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Desarrollo de una plataforma robótica bio-inspirada basada en un cuadrúpedo para investigación aplicada
No full textEste trabajo presenta el desarrollo de una plataforma robótica cuadrúpeda bio-inspirada para investigación aplicada en la Universidad Autónoma de Occidente. La robótica bioinspirada ofrece ventajas en entornos complejos, superando las limitaciones de robots con ruedas o articulaciones convencionales. Esta plataforma servirá como herramienta para estudiantes e investigadores.
El diseño de la plataforma se basa en principios de ingeniería robótica, integrando un sistema mecánico, actuadores y un sistema de control basado en ROS2 Humble. La metodología utilizada sigue un enfoque iterativo bajo el modelo RUP (del inglés, Rational Unified Process), estructurado en cuatro fases principales: 1) Definición de requisitos, 2) Diseño preliminar, 3) Implementación del prototipo funcional y 4) Validación en entornos de prueba. La fabricación del prototipo se realizó mediante manufactura aditiva para optimizar costos y tiempos de desarrollo, mientras que el control del robot se basa en algoritmos de locomoción haciendo uso de herramientas como es la cinemática directa e inversa.
El análisis cinemático de cada pata robótica definió su espacio de trabajo. A partir de la cinemática inversa, se obtuvieron los ángulos articulares necesarios para generar trayectorias de desplazamiento lineal y rotaciones en roll y pitch. Se logró una efectividad del 91% en el desplazamiento lineal respecto a la distancia objetivo, se obtuvo un rendimiento similar en las rotaciones en roll y pitch.
Esta plataforma robótica, con su diseño modular y código abierto, representa un
importante aporte metodológico en la investigación y formación en robótica aplicada. Su accesibilidad facilita la investigación de nuevos algoritmos de control y su rápida adaptación a distintas aplicaciones en entornos académicos e industriales, incluyendo la inspección, la búsqueda y rescate, y la agricultura de precisiónThis work develops a bio-inspired quadruped robotic platform for applied research at the Universidad Autónoma de Occidente. Bio-inspired robotics offers advantages in complex environments, overcoming the limitations of conventional wheeled or jointed robots. This platform will serve as a tool for students and researchers.
The platform design is based on robotics engineering principles, integrating a mechanical system, actuators, and a ROS2 Humble-based control system. The methodology used follows an iterative approach under the RUP (Rational Unified Process) model, structured in four main phases: 1) Requirements definition, 2) Preliminary design, 3) Implementation of the functional prototype, and 4) Validation in test environments. The prototype was manufactured using additive manufacturing to optimize costs and development times, while the robot is controlled using locomotion algorithms using tools such as forward and inverse kinematics.
The kinematic analysis of each robotic leg defined its workspace. Using inverse kinematics, the joint angles required to generate linear displacement trajectories and roll and pitch rotations were obtained. A 91% effectiveness rate was achieved in linear displacement relative to the target distance, and similar performance was obtained in roll and pitch rotations.
This robotic platform, with its modular design and open-source code, represents an
important methodological contribution to research and training in applied robotics. Its accessibility facilitates the investigation of new control algorithms and their rapid
adaptation to various applications in academic and industrial settings, including inspection, search and rescue, and precision agricultureProyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a
El efecto de la certificación en sostenibilidad sobre la autenticidad de una marca como sostenible
No full textLa gestión de RSE y prácticas de negocio responsables se han convertido en factores claves en el mundo empresarial, al estar relacionados con la reputación de marca, el compromiso, el desempeño empresarial y la sostenibilidad. Colombia no es ajena a los cambios y la problemática que hay a nivel global, cada vez más empresas adoptan prácticas responsables y buscan certificaciones en sostenibilidad que validen su compromiso de marca en temas sociales, económicos y ambientales, para mostrarse al público como una marca auténticamente sostenible. Esta investigación evalúa cómo influye la certificación en sostenibilidad en la percepción de autenticidad de la marca y proporciona lineamientos para prácticas empresariales genuinamente sostenibles.Corporate Social Responsibility (CSR) management and responsible business practices have become key factors in the business world, as they are closely related to brand reputation, engagement, business performance, and sustainability. Colombia is not exempt from the global changes and challenges, as more and more companies are adopting responsible practices and seeking sustainability certifications that validate their brand’s commitment to social, economic, and environmental issues, positioning themselves as genuinely sustainable brands. This research assesses how sustainability certification influences the perception of Brand authenticity and provides guidelines for genuinely sustainable business practicesTesis (Magíster en Administración de Empresas)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025MaestríaMagíster en Administración de Empresa
Desarrollo de una interfaz de usuario para la teleoperación de un robot manipulador usando herramientas de realidad virtual en el laboratorio de robótica Nakama de la Universidad de Twente
No full textThis project presents the design, development, and evaluation of a virtual reality teleoperation system for controlling the Franka Research 3 robotic arm. Addressing the limitations of traditional 2D visualization interfaces, the proposed solution enables intuitive control through a distributed architecture that integrates ROS2 middleware, Unity engine, a ZED Mini stereo camera, and the Meta Quest 2 VR headset with touch controllers.
Following an iterative methodology grounded in the Rational Unified Process and concurrent design principles, the system was incrementally developed and tested with 14 participants. Core functionalities included real-time stereo image streaming and joystick-based manipulation. Performance metrics and user-centered evaluations, collected through the System Usability Scale (SUS), NASA Task Load Index (NASA-TLX), Virtual Reality Sickness Questionnaire (VRSQ), and User Experience Questionnaire (UEQ) demonstrated the system’s overall learnability, usability, and operational feasibility. SUS’s score of 61.25 suggests a usable system with room for improvement to reach full user-friendliness. NASA-TLX score of 32.44 reflects a low perceived workload. VRSQ score of 16.07 points to a low incidence of cybersickness symptoms, supporting the system’s comfort during short-duration use. A clear improvement in task execution time and user confidence was observed across trials, confirming the interface's effectiveness despite minor limitations in synchronization and visual stability.
The system architecture emphasizes modularity, scalability, and extensibility, making it suitable for advanced research and practical applications in teleoperation. Key contributions include the validation of a ROS2–Unity integration model for immersive control, a working force-feedback implementation, and insights into usability trade-offs in impedance-based motion control. This work contributes to closing the gap in remote human–robot collaboration and sets a foundation for future innovations around teleoperation and: digital twins, augmented reality, and adaptive haptic control.Este proyecto presenta el diseño, desarrollo y evaluación de un sistema de teleoperación de realidad virtual para controlar el brazo robótico Franka Research 3. Abordando las limitaciones de las interfaces de visualización 2D tradicionales, la solución propuesta permite un control intuitivo a través de una arquitectura distribuida que integra el middleware ROS2, Unity Engine, una cámara estéreo ZED Mini, y el visor de realidad virtual Meta Quest 2 con sus controles.
Siguiendo una metodología iterativa basada en el Proceso Racional Unificado y los principios del diseño concurrente, el sistema se desarrolló de forma incremental y se probó con 14 participantes. Entre las funcionalidades básicas se encuentra la transmisión de imágenes estéreo en tiempo real y la manipulación con joystick. Las métricas de rendimiento y evaluaciones centradas en el usuario, recopiladas a través de la Escala de Usabilidad del Sistema (SUS), el Índice de Carga de Tareas de la NASA (NASA-TLX), el Cuestionario de Enfermedad de Realidad Virtual (VRSQ) y el Cuestionario de Experiencia del Usuario (UEQ); demostraron la capacidad de aprendizaje, la usabilidad y la viabilidad operativa generales del sistema. La puntuación del SUS de 61,25 sugiere un sistema utilizable con espacio de mejora para alcanzar la total facilidad de uso. La puntuación NASA-TLX de 31,2 refleja una baja carga de trabajo percibida. La puntuación VRSQ de 16,07 apunta a una baja incidencia de síntomas de cibersickness, lo que respalda la comodidad del sistema durante el uso de corta duración.
Se observó una clara mejora en el tiempo de ejecución de la tarea y en la confianza del usuario a lo largo de los ensayos, lo que confirma la eficacia de la interfaz a pesar de pequeñas limitaciones en la sincronización y la estabilidad visual.
La arquitectura del sistema hace hincapié en la modularidad y escalabilidad, lo que lo hace adecuado para la investigación y las aplicaciones prácticas en teleoperación. Las contribuciones clave incluyen la validación de un modelo de integración ROS2-Unity para el control inmersivo, una implementación de retroalimentación háptica, y conocimientos sobre las compensaciones de usabilidad en el control de movimiento basado en impedancia. Este trabajo contribuye a cerrar la brecha en la colaboración remota entre humanos y robots, colaborando a la fundamentación para futuras innovaciones en gemelos digitales, realidad aumentada y control háptico adaptativo en interfaces de teleoperaciónPasantía de investigación (ngeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a
Diseño de un dispositivo de impulsión de biogás adecuado al uso rural en Colombia
No full textEl acceso a fuentes de energía limpias y seguras es un desafío constante en muchas zonas rurales de Colombia, donde en muchos casos se llega a depender en gran medida de combustibles tradicionales, como la leña o el carbón, en las tareas domésticas. Esta situación es un riesgo a la salud y un limitante en el desarrollo sostenible del país. En ese sentido, el biogás se presenta como una solución energética que puede reducir significativamente el impacto ambiental y mejorar la calidad de vida de las comunidades rurales, pero su aprovechamiento enfrenta diversas barreras que incluyen la falta de sistemas que facilite su distribución. En respuesta a este problema, se propone el diseño de un dispositivo de impulsión de biogás orientado al uso doméstico en las zonas rurales de Colombia, con un enfoque desde la Ingeniería Mecatrónica. Es así como aparece LIORA, un dispositivo con una arquitectura modular que permite acelerar el biogás para ser utilizado de forma sencilla en los puntos de consumo, todo esto a través de un sistema electromecánico basado en un microcontrolador ESP32, sistemas de seguridad y una interfaz de usuario intuitiva que facilita su uso. Esta propuesta es alineada con los principios de economía circular y desarrollo sostenible, ofreciendo una alternativa replicable y funcional para el entorno al que va dirigido.Access to clean and safe energy sources remains a constant challenge in many rural areas of Colombia, where households often rely heavily on traditional fuels such as firewood or charcoal for domestic tasks. This situation poses health risks and hinders the country’s sustainable development. In this context, biogas emerges as an energy solution that can significantly reduce environmental impact and improve the quality of life in rural communities. However, its utilization faces several barriers, including the lack of systems that facilitate its distribution. To address this issue, the design of a biogas propulsion device is proposed, aimed at domestic use in Colombia’s rural areas, with an approach grounded in Mechatronic Engineering. This is how LIORA emerges—a device with a modular architecture that enables biogas acceleration for easy use at consumption points, all through an electromechanical system based on an ESP32 microcontroller, safety systems, and an intuitive user interface that simplifies operation. This proposal aligns with the principles of circular economy and sustainable development, offering a replicable and functional alternative for the target environment.Pasantía de investigación (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a
Plan de acción para la integración de los sistemas de gestión ambiental y el sistema de control interno para aportar a la minimización de impactos ambientales de una autoridad ambiental en Colombia
No full textLa CVC se enfoca en el desarrollo de planes, programas y proyectos relacionados con la conservación y uso sostenible de los recursos naturales. Así mismo, busca ejercer de manera oportuna y justa la normatividad establecida para fomentar el mejoramiento en los sitios donde sea aplicada la jurisdicción, de tal forma que se promueva una cultura ambiental en los actores tales como: las empresas, ONGs y ciudadanía en general. Cabe resaltar, que tuvieron como base la Ley 87 (1993), donde se “establecen normas para el ejercicio del control interno en las entidades y organismo del estado y se dictan otras disposiciones” es así como la CVC da cumplimiento al control interno, lo aplica acorde con el Decreto 648 (2017), el cual fortaleció el control interno en las entidades. La CVC para llevar un control interno y un control ambiental expidieron la Resolución No. 0100 No. 0500- 1138 (2019) a través de la cual fue creado el Comité de Coordinación del Programa Institucional de Gestión Ambiental - PIGA, de la -CVC” y adopta de manera voluntaria la implementación y certificación de la norma ISO 14001:2015Tesis (Magíster en Gestión Ambiental y Desarrollo Sostenible)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025MaestríaMagíster en Gestión Ambiental y Desarrollo Sostenibl
Contribución del diseño editorial en el proceso del masaje terapéutico para bebés prematuros
No full textEl nacimiento prematuro y el bajo peso al nacer constituyen una problemática relevante en la salud neonatal en Colombia, debido a las prolongadas estancias hospitalarias en las Unidades de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN) y a los riesgos asociados al desarrollo físico y neurológico del neonato. Aunque el Método Madre Canguro es una estrategia reconocida para favorecer la recuperación, no todos los bebés prematuros pueden acceder a este tratamiento por condiciones clínicas inestables. En este contexto, el masaje terapéutico se presenta como una alternativa eficaz para estimular la ganancia de peso, reducir el estrés y favorecer el desarrollo integral del neonato.
El presente proyecto tiene como objetivo diseñar un material editorial gráfico de apoyo que facilite la correcta aplicación del masaje terapéutico en bebés prematuros, dirigido tanto a madres, padres y cuidadores como al personal de la salud. La metodología empleada es de enfoque cualitativo, con carácter aplicado y descriptivo, apoyada en revisión bibliográfica, análisis contextual y experiencia de campo.
Como resultado, se propone un folleto editorial instructivo, portable y de fácil comprensión, que traduce información médica compleja en recursos visuales claros e ilustraciones didácticas. Este material contribuye a mejorar la comunicación, el aprendizaje y la correcta ejecución de la técnica, fortaleciendo el rol del diseño editorial como herramienta educativa en el ámbito de la salud neonatal.Proyecto de grado (Diseñador de la Comunicación Gráfica)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoDiseñador(a) de la Comunicación Gráfic
Herramienta informática para sistematizar y facilitar el análisis de datos en los procesos de capacitación referentes al uso de tecnología biomédica en el Hospital Universitario Fundación Valle del Lili
No full textEl presente documento aborda el desarrollo de una herramienta informática destinada a gestionar el proceso de validación de competencias en el uso de tecnología biomédica, como parte del programa de capacitaciones del Hospital Universitario Fundación Valle del Lili, en la ciudad de Cali, Colombia. Este proyecto se estructuró en varias etapas fundamentales para la implementación de un sistema que permitió la transición de un procedimiento manual ya existente a una solución digital. Dicha solución no solo automatiza el diligenciamiento del formato de validación, sino que también optimiza por medio de los resultados obtenidos la trazabilidad y la gestión integral del programa de formación.
El desarrollo del sistema se llevó a cabo en cuatro etapas principales: análisis de requerimientos, diseño de arquitectura de datos, implementación funcional y validación con usuarios finales. Durante este proceso, se emplearon herramientas como Flask para el desarrollo del servidor web seleccionado como la opción más viable de acuerdo al entorno de la institución, SQLAlchemy para la gestión de la base de datos PostgreSQL, y librerías como Pandas, Matplotlib y Seaborn para la generación de reportes estadísticos y análisis visual de resultados.
La herramienta permitió estandarizar la recopilación de datos, automatizar la elaboración de reportes y facilitar el análisis estadístico de los resultados obtenidos en las validaciones. Además, fortaleció el seguimiento del desempeño del personal capacitado, promoviendo una toma de decisiones basada en evidencia.Pasantía institucional (Ingeniero Biomédico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Automatización de un sistema de manufactura flexible utilizando tecnologías opensource
No full textEl presente proyecto tuvo como objetivo desarrollar el sistema de control y supervisión de una fábrica didáctica de manufactura flexible ubicada en el Centro de Electricidad y Automatización Industrial del SENA Regional Valle del Cauca, utilizando tecnologías open-source como alternativa a los entornos propietarios. La iniciativa surgió ante la necesidad de reactivar y modernizar una planta conformada por cinco estaciones del sistema Festo MPS, originalmente inoperativas por la falta de integración entre controladores y sistemas de comunicación. La metodología empleada fue de tipo iterativa e incremental, estructurada en fases de caracterización, diseño, implementación y validación. Inicialmente se realizó la caracterización técnica de cada estación, identificando sensores, actuadores y módulos de control. Posteriormente se diseñó una arquitectura de control distribuido basada en controladores Festo CECC-LK y CPX-CEC-C1, programados en CODESYS 3.5 y 2.3, junto con un microcontrolador ESP32 destinado a la adquisición de señales analógicas y un sensor de visión SBSI-Q-R3B-F6-W para la verificación de tapas. La comunicación entre dispositivos se estableció mediante los protocolos Modbus TCP/IP y OPC UA, garantizando interoperabilidad y escalabilidad del sistema. Como parte del proyecto se desarrolló un sistema MES (Manufacturing Execution System) con interfaz HMI empleando Python y la librería Flet, que permite monitorear el estado de las estaciones, gestionar pedidos de producción, registrar alarmas y visualizar variables de proceso en tiempo real. Este sistema integra las cinco estaciones en una línea de producción secuencial, coordinada y supervisada desde una plataforma central, ofreciendo trazabilidad completa de los pedidos procesados. Los resultados demostraron la viabilidad del uso de herramientas de código abierto en entornos educativos e industriales, al reducir costos, simplificar la integración y favorecer la enseñanza de conceptos asociados con la Industria 4.0, como la comunicación entre máquinas, la digitalización de procesos y la supervisión remota. Además, se fortalecieron las competencias de los aprendices en programación de PLC, control distribuido y diseño de sistemas MES. Se concluye que la automatización de la fábrica didáctica mediante tecnologías open-source constituye una alternativa efectiva, económica y sostenible para la formación técnica y la modernización de laboratorios académicos, aportando una base sólida para futuras investigaciones y ampliaciones del sistemaPasantía organizacional (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a
Desarrollo de un aplicativo tecnológico basado en inteligencia artificial como soporte para la investigación de mercados en un gremio empresarial de economía mixta - Valle del Cauca Colombia
No full textEl presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar un aplicativo tecnológico basado en inteligencia artificial como soporte para la investigación de mercados en un gremio empresarial de economía mixta del Valle del Cauca, Colombia. Se adoptó un diseño experimental con enfoque mixto, implementado mediante la metodología ágil Scrum en tres iteraciones progresivas que abarcaron levantamiento de requisitos, pruebas controladas y despliegue piloto institucional. La intervención se realizó en la Unidad de Emprendimiento y Financiamiento del gremio empresarial, donde un grupo representativo de funcionarios internos —gerente, jefe de área, asesor y analista— actuaron como unidades muestrales para la validación funcional técnico-operativa del aplicativo, verificando su desempeño en condiciones controladas. El producto resultado automatiza íntegramente el flujo de asesoría financiera: captura de datos mediante formularios inteligentes, generación de diagnósticos automáticos con agentes IA, asignación y agendamiento de expertos, cierre de casos y consolidación de indicadores estratégicos en un tablero ejecutivo. Las pruebas de factibilidad evidenciaron reducción sustancial de los tiempos operativos y mayor consistencia en los diagnósticos comparados con el proceso manual, confirmando la viabilidad técnica y el aporte a la investigación de mercados del gremio. Se concluye que la solución potencia la recolección sistemática de información empresarial y facilita la formulación de políticas de apoyo basadas en datos, alineando la evolución del proyecto con los objetivos planteados inicialmente.The objective of this work was to develop a technological application based on artificial intelligence as a support for market research in a mixed economy business association in Valle del Cauca, Colombia. An experimental design with a mixed approach was adopted, implemented using the agile Scrum methodology in three progressive iterations that included requirements gathering, controlled testing and institutional pilot deployment. The intervention was carried out in the Entrepreneurship and Financing Unit of the business association, where a representative group of internal employees -manager, area manager, advisor and analyst- acted as sample units for the technical-operational functional validation of the application, verifying its performance under controlled conditions. The resulting product fully automates the financial advisory flow: data captured through intelligent forms, generation of automatic diagnoses with AI agents, assignment and scheduling of experts, case closure and consolidation of strategic indicators in an executive dashboard. The feasibility tests showed a substantial reduction in operating times and greater consistency in the diagnoses compared to the manual process, confirming the technical feasibility and the contribution to the market research of the guild. It is concluded that the solution enhances the systematic collection of business information and facilitates the formulation of data-driven support policies, aligning the evolution of the project with the objectives initially setProyecto de grado (Administrador de Empresas)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoAdministrador(a) de Empresa
Desarrollo de un sistema de corte de fibras para impresora 3d reforzadas con fibras continuas
No full textEl presente documento aborda el desarrollo de un sistema de corte destinado a fibras continúas utilizadas en la impresora 3D de gran formato que se encuentra en la Universidad Autónoma de Occidente. Esta impresora tiene la capacidad de utilizar pellets de PLA (ácido Poliláctico) o ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) reforzados con las fibras anteriormente mencionadas, como el cáñamo o fibra de vidrio. El propósito principal de este proyecto es facilitar el corte de la fibra continua que se extruye junto con otros materiales al finalizar cada capa de impresión. Este corte permitirá al sistema de extrusión imprimir objetos y piezas sin que la fibra se enrede entre capas, optimizando así el proceso de impresión. Los objetivos específicos que se proponen son, diseñar un sistema de corte automático, Integrar el sistema de corte al sistema de impresión 3D y validar el resultado del proceso de extrusión mediante el desempeño de las piezas impresas. Los resultados que entrega este proyecto ayudan a mejorar el corte de fibra continua en la impresora de gran formato, en este caso al final de cada capa, esto sin obstruir ningún proceso que tenga actualmente, además de agregar un carrete para la fibra continua sin necesidad de extender tanto el material. Este proyecto intenta ser lo más integral posible al firmware de la impresora; esto define muchos retos los cuales son necesarios para que la impresora trabaje óptimamente integrando un sistema de corte para fibras continuas.
Es importante resaltar que el proyecto tiene el potencial de beneficiar significativamente a la industria de la manufactura. Al permitir la impresión de piezas con calidad y buenas propiedades mecánicas a un menor costo, podría ofrecer una alternativa viable a la fabricación de una gran cantidad de piezas y objetos que tradicionalmente se realizan utilizando metales y técnicas de manufactura sustractiva. Esto no solo abriría nuevas posibilidades en términos de diseño y producción, sino que también podría contribuir a la reducción de costos y al uso más eficiente de recursos en diversas aplicaciones industrialesThis paper addresses the development of a cutting system for continuous fibers used in the large format 3D printer located at the Universidad Autónoma de Occidente. This printer has the ability to use PLA (Polylactic acid), or ABS (acrylonitrile butadiene styrene) pellets reinforced with the previously mentioned fibers, such as hemp or fiberglass. The main purpose of this project is to facilitate the cutting of the continuous fiber that is extruded along with other materials at the end of each printing layer. This cutting will allow the extrusion system to print objects and parts without the fiber getting entangled between layers, thus optimizing the printing process. The specific objectives proposed are to design an automatic cutting system, to integrate the cutting system into the 3D printing system and to validate the result of the extrusión process through the performance of the printed parts. The results delivered by this project help to improve the continuous fiber cutting in the large format printer, in this case at the end of each layer, without obstructing any process currently in place, in addition to adding a reel for continuous fiber without the need to extend the material so much. This project tries to be as integral as possible to the printer firmware; this defines many challenges which are necessary for the printer to work optimally integrating a continuous fiber cutting system.
Besides this, the project has the potential to significantly benefit the manufacturing industry. By enabling the printing of parts with quality and good mechanical properties at a lower cost, it could offer a viable alternative to the manufacture of many parts and objects that are traditionally made using metals and subtractive manufacturing techniques. This would not only open new possibilities in terms of design and production but could also contribute to cost reduction and more efficient use of resources in various industrial applicationsProyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2025PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a