12 proyectos de investigación del Tec que ya son prototipos

Tecnologías robóticas de asistencia, de detección de COVID con tecnología molecular para calcular aforos o para purificar ambientes son algunos de los proyectos impulsados por el programa Borregos Tecnológicos.

“Es un programa creado por el Tecnológico de Monterrey para el desarrollo acelerado de prototipos en 12 semanas”, comentó el Dr. Jorge Avendaño, director de Comercialización y Transferencia de Tecnología del Tec.

Esta iniciativa opera a través de convocatorias para obtener recursos económicos, se otorga hasta 500 mil pesos a los creadores de los prototipos, así como tiempo para su desarrollo.

En CONECTA te mostramos los proyectos que fueron presentados en el marco del 52 Congreso de Investigación y Desarrollo del Tec:

 

 

1. Robot móvil autónomo para medición biométrica

El robot móvil autónomo PiBot está construido con un conjunto de sensores para permitir la navegación y con capacidades de medición biométrica.

Puede brindar asistencia médica, detectar a personas sin cubrebocas, calcular el aforo de un lugar, la distancia entre personas y ubicar a personas con COVID.

Sin embargo, su funcionalidad no se limita a la pandemia, ya que puede ayudar en áreas comerciales y laborales, entre otras. 

Este robot tiene la capacidad de hacer entregas sin contacto e interactuar con los usuarios en tiempo real, así como de navegar por espacios de manera autónoma; tiene una pantalla táctil y un navegador web; actualmente está en proceso de patente.

Este robot fue desarrollado por el Dr. Jorge de Jesús Lozoya, el Ing. Jorge Murrieta, el Dr. Mauricio Adolfo Ramírez y el Ing. Juan Ángel González.

 

 

2. Monitoreo de aguas residuales para detectar COVID

El sistema de monitoreo epidemiológico MARTEC sirve para detectar casos de COVID-19 a través de tomas de muestras en aguas residuales de manera periódica en edificios y áreas determinadas.

“La red sanitaria es como un sistema circulatorio y nos provee información muy útil acerca de cómo se está comportando su estado de salud, sus actividades y otras actividades”, comentó el Dr. Eduardo Sosa, investigador del proyecto.

Con el uso de tecnología biológica molecular, el laboratorio lleva a cabo análisis con técnicas de transcripción inversa de la reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) que localiza la presencia del ácido ribonucleico (ARN) del virus SARS-CoV-2.

El sistema permite la detección de brotes de infecciones con hasta 10 días de anticipación.

Además del proceso de análisis de laboratorio del agua residual, el equipo MARTEC ha implementado el uso de un esquema de semaforización para medir el nivel de alerta por la presencia del virus.

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3. Diagnóstico de temperatura corporal en tiempo real 

Investigadores Tec crearon este sistema rápido de medición de temperatura corporal sin contacto físico; fue ideado para ser instalado en los accesos en edificios y otras instalaciones para el monitoreo de personas.

Este sistema se basa en el uso de algoritmos de reconocimiento facial, sistemas y cámaras termográficas, que funcionen en tiempo real; además, con señal distribuida, lo que permite que se pueda conectar o monitorear de manera remota.

“Con el regreso a las actividades, la seguridad es muy importante y uno de los primeros problemas son esos filtros de acceso; el objetivo es hacer un monitoreo en tiempo real para evitar filas de espera o aglomeraciones”, señaló el Dr. Manuel Macías.

El sistema también permite activar diferentes alertas que pueden ser detectadas a través de las cámaras, por ejemplo, el uso correcto del cubrebocas o de otros accesorios como anteojos, esto, sin afectar el reconocimiento facial.

A través de la detección de cambios en la temperatura, se puede detectar de manera temprana si los usuarios tienen variaciones que puedan significar riesgos de infección de COVID-19 o alguna otra enfermedad.

 

 

4. Purificación de aire con Safe Air

Este sistema puede purificar el aire en áreas concurridas como escuelas, oficinas de gobierno y restaurantes, frente a micropartículas dañinas para la salud y virus como el SARS-CoV-2 causante del COVID-19.

Safe Air fue creado por Fernando Delgado, Omar Campuzano, Enrique López, Alejandro Montesinos y Michel Romero. Este último explica que una de sus principales características es el control y visualización vía web.

“Pueden tener 500 equipos y controlarlos desde una sola central. Pueden monitorearlos al mismo tiempo, mostrar su ubicación, temperatura, humedad y niveles de CO2”, indicó Romero. 

Además, asegura que, a diferencia de otros equipos similares en el mercado, tiene filtros que pueden ser conseguidos con una gran cantidad de proveedores a bajo costo. 

Estos equipos ya son utilizados dentro del Tecnológico de Monterrey. Sus creadores colaboran con la Universidad de Berkeley, en California, para desarrollar de otras tecnologías similares.

 

 

5. Purificación de aire con luz ultravioleta PUREX

Se trata de un dispositivo de esterilización del aire que utiliza 254 nanómetros de luz ultravioleta para eliminar microorganismos como el virus SARS-CoV-2, hecho para ser instalado en el techo de habitaciones.

“Las infecciones a través del aire generalmente suceden por las personas que estemos dentro del cuarto, interactuando, esa es la problemática que este dispositivo trata de solucionar”, comentó Azael Cortés, líder del proyecto.

“Tenemos un compendio de variedad de microorganismos a los que sabemos cuál es la dosis que les tenemos que dar y cuál es el porcentaje de supervivencia del patógeno”, explicó Cortés.

El equipo puede filtrar hasta 600 metros cúbicos por hora, es decir, aproximadamente en habitaciones de 100 metros cúbicos estaría cambiando el aire hasta 4 veces por hora. 

“Lo más importante de nuestro diseño es que está hecho para esterilizar al contacto, es decir, al entrar el aire en contacto en menos de 1 segundo arroja reducciones del 99.9%”, añadió.

 

 

6. Robot autónomo de asistencia RoboCov

Este robot es una plataforma al que se le puede adaptar diferentes módulos que permiten distintas funcionalidades.

El robot puede usarse para transportar carga, detectar el uso correcto de cubrebocas, sanitizar mediante un módulo de luz ultravioleta o ser una estación móvil de desinfección para manos, entre otros. 

El nombre del robot alude a las acciones para combatir el COVID-19, pero sus creadores señalan que puede incluso servir como guía para visitantes en el Tec de Monterrey. 

“(Incluso) tiene mensajes de audio que puede reproducir. Hemos realizado tours en el campus CDMX y las personas le prestan atención. 

“El robot va dando tours e incluso va sanitizando al mismo tiempo”, señaló Pedro Ponce, líder del proyecto.

 

 

 

7. Interfaz para el análisis de distanciamiento por inteligencia artificial

Este proyecto consiste en una interfaz que implementa inteligencia artificial para detectar el correcto distanciamiento físico entre las personas que conviven en espacios definidos.

“Durante la pandemia del COVID se han aplicado diferentes medidas preventivas para poder frenar los contagios: una de esas medidas ha sido el distanciamiento físico”, comentó Roberto Munguía,  ingeniero de inteligencia artificial del proyecto.

El proyecto, liderado por el Dr. Sergio Uribe, significa un apoyo en el monitoreo automático en torno a esta medida de seguridad implementada por el Tec y otras instituciones.

A través de las cámaras, la plataforma captura imágenes en tiempo real y puede registrar diferentes métricas, como el número de personas, incumplimientos hay en el área y horarios con mayor afluencia.

Muestra de manera individual a las personas, las señala con indicadores en colores verde y rojo dependiendo si están cumpliendo o no con el distanciamiento, así como la duración de los incumplimientos.

“Dependiendo del distanciamiento que sea detectado se pueden emitir alertas sonoras y visuales”, dijo Munguía.

 

 

8. El "Shazam" para el llenado de recipientes

Este proyecto consiste en un prototipo que puede detectar un vacío mediante el sonido que genera al llenarse, el cual puede usarse para llenar desde un vaso hasta un silo de manera automática.

“Funciona mediante la física que identifica que las cavidades que en este caso es un recipiente que presenta una frecuencia de resonancia, que está relacionada a la geometría del espacio vacío. 

“Su geometría va variando y podemos conocer la frecuencia de resonancia. Es lo que analizamos”, comentó Manuel Alejandro Trejo, uno de sus creadores.

Esta tecnología puede usarse en diversas aplicaciones desde cines, donde puede automatizarse el llenado de vasos hasta embotelladoras, silos de granos o incluso máquinas de café.

“(El nuevo) prototipo, ahora puede identificar exactamente qué recipiente es. Es como Shazam, pero para detectar el recipiente que se llena”, aseveró Trejo.

 

 

9. Sistema de automatización autónoma de vehículos 

El proyecto incorpora tanto mecanismos de hardware como de software para brindar a vehículos de baja velocidad la posibilidad de movilizarse de manera autónoma en entornos industriales controlados.

Para ello, el equipo de desarrollo ofrece la integración de un robot con sensores para ser añadido en diferentes tipos de plataformas como montacargas, carritos de golf, entre otros.

“Lo que hicimos fue montar sensores, adaptadores y procesadores para que interactúen con un software capaz de poder hacer un planeamiento de trayectoria de los vehículos”, señaló Edgar 

Cuenta con un control que busca ser autónomo a través del control de la dirección y la tracción de los vehículos a baja velocidad.

En la parte de software están conectores ultrasónicos, para garantizar la seguridad y verificar que no haya obstáculos delante del robot y para navegación autónoma tiene un escáner láser LiDAR 3D, cámaras, radar y sensores para ubicarse.

“El robot puede reconocer todo lo que ve, puede diferenciar diferentes objetos, como una silla, una persona, un carro, otro robot, todo para hacer su planeación de recorrido de una manera segura”, añadió.

 

 

 

10. Monitoreo de aforos en espacios colaborativos

El Dr. Héctor Ceballos presentó esta tecnología que utiliza un sensor para detectar la presencia de personas en espacios como salas de juntas o salones, el cual ya se aplica en el Tec de Monterrey. 

“Estos sensores recopilan información ambiental que se manda a la nube y se presenta en un tablero en tiempo real e indican si la sala está ocupada, a la mitad o vacía”, señala Ceballos. 

El doctor señala que en un principio, ante la pandemia, solo se buscaba conocer si había o no personas en una sala. Sin embargo, al aumentar los niveles de presencialidad ahora buscaban conocer el aforo en el momento. 

Esta plataforma también permite la recopilación de datos con los que se pueden crear modelos de predicción de uso y capacidad de salas mediante Inteligencia Artificial. 

“Esto permitiría reconfigurar los espacios. (Por ejemplo) basado en la historia del lunes a miércoles, predecimos que el comportamiento del viernes sería una ocupación baja”, indicó Ceballos. 

También, Ceballos añade que puede conectarse a sistemas de ahorro de energía para disminuir el uso de luces y sistemas de ventilación, entre otros.

 

 

11. Sistema de registro de movimientos corporales

El proyecto consta de una serie de sensores que pueden ser colocados en las extremidades y otras partes del cuerpo de las personas para luego registrar y graficar los movimientos de las articulaciones en una interfaz.

“Comprender nuestro propio movimiento, nuestra biomecánica corporal puede darnos información que nos permita detectar ciertas patologías e incluso hacer más eficiente la rehabilitación”, comentó Martín Bustamante, líder del proyecto.

La propuesta de valor del equipo consiste en ofrecer un sistema modular de adquisición de movimiento, de bajo costo y que puede ser aplicado en diferentes áreas. 

El prototipo consiste en un módulo con sensores inerciales y un sistema de sujeción elástica para que pueda ser colocado en la parte del cuerpo de la que se desea capturar el movimiento.

Además, el equipo de desarrollo diseñó una interfaz de computadora que se conecta con los dispositivos para visualizar y graficar los movimientos de la persona.

Los clientes potenciales de este sistema son instituciones dedicadas a la medicina clínica y deportiva, también instituciones de robótica y entretenimiento, así como instituciones académicas.

 

 

12. Algoritmo para cálculo de aforo

Este proyecto busca sustituir la medición del aforo de universidades, centros comerciales y otros espacios que miden la cantidad de personas que entran a sus instalaciones de manera manual.

“La forma como se lleva este proceso de contabilización (en el campus Monterrey) es mediante un proceso manual. Si pasan por un acceso del campus los guardias tienen un dispositivo manual sencillo con el que hacen click.

“Evidentemente, eso lleva un trabajo físico manual de alguna persona que pone atención todo el tiempo en cuanto entra o sale alguien”, señaló Cristian Mendoza, quien dirige el proyecto.

Mendoza explica que crearon un dispositivo que utiliza cámaras y algoritmos para detectar la entrada y salida de las personas y brindar datos sobre el aforo de un espacio en tiempo real.

Este sistema también permite la creación de alarmas para señalar cuando se está llegando a los niveles de aforo permitido o se exceden. 

 

 

El 52 Congreso de Investigación y Desarrollo 

El Congreso de Investigación y Desarrollo se realiza anualmente desde 1971. Este año es la edición número 52, y se realizará del 2 al 4 de marzo de 2022 desde el Centro de Congresos del campus Monterrey.

“Para el Tec de Monterrey es fundamental continuar el desarrollo de una cultura de investigación e innovación", dijo Neil Hernández Gress, vicerrector asociado de Investigación y Transferencia Tecnológica del Tec.

"En ese sentido, se diseñan plataformas, espacios y actividades cuyo fin es involucrar, compartir y comunicar la investigación científica y tecnológica, tal como el Congreso de Investigación y Desarrollo”, agregó.

 

 

 

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