Examinando por Autor "Ramírez Giraldo, Juan Carlos"
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Publicación Acceso abierto Diseño e implementación de un sistema de control que utilice señales electromiográficas para activar una prótesis mioeléctrica(Universidad EIA, 2006) Salazar Gómez, Andrés Felipe; Ramírez Giraldo, Juan CarlosEn el siguiente documento se presenta el diseño e implementación de los métodos de tratamiento de señales que buscan encontrar en las señales electromiográficas características representativas de cuatro movimientos de la mano las cuales permitirán establecer patrones de movimiento específicos que sirvan para controlar una prótesis electromiográfica o cualquier aparato electrónico susceptible de control. No se llegará a clasificar automáticamente la señal; se proponen todos los elementos requeridos hasta la etapa previa a la clasificación. Se plantea un estudio cuidadoso de la señal electromiográfica superficial, un análisis topológico, frecuencial y estadístico que busca definir en la electromiografía de cada movimiento los elementos más representativos tal que permitan a un sistema de control, basado principalmente en la clasificación de dichos elementos, decidir qué movimiento se ha realizado. Para alcanzar este objetivo se hace una revisión exhaustiva de la señal electromiográfica, de los factores que afectan su medición y las variables de interés al momento de captar la señal. Además, se tratan las técnicas de acondicionamiento más adecuadas; se estudian diferentes algoritmos (técnicas) de procesamiento motivando encontrar las características más representativas de cada movimiento estudiado tal que sirvan como entrada a un sistema de clasificación, el cual finalmente, será propuesto en su estructura (para que determine el tipo de movimiento realizado) más no se implementará. Como resultado del trabajo se presentará un protocolo para la toma de las señales electromiográficas, las técnicas de acondicionamiento y de procesamiento propuestas así como los vectores de características representativos de los movimientos estudiados. A su vez, entregará una base de datos que servirá como punto de partida para futuros estudios y se recomendará el sistema de clasificación más apropiado para clasificar los movimientos. Se concluye el documento con el análisis de los resultados obtenidos y las conclusiones y recomendaciones para el trabajo futuro. Es importante aclarar que este análisis se basa en un sólo punto para la toma de la electromiografía (aplicando una técnica diferencial) superficial, planteando dentro de todo el trabajo que el Crosstalk de la señal permite obtener información sobre los demás músculos del antebrazo sin utilizar más hardware que el requerido para una sola electromiografía.Publicación Acceso abierto Diseño y construcción de un monitor de signos vitales para el registro y visualización de electrocardiografía, presión arterial, temperatura y pulso.(Universidad EIA, 2007) Herrera Velásquez, Alejandro; Jaramillo Morales, Roberto Mario; Ramírez Giraldo, Juan CarlosEn el siguiente documento se muestra el diseño y la construcción de un monitor de signos vitales, el cual medirá electrocardiografía con 3 derivaciones, presión arterial de manera no invasiva, temperatura y pulso. Se definen como condiciones iniciales para el dispositivo que los transductores escogidos para el sistema tengan un rango de trabajo y resolución que abarquen el rango fisiológico de cada una de las variables, así mismo, se debe asegurar la integración correcta de cada una de las partes del sistema y se debe contar con una herramienta para la visualización de los registros. Se muestran los transductores seleccionados para cada una de las señales, así como los circuitos de adquisición y de acondicionamiento para cada una de ellas. Como herramienta de visualización se escogió una aplicación para PC desarrollada en LabView®, de esta manera se muestra el diseño y la implementación de la conversión análoga digital de cada una de las señales, así como la configuración de la comunicación por puerto serial. En el aplicativo desarrollado en PC se utiliza las maquinas de estado finito para desarrollar toda la lógica de la toma de las mediciones. El sistema logra registrar las señales en los rangos deseados para cada una de ellas. El protocolo de envío y recepción de datos implementado disminuyo los posibles errores generados por el desfase de los destinos. Cabe destacar que las maquinas de estados finitos probaron ser una herramienta adecuada para aplicaciones como esta en la que se necesita la ejecución de tareas simultaneas.Publicación Acceso abierto Diseño y construcción de un prototipo para analizar las presiones en la horma del calzado(Universidad EIA, 2007) Amaya Arbelaez, Rafael Esteban; Arcila Escudero, Natalia; Ramírez Giraldo, Juan CarlosExisten numerosos reportes de estudios de la biomecánica del pie que han utilizado variados sistemas de medición, tanto cualitativos como cuantitativos. Estos se han aproximado a dar medidas exactas de las presiones en la planta del pie, con el fin de comprender a fondo la estructura y la distribución de las cargas. Pero a pesar de la gran cantidad de sistemas de medición, no existen investigaciones que se hayan enfocado a la medición cuantitativa de las presiones que ejerce el calzado sobre la horma del pie. Esta información podría ser útil para realizar un análisis más integral de la biomecánica del pie, especialmente influenciado por el calzado, pero además potencialmente podría influir en el bienestar de un paciente o en el mejor rendimiento de un atleta. El trabajo aquí presentado reporta el diseño y construcción de un prototipo de dispositivo destinado a la medición cuantitativa de las presiones en la horma del calzado. De éste se construyeron dos versiones con sensores piezorresistivos: la primera versión con sensores FSR® y la segunda con Flexiforce®. Cada sensor fué calibrado con un método estadístico que provee un intervalo de confianza del 95%. El sistema desarrollado es idéntico para cada versión del prototipo, en cuanto a las etapas de acondicionamiento y adquisición de la señal, con amplificadores operacionales y un sistema de adquisición de datos. La señal es procesada en el computador utilizando un programa de software implementado en LabVIEW 7.0; Éste permite registrar las presiones en los sensores ubicados alrededor del pie. La interfaz gráfica permite el despliegue de la información bajo diferentes modalidades de visualización que pueden permitir a un especialista interpretar fácilmente los datos. Las dos versiones del prototipo desarrollado cuentan con siete sensores, localizados en una media diseñada especialmente para tal fin; Tres de ellos se ubicaron en los puntos de apoyo de la bóveda plantar (calcáneo y cabezas del primer y tercer metatarsiano); dos se pusieron en las caras laterales del primer y quinto metatarsiano; y finalmente un sensor en el empeine y otro en la cara posterior del calcáneo (tendón de Aquiles). El sistema desarrollado es flexible y extensible, ya que permite una fácil reubicación de los sensores; amplio rango de opciones de visualización y manipulación de los datos; cómodo y de fácil adaptación a todo tipo de pie; el sistema permite la incorporación de un mayor número de sensores de ser requerido, lo cual brindaría mayor resolución y un análisis más completo de las presiones en la horma del calzado. Finalmente se resaltan como trabajo futuro, para el prototipo destinado a la medición de presiones en la horma del calzado, ampliar el número de sensores que utiliza y construirlo de forma inalámbrica. Igualmente, queda el reto de realizar análisis clínicos que definan específicamente si la medición de las presiones en la horma del calzado puede o no ser de utilidad ya que el dispositivo para su medición fue desarrollado.Publicación Acceso abierto Diseño y construcción de una plataforma dinamométrica(Universidad EIA, 2006) Romero García, Daniel Alberto; Ramírez Giraldo, Juan CarlosEste trabajo presenta el diseño y construcción de una plataforma dinamométrica para el análisis de la marcha humana. La principal motivación del proyecto es contribuir con la dotación del laboratorio de biomecánica del programa de Ingeniería Biomédica de la EIA-CES. Las plataformas dinamométricas son una herramienta valiosa para el análisis cinético de la marcha. Con este proyecto se pretendió cubrir una fase inicial que no sólo produjo un primer prototipo de hardware y software, sino que además generó recomendaciones importantes para el desarrollo de trabajos posteriores en esta área. Así en el futuro el laboratorio de biomecánica de la EIA-CES podrá contar con plataformas dinamométricas con calidad equiparable a las que se encuentran en el mercado. La plataforma obtenida consta de una celda de carga que permite registrar la componente vertical de la fuerza de reacción del suelo. El diseño de la plataforma estuvo sujeto a un estudio de análisis modal, empleando el software de modelación por elementos finitos Algor ®, con el fin de calcular la frecuencia natural de la plataforma. La frecuencia hallada fue de 10.83Hz, con la cual sólo se recomienda emplear esta plataforma para estudios de marcha y no para estudios de fuerzas de impacto. La plataforma dinamométrica cuenta con una etapa de instrumentación electrónica externa acoplada a un sistema de adquisición de datos manejado por un software llamado DinaMED 1.0 creado en Labview®6.1. El software ejecuta operaciones de calibración, filtrado y procesamiento de la señal. El algoritmo de calibración hace la conversión del voltaje registrado por la celda de carga a kilogramos, corrige el drift del cero, y faculta la calibración de distintas superficies a la plataforma. Los algoritmos para el procesamiento de la señal desarrollados hacen cómoda la interpretación de los datos a través de la visualización de distintos tipos de gráficas. La Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) del software DinaMED 1.0 facilita, de forma amigable, la interacción del usuario con el software.