Survey® has been used in order to obtain estimates of signal strength, channel overlapping and SNR. The results show the presence of co-channel interference or channel overlapping, both at 2.4 GHz and 5 GHz bands, which could lead to a degradation of the network performance.

Sistema de balanceo en una cuchara para la alimentación de personas con trastornos de movimiento en las extremidades superiores

Los temblores se caracterizan por ser un movimiento rítmico y anómalo de diferentes partes del cuerpo, siendo estos variantes y oscilatorios, en el presente artículo se enfoca a las manos afectadas por ello se desarrolló un aporte tecnológico mediante un prototipo para la cuchara brindando estabilidad, seguridad y autonomía en la alimentación, de modo que se estudiaron sus características de los temblores para proyectar el controlador por tres etapas de un diseño mecatrónico. La estabilidad del sistema se encontró a señales con baja intensidad a frecuencias menores a 5 Hz se estabilizó la misma aplicando un controlador PID adaptativo tuning por sus características versátiles frente a sistemas variantes en el tiempo.

The tremors are characterized by a rhythmic and anomalous movement of different parts of the body, these variations and oscillatory, in this article focuses on the affected hands was developed a technological contribution by a prototype for the spoon providing stability, safety and autonomy in feeding, so that their characteristics of tremors were studied to project the controller by three stages of a mechatronic design. The stability of the system was found to signals with low intensity at frequencies lower than 5 Hz, it was stabilized by applying a PID adaptive tuning controller for its versatile characteristics versus time varying systems.

Sistema de control de mano robótica replicadora de movimientos para manipular sustancias químicas

El presente proyecto ayuda al desempeño en laboratorios químicos, con el fin de reducir accidentes laborales y enfermedades a corto y largo plazo. El proceso de realización del robot consta de cuatro partes fundamentales. El sistema mecánico, el sistema electrónico, el sistema de reconocimiento de movimiento de manos y el sistema de control. El objetivo de este proyecto es realizar un sistema de control para el robot replicador de movimientos para manipular sustancias químicas. Por lo tanto, se analizó los movimientos que puede realizar una mano, concluyendo que existen cuatro tipos de sujeción fundamentales. El modelo matemático de cada tipo de agarre se determinó con ayuda del software PIPIMC y Matlab. Por lo tanto, se logró estimar las funciones de transferencia y realizar los cuatro controladores proporcionales - integrales IMC (PI-IMC), a partir de la técnica de control IMC (internal model controller). Finalmente, el controlador fue incluido en el programa principal del robot. De esta manera se mejoró la precisión y tiempo de respuesta del robot.

This project helps performance in chemical laboratories, in order to reduce work accidents and diseases in the short and long term. The process of realization of the robot consists of four fundamental parts. The mechanical system, the electrical system, the hand movement recognition system and the control system. The objective of this project is to make a control system for the robot replicator of movements to manipulate chemicals. Therefore, we analyzed the movements that can be made by a hand, concluding that there are four fundamental types of subjection. The mathematical model of each type of equipment was determined with the help of the PIPIMC and Matlab software. Therefore, the transfer functions are calculated and perform the four proportional - integral IMC controllers (PI-IMC), from the IMC control technique (internal model controller). Finally, the controller was included in the robot's main program. This improved the accuracy and response time of the robot.

Blockly Voice: un entorno de programación guiado por voz

Hoy en día, resolver problemas utilizando el computador se ha convertido en una actividad importante. La programación es útil no solo en actividades relacionadas a la ingeniería sino también en el desarrollo de habilidades como la resolución de problemas o el pensamiento crítico. Desafortunadamente, las personas con discapacidad en los miembros superiores tienen diferentes dificultades para aprender a programar. Principalmente porque las herramientas para enseñar programación requieren interactuar con el teclado y el ratón. Este artículo presenta "Blockly Voice" un entorno de programación guiado por voz para ayudar a las personas a implementar pequeños programas dictando las instrucciones a la computadora mediante un micrófono. Se ejecutó un estudio exploratorio y cualitativo con diez estudiantes de secundaria, uno con discapacidad en los miembros superiores, en el que tuvieron que resolver pequeños ejercicios de programación. Como resultado, los participantes encontraron la herramienta práctica y beneficiosa para implementar programas.

Nowadays, solving issues with a computer has become an important activity, programming is useful not only for engineering careers, but also for developing skills like problem resolutions and critical thinking. Unfortunately, people with hand related disabilities have different challenges while learning programming. Mainly because educational programming tools require interactions with the keyword or mouse. In this paper, we propose "Blockly Voice" a voice guide programing environment to help people to implement small programs without the need to physically interact with the computer. We perform an explorative and qualitative study involving ten highschool students (one with hand disabilities) solving small programming exercises. As a result, participants found our tool as practical and beneficial to implement programs.

Design of an Internet of Things Environment Based on a Photovoltaic Panel Controller for the Massive Use of Solar Electric Energy in Urban Areas

A controller of photovoltaic panels was designed to take advantage of solar electric power, facilitate and promote its use in urban areas; the controller connects with a server to send data of its status and also request important information that will help its autonomy and efficiency, the information that server provides is based on a statistical analysis, the variables analyzed are the voltage on the photovoltaic panel that is directly proportional to the radiation of the sun and the battery voltage that is directly proportional to the amount of energy stored; the data is obtained from other controllers who also communicate to server, acting as sample collectors; this is how the Internet of things environment is formed, a large network formed by controllers that collaborate with each other. In the most basic form of the controller, it works by managing the solar electric energy, determines when solar electric power is supplied to the load and when to switch a circuit to provide power from the conventional electric grid.

Un controlador de paneles fotovoltaicos fue diseñado para aprovechar la energía eléctrica solar, facilitar y promover su uso en áreas urbanas; el controlador se conecta con un servidor para enviar datos de su estado y también solicita información importante que ayudará a su autonomía y eficiencia, la información que el servidor proporciona se basa en un análisis estadístico, las variables analizadas son el voltaje en el panel fotovoltaico que está directamente proporcional a la radiación del sol y el voltaje de la batería que es directamente proporcional a la cantidad de energía almacenada; los datos se obtienen de otros controladores que también se comunican con el servidor, actuando como recolectores de muestras; así es como se forma el entorno de Internet de las cosas, una gran red formada por controladores que colaboran entre sí. En la forma mas básica del controlador, funciona administrando la energía eléctrica solar, determina cuando se suministra energia electrica solar a la carga y cuando se debe conmutar un circuito para proporcionar energía de la red eléctrica convencional.