El presente trabajo tiene por objetivo el diseño de un dispositivo que permita realizar los ensayos funcionales recomendados según estándares internacionales a los implantes columnares interespinosos. No obstante, dada la complejidad del comportamiento columnar, se restringe a la representación del movimiento de flexoextensión dentro del plano sagital, centrando el diseño en la posibilidad de comparar implantes de manera estandarizada. En este sentido, se presenta un modelo vertebral compuesto por los cuerpos y apófisis superior e inferior con 4 resortes que simulan la rigidez del disco intervertebral. Este modelo es soportado por la estructura del dispositivo que convierte la fuerza axial de la máquina de ensayo en un torque que genera la flexión y extensión requerida. Como primera parte, se realizó la revisión de la fisiología, alteraciones, biomecánica, implantes columnares, dispositivos y protocolos de ensayo para poder elaborar la lista de requerimientos. A pesar de no encontrarse dispositivos, ni estándares especializados en implantes interespinosos, se realizó el diseño en base a las recomendaciones dadas por los estándares ISO y ASTM para ensayos de similar naturaleza. En base a la lista de requerimientos se formularon diversos conceptos solución, de los cuales se escogió la solución más óptima mediante un análisis técnico-económico. El procedimiento de diseño mecánico partió de la geometría recomendada por los estándares. Se necesitó realizar el cálculo geométrico de la posición del cuerpo móvil del dispositivo, para obtener el giro en función al desplazamiento axial de la máquina de ensayo. En base al movimiento generado, se calcularon las reacciones por compresión en los resortes y el implante, y mediante las ecuaciones de equilibrio se pudo obtener la fuerza del actuador axial necesaria y las fuerzas generadas en cada elemento. Posteriormente se calcularon los esfuerzos críticos, verificando cada elemento a fluencia y fatiga, así como las deformaciones permisibles del dispositivo. Finalmente, como resultado del trabajo se obtuvo el diseño del sistema mecánico: formas geométricas y materiales definidos, selección de componentes estandarizados, así como los planos de despiece y ensamble del diseño. El costo total para desarrollar este proyecto se ha estimado en alrededor de USD 4,850, tomando en cuenta los costos de diseño, compra de materiales y componentes, costos de fabricación e imprevistos. / Tesis

El objetivo del presente trabajo de tesis es desarrollar un sistema de control de temperatura basado en el manejo del sentido de corriente a través de un dispositivo termoeléctrico denominado PELTIER, el cual permitirá variar el flujo de calor que será conducido a una carga; este trabajo implica desarrollar diversos subsistemas que interactúen de forma eficiente es por ello que se cuentan con objetivos secundario que facilitarán el funcionamiento óptimo de todo el sistema, entre ellos está el desarrollar un circuito electrónico que permita la regulación de tensión suministrada al Peltier, así como implementar un sistema de control de potencia que permita controlar el sentido de la corriente. Esto también implica elaborar un módulo de control digital que trabaje con un sensor de temperatura y pueda trabajar en coordinación con el control de potencia para lograr una variación de temperatura oscilante. Este trabajo se realizará con todas las especificaciones necesarias para poder dejar un sistema de control listo para añadirse a una cámara ambiental. Para poder detallar todo este trabaja se ha dividido el estudio y el desarrollo en diversas partes las cuales están mencionadas en capítulos y se nombran a continuación. En el capítulo 1, se va a encontrar una descripción y análisis del ambiente espacial, de esta forma se podrá apreciar como repercute el entorno espacial a los equipos electrónicos. En el capítulo 2, se puede apreciar un informe acerca de pruebas similares desarrollados por otros equipos de investigación los cuales se han considerados como referencia además se describe el diseño mecánico electrónico de la cámara ambiental que se va a elaborar en el Instituto de Radioastronomía, el cual es el ente encargado de realizar las pruebas. ii En el capítulo 3, se encuentra el diseño de todo el sistema así como la elección de los componentes y circuitos definidos en subsistemas. También se aprecia la interacción y relación que hay entre ellas. En el capítulo 4, se encuentra documentado las pruebas y resultados que se han obtenido del sistema luego de someterlo a simulaciones de funcionamiento. En la parte final de documento se presenta las conclusiones obtenidas gracias a las pruebas llevadas a cabo así como las respectivas recomendaciones respecto al desarrollo de este trabajo. / Tesis

Ingeniera Civil Química / El creciente desarrollo de las poblaciones y la sociedad humana, están estrechamente relacionados con el consumo humano, lo que se ve reflejado en la continua generación de residuos. En Chile, la gestión de residuos sólidos se limita, principalmente, a la recolección y disposición final de éstos en rellenos sanitarios, lo que puede generar una serie de impactos ambientales. Un relleno sanitario corresponde básicamente a un reactor bioquímico, cuyas principales entradas son residuos y agua, mientras que sus salidas corresponden a lixiviados y biogás. Los lixiviados son producto de la transferencia de agua a través de los residuos y de la lixiviación de componentes desde el sólido al líquido. Son considerados un residuo líquido con gran impacto ambiental, por su significativa concentración de contaminantes. Este trabajo tiene como objetivo proponer y evaluar un sistema de aprovechamiento de lixiviados de un relleno sanitario. El caso de estudio a analizar corresponde al Relleno Sanitario Loma Los Colorados, operado por la empresa KDM Tratamiento en la comuna de Til Til, Región Metropolitana. Este relleno cuenta actualmente con una planta de tratamiento de lixiviados con un sistema biológico, pero el líquido sale contaminado según el D.S. N° 90/00. La alternativa propuesta consiste en un sistema de humedales artificiales que depuran el líquido a través de las plantas y el medio granular, al igual que los humedales naturales. El sistema consiste en dos humedales de flujo subsuperficial, es decir, que el líquido fluye por medio del soporte, sin contacto con la atmósfera. En el primero, los lixiviados ingresan de manera vertical y en el segundo de manera horizontal. Se dimensionaron dos alternativas para el sistema: un caso sustituto, capaz de tratar todos los lixiviados generados por día, con un caso base igual a 620 [m3/día] y otro complementario, capaz de tratar el efluente generado por la planta de tratamiento actual, con un caso base igual a 290 [m3/día]. Sin embargo, dado que la planta no puede detener su funcionamiento y el efluente actual se encuentra fuera de norma, se diseñó el sistema sustituto para tratar la totalidad de los lixiviados generados por el relleno sanitario, pero estará ubicado a la salida del tratamiento biológico actual, con un by-pass desde la salida del relleno sanitario. El sistema final de tratamiento consistirá en dos humedales artificiales en serie, uno vertical de área aproximada 4.500 [m2] y uno horizontal de 20.200 [m2]. Los costos de inversión de este proyecto se estiman en 654.000.000 [CLP], de los que un 50% corresponde al medio granular, mientras que los costos de operación corresponden a 12.000.000 [CLP/año]. El proyecto es inviable económicamente, dado que no se consideran los beneficios sociales ni ambientales, que tienen relación principalmente con la recirculación de lixiviados. Además, es un proceso completamente natural que se adapta al entorno en el que se sitúa. Es importante destacar que la empresa tiene un rol activo dentro de la sociedad en la que está inmersa, por lo que, debe trabajar bajo una visión que aporte a la comunidad, integrando a todos los grupos sociales en la toma de decisiones.

Trabajos anteriores de traducción automática con modelos conexionistas han obtenido resultados interesantes pero han resultado muy problemáticos de adaptar a tareas reales. En este trabajo se parte del modelo RECONTRA (una red de Elman con ventana de entrada) y se abordan tareas de traducción más complejas, se explora cómo crear codificaciones automáticamente, se desarrollan nuevos modelos de traducción y se combinan distintas redes en un único sistema. Se han desarrollado varios modelos conexionista basados en Perceptrones Multicapa con ventanas de salida, por lo que tiene en cuenta el contexto de aparición de las palabras a representar. Además de diversos métodos de entrenamiento, se aplica poda para determinar el tamaño de las codificaciones. Se han creado variantes del modelo RECONTRA: con dos capas, en el que la primera capa oculta desarrolla representaciones de las palabras de la entrada; y con ventana de salida, en las que el traductor debe traducir un fragmento de la frase, no una única palabra. También se han explorado formas de combinar redes en único sistema de traducción, basándose en votación y la distancia entre la palabra producida por la red (o frase) y la palabra (o frase) más cercana.

En esta tesis doctoral se analiza el estado actual de las pesquerías en el Cantábrico, estudiando la navegación, la batimetría , distribución de las principales especies y los tipos de fondos donde se desarrollan así como los stocks, su situación y los totales admisibles de capturas. Se analizan las recomendaciones científicas y los factores claves de una buena gestión, estableciéndose los diagramas, las normas y los criterios de precaución. Por otro lado se analiza la pesca en aguas del Principado de Asturias y sus desembarcos durante el periodo 1990-2003 en todos los puertos, así como los censos operativos, artes de pesca y demás factores socioeconómicos que intervienen en la actividad pesquera. Con todo ello se llega a unas primeras conclusiones que son las que nos conducen al eje central del trabajo, que no es otra que la justificación o no del uso de arrecifes artificiales en el litoral asturiano. Se estudia el uso de arrecifes artificiales, el fondeo de estos en el litoral español, y más concretamente los fondeados en el litoral asturiano, localización y posicionamiento de los módulos que conforman el arrecife artificial de Cudillero, ampliación de zonas dentro del arrecife de Cudillero, pescas experimentales en el área de estudio, análisis de las flotas pesqueras en la zona de influencia y toma de muestras visuales de los arrecifes en su área de ubicación y desarrollo utilizando medios submarinos . Por otro lado se estudian las características de los diferentes materiales y estructuras empleadas tanto de oportunidad como específicas. Se definen los requerimientos para la selección de áreas, ubicación, forma, tamaño y coste de los arrecifes y sus módulos, los antecedentes legales así como los espacios marítimos donde tiene lugar el fondeo. Se describen también las zonas declaradas de interés para la armada y la seguridad a la Navegación. Se presentan las pescas experimentales realizadas dos años después del fondeo de los arrecifes y la repercusión que han tenido dentro del sector pesquero próximo al área de fondeo, así como los estudios de campo llevados a cabo por el autor de esta investigación, en colaboración con el Instituto Español de Oceanografía y el buque Neptuno de la Armada Española en la zona de estudio.

En este trabajo se investigan las peculiaridades del comportamiento elástico de los filamentos de rayón, que difiere grandemente del de las fibras naturales.Es un resumen de una extensa labor de recopilación bibliográfica, de investiga-ción y de ensayo realizada en 1949 por el autor en una fábrica de tejidos de seda y de rayón de Palma de Mallorca de la cual era Director Técnico. Basándose en el material reunido, el autor pronunció una conferencia sobre este tema en una Velada Técnica organizada por la Asociación Nacional de Ingenieros de Industrias Textiles, el 30 de Mayo de 1949. Un resumen de lo expuesto en ella fue publicado más tarde, en forma de articulo en la revista Ingeniería Textil (nº 80, Noviembre - Diciembre 1949). Se adjunta un ejemplar de la misma.En la época en que se realizó este estudio, aunque ya era corriente en la industria el uso de los distintos tipos de rayón, aún no habían sido bien estudiadas muchas de las propiedades mecánicas de éstos. En particular, la noción de "tiempo" contenida en los conceptos de "alargamiento diferido" y "recuperación diferida" (elasticidad diferida) así como su gran influencia sobre los resultados de las mediciones dinamométricas, constituían una novedad en aquellas fechas.La posterior aparición de las fibras sintéticas y de ciertas materias plásticas, ha si-tuado en primer plano todos estos conceptos que ya habían alcanzado importancia con las fibras artificiales. Los conceptos expresados por el que suscribe en la conferencia y el artículo mencionados, han sido más tarde confirmados y utilizados por otros autores siendo actualmente de uso común.Los métodos estadístico-matemáticos, que habrían resultado muy apropiados para determinar el grado de significación de los ensayos efectuados, no fueron utilizados en este estudio ya que no eran todavía usuales en nuestro país en la época en que fué rea-lizado. / The present paper is a report on the peculiarity of elastic behavior in rayon fibers, which differs very much from such behavior in natural fibers. This research is the summary of extensive work on the bibliography, research and experimental work done by the author in 1949 in a silk and rayon fabric manufactory in Palma de Mallorca, where the author was the technical director. Based on this research, the author gave a conference on the subject in a Technical Ses-sion organized by the Asociación Nacional de Ingenieros de Industrias Textiles (Na-tional Association Engineers of Textile Industries, Spain), on 30 May 1949. The con-ference material was published later as an article in the journal "Ingeniería Textil" (Nº 80, November - December 1949). In spite of the fact that the industry habitually used several types of rayon when this study was originally done, the mechanical properties of these fibers have still not been adequately studied. In particular, the notion of "time" embedded in the concepts of "deferred extension" and "deferred recovery" (deferred elasticity), and their significant influence on the results of dynamometric measures, were novel at that time.The later appearance of synthetic fibers and plastic materials foregrounded these con-cepts, which have remained important in the field of artificial fibers. The concepts ex-amined by the author have lately been confirmed and used by other researchers and are currently in common use.The statistical-mathematical methods that would have been very appropriate for de-termining the signification of the tests done at that early period had not been used in the original study because they were unusual at that time and in our country. This research was motivated by a number of problems and special difficulties that in-volve the manipulation of artificial fibers, mainly rayon.Many phenomena that cause important defects often seem to have no logical explana-tion and frequently induce one to think that the same causes do not always correspond to the same effects. However, that is not true. What in fact is the case is that artificial fibers are recent in industry, and their properties greatly differ from the concepts and norms considered basic and definitive until now. In particular, the concept of "elasticity" is too simple and primitive to explain the var-ied phenomena that take place in artificial fibers submitted to stresses of different kinds. In this article, we propose to enlarge this concept, placing a special emphasis on the relations between elasticity and the factors time and hygrometric state.

El presente trabajo es un análisis técnico, económico y de gestión para el dimensionamiento y estructuración de una nueva red de comunicaciones vía satélite para la Policía Nacional del Perú. Para esto, se propone utilizar tecnología VSAT con técnicas de acceso TDMA/DAMA Asimismo, se establecen criterios metodológicos de fondo y forma para el estudio, análisis y propuesta de una red de comunicaciones vía satélite y/o similares que sean, aún, más complejas. El estudio se hace tomando como base una red de comunicaciones vía satélite ya existente en la Policía Nacional del Perú, por lo que la metodología de investigación es cuasi-experimental; utilizando para ello bibliografía básica, manuales técnicos de operación, y principalmente, el LST5, una herramienta de software para los cálculos de transmisión proporcionada y utilizada por Intelsat, la organización mundial más grande para comunicaciones por satélite. Los sistemas VSAT (Very Small Aperture Terminal) son redes vía satélite punto multipunto que proveen a los usuarios servicios de voz, datos y video mediante estaciones terrenas compactas con antenas de diámetro pequeño y hardware de fácil instalación, por lo que su costo e implementación resultan bastante económicos. Estas redes pueden trabajar mediante diferentes técnicas de acceso al segmento satelital; una de ellas es la técnica de acceso por demanda DAMA. El protocolo DAMA se utiliza para compartir el ancho de banda normalmente en un modo de división de tiempo. Por lo general, la transmisión DAMA se utiliza en un entorno de paquete conmutado cuando se van a transferir grandes cantidades de datos. La versatilidad de DAMA permite que, en el caso de comunicaciones de voz, se emplee la función de activación por voz (VOX), que desactiva la portadora durante las pausas de una conversación. Asimismo el protocolo DAMA puede ofrecer canales libres de 64 Kbps o más a petición para la transmisión de información. Por otro lado, se presentan el estudio y diagnóstico de la red de comunicaciones vía satélite que actualmente viene operando en la Policía Nacional del Perú que sirve de base para empezar al dimensionar la nueva red que se propone implementar. Finalmente, se muestran las condiciones previas que hay que tener en cuenta para dimensionar una red de comunicaciones por satélite; factores técnicos, económicos y de gestión, así como referencias sobre los criterios a considerar para el respectivo plan de implantación de la red.

Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo de título consiste en el diseño y construcción de una pierna exoesquelética para la asistencia de la marcha. La motivación del trabajo de título es el desarrollo de una pierna exoesquelética a un bajo costo, que pueda ser extendido y mejorado en un futuro, por ejemplo, con fines médicos. Además el desarrollo de un proyecto multidisciplinario que incluye diferentes áreas de ingeniería y ciencias. El trabajo de título se inició con en el estudio de exoesqueletos actuales y el estudio biomecánico de la marcha humana. Se realizaron diversos códigos en Matlab para el análisis cinemático y dinámico de un modelo simplificado de la pierna humana, donde se obtuvo los valores de los ángulos de la articulación de la cadera y rodilla, también se obtuvo las fuerzas y torques necesarios para el movimiento, en base a esto se seleccionaron los actuadores, los cuales son actuadores lineales eléctricos. Posteriormente se realizó el diseño CAD de los componentes del exoesqueleto. Los componentes fueron validados mediante una simulación de elementos finitos con el software Solidworks. Posteriormente se realizaron los planos y la compra de materiales con recursos obtenidos por el departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. La manufactura de la pierna exoesqulética se realizó en el taller mecánico del Departamento de Ingeniería Mecánica. Posteriormente se realizó el desarrollo de la electrónica y la implementación del sistema de control del exoesqueleto, utilizando como microcontrolador una placa Arduino. Se realizaron dos códigos en Arduino, uno correspondiente al a cinemática directa, donde el operador del exoesqueleto selecciona los ángulos objetivos de la articulación de la cadera y rodilla y el exoesqueleto mueve la pierna a esa configuración, y un segundo código correspondiente al ciclo de la marcha, donde el operador puede seleccionar el movimiento correspondiente a una marcha de 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2 km/h. Posteriormente se realizaron las pruebas pertinentes al exoesqueleto. Se obtuvo los valores de los ángulos de las articulaciones de la cadera y rodilla en una marcha humana normal a bajas velocidades, los valores de la dinámica inversa del movimiento, el modelo CAD de la pierna exoesquelética, los planos de los componentes, el diseño del sistema electrónico y dos programas en Arduino que realizan el movimiento de la pierna. El exoesqueleto tuvo un costo aproximado de $340.000 y se desarrolló con la finalidad de ser replicable, ya que todos los programas utilizados son gratuitos o tienen su versión gratuita. Se concluye que es factible realizar exoesqueletos de rehabilitación y asistencia en Chile. Al ser un proyecto multidisciplinario se propone que se incluyan otros profesionales como ingenieros eléctricos y diseñadores industriales para la continuación del proyecto.

Ingeniero Civil Electricista / La explosiva evolución de los sistemas de telecomunicaciones plantea una necesidad por construir esquemas con cada vez mejor rendimiento en tasa de datos y de errores. Un posible acercamiento para mejorar la tasa de error en los esquemas de comunicaciones es la adaptación de la señal en relación a las características del canal por el que viaja. Para realizar esta adaptación es necesario conocer la información instantánea del canal o sus propiedades estadísticas. En el presente trabajo de memoria se presenta un algoritmo de estimación lineal y otro algoritmo de estimación lineal secuencial capaces de caracterizar la información instantánea de un canal. Para la implementación y el desarrollo de los algoritmos de estimación se utiliza un modelo matemático en banda base discreto del canal (canal TDL) y se realizan suposiciones sobre el tiempo de coherencia y rango del modelo. Se desarrolló, a través del software Matlab y el toolbox de comunicaciones, una simulación para un canal real inalámbrico y se ajustaron algunos parámetros (como la tasa de datos, esquema de modulación, dispersión de Doppler) de la simulación de acuerdo al esquema de comunicaciones del proyecto SUCHAI, proyecto que tiene como objetivo diseñar y construir un satélite tipo cubesat y lanzarlo en órbita. Frente a estas simulaciones se hicieron múltiples realizaciones para medir el desempeño instantáneo y estadístico de los estimadores. Se desarrollaron métricas para evaluar el comportamiento de cada estimador. El rendimiento se evaluó obteniendo las características estadísticas del estimador: como la varianza y el error cuadrático medio entre la media del estimador y el valor real de la simulación; y las características estadísticas del canal estimado: como la correlación de estados y los parámetros K y Omega de la distribución Riciana. Se comparó el rendimiento de ambos estimadores, llegando a la conclusión que ambos son capaces de estimar un canal con las cualidades simuladas, sin embargo el estimador secuencial presenta ventajas en rendimiento e implementación por hardware. A través de las simulaciones se definieron límites, de tiempo de coherencia y relación señal a ruido, para los cuales cada estimador produce un buen resultado. Finalmente, se desarrollaron funciones de estimación directa (lineal y secuencial) capaces caracterizar un canal en función de las señales enviada y recibida, junto con algunos parámetros del canal como el tiempo de coherencia, rango del modelo y frecuencia de muestreo. Se desarrolló, también, una metodología para obtener los parámetros necesarios para las funciones.

Ingeniero Civil Electricista / En el contexto de las Ciencias Aeroespaciales, surge la necesidad de disponer al alcance de universidades y otros organismos la posibilidad de realizar investigación en el área sin requerir inversiones costosas y planificaciones de largo plazo. Esta idea se concreta actualmente en el lanzamiento de pequeños satélites agrupados bajo el estándar CubeSat. El proyecto SUCHAI, del Departamento de Ingeniería Eléctrica, busca poner en órbita el primer satélite de este tipo desarrollado por una Universidad chilena. Las severas limitaciones de peso, tamaño y recursos de estos satélites impone varios desafíos para mantenerlos funcionales en su órbita. La comunicación con la estación terrestre, desde donde se envían y reciben señales, es crítica para dicho fin. Varios elementos afectan el enlace, como son la alta velocidad de traslación del satélite y el ruido introducido por fenómenos climáticos y la ionosfera. Esto lleva a la necesidad de evaluar mecanismos para minimizar la corrupción en la información transmitida, entre los cuales son de amplia aplicación los esquemas de codificación. En el contexto del proyecto SUCHAI, este trabajo tiene por objetivos evaluar estrategias de control de errores adecuadas para el entorno descrito, acotando el estudio a los esquemas de codificación algebraica, e implementar aquella que se ajuste mejor a los requisitos impuestos. La evaluación realizada abarca la simulación de algunas estrategias de codificación, bajo esquemas de modulación en frecuencia y en fase binarios cuyos resultados indican que el código convolucional reduce significativamente los errores en la transmisión. Esto motiva la implementación de un esquema convolucional en un módulo FPGA Spartan-3E de Xilinx, la que se realizó parcialmente en el software ISE. Con los logros alcanzados, se presentan desafíos de implementación completa y eficiente del código convolucional, realización de pruebas bajo condiciones más realistas a las simuladas, o la evaluación de otros esquemas de codificación y modulación bajo modelos de canal más representativos.