En la incubadora, ocurre el proceso de creación de un microclima para tratar al recién nacido, donde el flujo de oxígeno es una de las variables que conforma este proceso y debe ser controlada debido a que en exceso puede causar secuelas irreversibles en los neonatos. Una manera de controlar el flujo dentro de la incubadora neonatal es mediante el uso de la válvula de control, sin embargo, es necesario obtener la función de transferencia en el plano “s” que describa la dinámica del comportamiento de este tipo de actuador y así poder diseñar aplicaciones de control sobre la válvula. El objetivo de este trabajo es obtener el modelo matemático no paramétrico de la válvula de control Teknocraft 202316 para la incubadora neonatal. Este modelo matemático representa el comportamiento de la válvula de control dentro de un rango de flujo determinado. Para obtener la función de transferencia que describa el comportamiento de la válvula, se usaron los métodos de Ziegler y Nichols, Smith, 123c de Alfaro y Strecj. La captura de los datos de los ensayos se realizó mediante una tarjeta de adquisición de datos (DAQ) instalado en una computadora. Mediante un análisis de comparación gráfica y cualitativa, se seleccionó la función de transferencia que representa mejor la respuesta de la válvula. Los parámetros obtenidos son las constantes de tiempo: t1 y t2, el tiempo muerto tm y la ganancia estática Kp , variando según método. Finalmente, el modelo matemático no paramétrico obtenido mediante el método Smith, función de primer orden, representa mejor el comportamiento de la válvula teknocraft en comparación con los otros métodos propuestos. / Tesis

La automatización de procesos, en la actualidad, es una característica inherente a los diversos sistemas modernos. Su desarrollo a través de los años ha permitido diseñar técnicas mucho más precisas y de útil aplicación en diversas áreas. Precisamente en el entorno médico es donde se ha ido realizando bastas innovaciones con el propósito de obtener procedimientos seguros que contribuyan al bienestar del ser humano. El presente trabajo plantea el diseño del software de control de un sistema automático, adaptado a un microscopio, para la captura de imágenes en una muestra médica. Este diseño busca crear un prototipo que sea de utilidad en el área de baciloscopía de los diversos hospitales, ya que es en esa sección donde se realizan procedimientos rutinarios para la obtención de diagnósticos rápidos, que implican una toma de acciones preventivas para salvaguardar la salud del paciente. El trabajo se desarrolla en cuatro capítulos. El primer capítulo presenta el estado actual de la adquisición automática de imágenes de muestras médicas en microscopios, características de estos sistemas, propiedades y el desarrollo tecnológico que implica su fabricación y constante mejora. El segundo capítulo abarca los conceptos básicos necesarios para la comprensión a fondo del tema tratado. En el tercer capítulo se plantean la problemática y los objetivos que se deben cumplir al término del trabajo. Asimismo, se presenta de manera detallada el desarrollo de la solución al problema: Algoritmo de control del sistema, diagrama de flujo y código de programación; para ello se toman en cuenta las consideraciones necesarias para el desarrollo de la técnica realizada manualmente y la calidad mínima de imagen que solicita el especialista para la generación de un diagnóstico fiable. En el cuarto capítulo se realiza la evaluación del Algoritmo diseñado y la comprobación del cumplimiento de las especificaciones requeridas. Asimismo, se realiza la evaluación del trabajo realizado para ver su funcionamiento integral y los alcances que tiene, sus implicancias dentro de un trabajo aplicativo en laboratorio y los posibles errores en el proceso; obteniéndose resultados satisfactorios pues se verifica el correcto funcionamiento del algoritmo de control del sistema, ello se ilustra mediante imágenes de cada campo analizado y gráficas que describen la claridad de las imágenes dentro de la muestra a partir de un punto de referencia (primera imagen capturada manualmente). Posteriormente, se citan las conclusiones generadas a partir de las pruebas realizadas y los objetivos planteados. Estas conclusiones indican el cumplimiento de los objetivos generales y específicos así como sus posibles alcances dentro de un laboratorio de baciloscopía y su aplicación en la telemedicina, llamada telemicroscopía. / Tesis

El objetivo del presente proyecto profesional es diseñar una propuesta para introducir al mercado el ecógrafo portátil Sonic Care a partir de pruebas de producto aplicando el método Lean Startup en 30 centros de salud privados en los conos este y norte de Lima Metropolitana. El primer capítulo, delimita el proyecto profesional centrando la problemática en la tercera causa de la exclusión social de los servicios de salud: Las fallas en la gestión y/o asignación de los recursos, específicamente en el caso del equipamiento y tecnología adecuados. Se decidió centralizar la investigación en los distritos de la zona norte: Comas, Carabayllo, Puente Piedra y un distrito de la zona este: San Juan de Lurigancho. Esta decisión se tomó considerando tres características importantes de los distritos: Demografía, Nivel Socioeconómico y Ubicación Geográfica. El segundo capítulo contiene el Marco Teórico usado para realizar este proyecto profesional. El tercer capítulo, corresponde a la metodología utilizada. Con respecto a este último punto, al alcance del proyecto es exploratorio descriptivo, asimismo, el enfoque que se adoptó es el mixto. Se utilizó el método Lean Startup y su herramienta transversal Experiment Board a lo largo de cinco iteraciones. Las herramientas para el recojo de información que se utilizaron son el Cardsorting, Malla Receptora de Información y Entrevistas Semi-Estructuradas. En el capítulo cuatro, mediante las dos iteraciones realizadas, se encontró el problema específico que atravesaban los centros de salud con respecto a las fallas en la gestión y/o asignación de los recursos. De esta manera, utilizando Cardorting y entrevistas semiestructuradas pudimos encontrar que el problema principal de estos centros de salud era el uso de ecógrafos antiguos que por tener esta característica, pueden contribuir a la generación de diagnósticos herrados. Por último, la posible solución al problema encontrado viene a ser un ecógrafo nuevo y a bajo costo. En el quinto capítulo, definimos a los posibles clientes potenciales del ecógrafo portátil Sonic Care: Centros de salud ubicados en zonas de NSE D. Asimismo, en este capítulo se describe cual es el producto mínimo viable utilizado en la quinta iteración: El ecógrafo portátil Sonic Care. A su vez, a través de la herramienta de maya receptora de información se determinó cuáles son las características que debería tener el producto mínimo viable para tener éxito con los clientes potenciales que se están eligiendo y generar un prototipo 2.0. En el último capítulo, se detalla la propuesta final del proyecto profesional plasmada en un Lean Canvas. Los elementos descritos en el Lean Canvas son el problema, la solución, las métricas, la propuesta de valor, las ventajas competitivas, los canales de comunicación y el segmento de clientes a los que atenderemos. El resultado de este ejercicio serán los lineamientos básicos en los que, en el futuro, debe basarse un plan de negocios para comercializar el ecógrafo Sonic Care. / Trabajo de suficiencia profesional

Dado el acelerado crecimiento del sector agroexportador peruano, impulsado por el boom de nuestra gastronomía, un creciente grupo de productores han apostado por la exportación de sus productos con un valor agregado: fruta deshidratada. Apuesta que los ha llevado a tener como clientes al mercado europeo y generando ingresos superiores a la venta de fruta convencional. La presente investigación tiene como objetivo principal, diseñar un prototipo de secador homogéneo de frutas utilizando flujo controlado de aire caliente, actualmente viéndose afectada por las variaciones de temperatura por exposición a la luz solar, además no habría un control de los agentes atmosféricos y la consideración de tiempos largos de exposición. Se eligió la muestra a analizar, manzana del tipo Golden delicious, pues esta variedad de manzana posee la característica que elimina con mayor rapidez la humedad almacenada en su interior, así como, mantiene la mayoría de sus propiedades nutricionales luego del proceso de secado, además de tener un agradable aroma y sabor. Se realizaron 5 ensayos con muestras distintas de manzana, calculándose los valores de la humedad, velocidad de secado y calor necesario para lograr eliminar la presencia de agua en las muestras, además se calculó que el tiempo de secado en cada ensayo, obteniéndose un tiempo de secado promedio equivalente a 4,14046h, con una temperatura interna en la cámara de secado de 50°C, aun flujo de aire caliente equivalente a 7.8m/s. el cálculo de estos parámetros se detallan en el objetivo 2 de esta tesis. Los softwares usados para el cálculo y elección de materiales fueron el AutoCAD 2017, Matlab 2015, Labview®, Eagle CADsoft y hojas de cálculo en Excel.

En este trabajo se presenta el diseño de una silla de ruedas, siguiendo la metodología de diseño VDI 2221, que permite posicionar verticalmente al usuario, con la finalidad que el usuario pueda relajar los músculos y ayudar a circular la sangre previniendo la formación de escaras. Además, ayuda al usuario a alcanzar otros objetos que escapan fueran de su radio desde la posición sentado. Esta silla de ruedas cuenta con un mecanismo capaz de levantar al usuario y colocarlo en una posición bípeda sin arriesgar su seguridad y comodidad. Cuenta con cinturones de seguridad, uno a la altura de la cintura, otro a la altura del pecho y otro a la altura de las rodillas, estos tres cinturones mantienen al usuario seguro en la posición bípeda. La elevación del usuario se realiza con un actuador de gas comprimido. En la posición sentada del usuario, este actuador se encuentra comprimido y la presión dentro del mismo es lo suficiente como elevar al usuario, y al momento de activar el mecanismo este actuador se descomprime y eleva al usuario disminuyendo la presión dentro del mismo. Para activar el conjunto del mecanismo, y por ende al actuador, se cuenta con unas palancas de mando que el usuario puede manejarlo de acuerdo a sus requerimientos. Este mecanismo de levante cuenta con un reposapiés que se regula de acuerdo al giro del asiento. Este reposa pies queda al ras del piso cuando el usuario está en posición bípeda ayudando a mantener el equilibrio del usuario. Por otro lado, el costo de esta silla de ruedas se estima en S/. 3,300, lo cuál es menor al monto previsto en los parámetros de diseño. Aun así, el diseño no está libre de ser sujeto de modificaciones que ayuden a mejorar la comodidad del usuario y la practicidad de la silla de ruedas.

La tuberculosis es una enfermedad infectocontagiosa con gran índice de morbilidad y mortalidad a nivel mundial donde más del 95% de las muertes registradas a causa de esta enfermedad ocurren en países en vías de desarrollo. En el Perú, el diagnóstico de TBC se realiza a través de la baciloscopía de una muestra de esputo sometida a la tinción Ziehl Neelsen. Este método es realizado de manera manual por expertos técnicos de laboratorio quienes inevitablemente realizan un diagnóstico con amplia variabilidad; debido a esto, la automatización de diagnósticos médicos se presenta como una solución que permite corregir los errores presentes en la intervención humana. La Sección de Electricidad y Electrónica de la facultad de Ciencias e Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú ha desarrollado dos sistemas de preparación automático de muestras de esputo para el diagnóstico de TBC (PAME) a fin de estandarizar el proceso de tinción ZN. El primero de estos realiza la tinción de una sola muestra por proceso; así mismo, el segundo sistema realiza la preparación de siete muestras en simultáneo, lo cual implica que este sea voluminoso y pesado para formar parte de un equipo portátil de diagnóstico de TBC requerido en los centros de salud del país. Debido a esto, esta tesis realiza el diseño de un sistema automático de tinción de cuatro muestras de esputo en simultáneo para el diagnóstico de TBC, el cual solucionará los inconvenientes presentes en los sistemas PAME’s, para formar parte de un sistema completo de diagnóstico de TBC que involucra el conteo de bacilos a través de un microscopio automatizado.

La calidad de vida de una persona que sufre alguna discapacidad motora hoy en día depende de muchos factores. Entre ellos los más importantes son el factor económico, familiar y emocional. La discapacidad motora es la incapacidad de controlar los músculos del cuerpo. Esta hace de la persona con discapacidad dependiente de otra persona. En la actualidad existen tratamientos físicos, psicológicos que contribuyen a mejorar la calidad de vida, pero esto no evita la que sigan siendo dependientes de otras personas. En este contexto, la presente tesis, desarrolla la implementación de un sistema robótico que devuelve la autonomía parcial a una persona con discapacidad motora para permitir a las personas realizar algunas labores cotidianas. En la presente tesis se describe entonces las tecnologías, mecánica, eléctrica, control e informática para la correcta implementación del sistema robótico, donde las principales partes del sistema son: brazo robótico, casco con electrodos pasivos, pantalla de interacción, cámaras HD. Con el fin de determinar si la implementación de sistema robótico tuvo éxito, se realizan pruebas con personas sanas, teniendo resultados satisfactorios después de las sesiones de entrenamiento y de experiencia con el sistema robótico.

En la presente tesis se aborda el diseño de un dispositivo de tomografía por impedancia eléctrica (TIE) para el análisis pulmonar basado en los cambios de volumen de aire en los pulmones. Esta tecnología se basa en la inyección de corriente a través de electrodos, lo cual generará diferencias de potencial en estos y cuyas lecturas permitirán la reconstrucción de un mapa de conductividad del tejido a analizar. Para alcanzar el cumplimiento de los objetivos de esta tesis, se ha dividido la misma en 4 capítulos. En el capítulo 1, se aborda la problemática del sector salud en el Perú y se aborda la necesidad de dispositivos de monitoreo respiratorios para los pacientes conectados a un respirador mecánico en unidades de cuidados intensivos, así como un estudio del estado del arte, analizando los modelos comerciales en la actualidad y sus características. En el capítulo 2, se presenta el marco teórico que fundamenta la aplicación de esta tecnología para el análisis pulmonar, así como la teoría necesaria sobre la TIE y los componentes que conforman un dispositivo TIE. En el capítulo 3, se aborda el diseño de cada uno de los componentes del sistema, así como el modelamiento eléctrico del fantoma que se usará en las pruebas en el software de simulación SPICE y en MATLAB Simulink. Finalmente, en el capítulo 4, se muestran las pruebas y resultados obtenidos mediante la simulación del sistema diseñado aplicado en el fantoma y caracterizando el sistema mediante métricas descritas en el documento.

La comunicación satelital implica la transmisión de datos a grandes distancias, además de la exposición a la radiación y fenómenos climáticos. Por ello, es necesaria la implementación de códigos que permitan no solo la detección sino también la corrección de estos errores. De acuerdo con el Comité Consultivo para Sistemas de Datos Espaciales (CCSDS por sus siglas en inglés) y la Cooperación Europea para Estandarización Espacial (ECSS por sus siglas en inglés) se recomienda el código BCH (63, 56), el cual tiene la capacidad de corregir 1 bit y detectar 2 en los 63 bits de la palabra de entrada. El diseño de un decodificador BCH (63, 56) se basa en una máquina de estados algorítmica con datapath (ASM-D) en el cual los estados ejecutan los bloques de cálculo de síndrome, localización y corrección del error (búsqueda de Chien). Por otro lado, el decodificador tiene la capacidad de reconocer cuando la palabra de entrada posee más de 2 bits errados; y por tanto, no es posible su decodificación. El primer bloque es el encargado de obtener el síndrome y, a su vez, el peso de Hamming del mismo, lo cua les relevante para conocer si la palabra contiene o no errores y la posición de estos. En el presente trabajo se realizó el diseño del decodificador BCH (63, 56) por medio del software Matlab y el lenguaje de descripción de hardware Verilog HDL, obteniéndose la corrección de 1 bit errado y la detección de 2 bits errados. Esto se implementó en 9 estados de una ASM-D con la cual se obtuvo una frecuencia de operación máxima de 160. 54M Hz y 360 elementos lógicos, es decir, una utilización menor al 1% de los elementos lógicos totales. Finalmente para la simulación se generó un Testbenchen Verilog HDL, donde se colocaron distintas palabras de entradas para verificar el correcto funcionamiento del decodificador.

En la presente tesis se ha realizado el diseño de un dispositivo de asistencia para rehabilitación pasiva en pacientes con diagnóstico de lumbalgia aguda. Es de tecnología soft, pues utiliza actuadores flexibles contribuyendo así a la movilidad del usuario. El diseño utiliza una batería para brindar asistencia con actuadores piezoeléctricos que ofrecen una fuerza de compresión cuando son excitados eléctricamente. Tiene dos horas de autonomía de baterías; sin embargo, debido a que cuenta también con una barra como actuador mecánico, el usuario puede seguir experimentando asistencia de movimiento en la zona lumbar incluso sin la activación de los actuadores. Se concluyó que el modelo contribuye a aliviar la zona lumbar de cargas verticales, siguiendo la técnica de estabilidad central. Este dispositivo permite una asistencia de 121,54 N en el eje vertical de y 25,17 N en el eje horizontal del plano frontal en el estado de reposo. La presente tesis aborda cálculos de diseño de elementos mecánicos, análisis del movimiento del mecanismo, selección de componentes, consideraciones para la fabricación del diseño incluyendo impresión 3D de carcazas en ABS, planos de ensamble y despiece para su fabricación. El costo estimado de diseño y fabricación del dispositivo es de S/. 14,000 como costo de diseño y S/. 4,900 como costo de fabricación.