Enfoque UTE

Composting of kitchen waste and pet feces: quality and effect on vegetable germination and growth

Abstract The rates of urban growth and urbanization indicate a projected increase in waste generation. In developing countries, the organic fraction constitutes approximately half of the total waste, leading to the production of leachate, toxic gases, and the emergence of vectors. Composting emerges as a straightforward and cost-effective solution for organic waste recovery. This study focused on evaluating the quality of compost derived from organic waste (CRO) and pet feces (CM). The research aimed to investigate the impact of these composts on the germination and growth of selected vegetables. The primary quality parameters were assessed, and different mixtures of CRO and CM were implemented as experimental treatments. The majority of the fertilizers examined complied with the quality standards. However, the germination percentage of CRO (18 %) and CM (10 %) fell below the required threshold (80 %), and CM surpassed the recommended maximum level of total coliforms (1100 NMP/g compared to the recommended 1000 NMP/g). Notably, a higher germination percentage (84 %) was observed for both CRO and CM at a 25 % compost addition. In terms of growth trials, the control group exhibited the tallest plants (13.88 cm), followed by the 10 % CRO treatment (13.22 cm) and the 25 % CM treatment (11.50 cm). The findings underscore the potential of urban organic waste, including pet waste, for composting and its positive impact on plant growth.

Resumen Las tasas de crecimiento y urbanización de las ciudades pronostican el aumento de residuos. En los países en desarrollo la fracción orgánica representa aproximadamente la mitad del total de residuos generados; esta fracción genera lixiviados, gases tóxicos y la aparición de vectores. El compostaje es la alternativa más sencilla y económica para la recuperación de los residuos orgánicos. En este estudio se evaluó la calidad de dos compost elaborados con residuos orgánicos (CRO) y heces de mascota (CM). La pregunta de investigación analizó el efecto de estos abonos en la germinación y crecimiento de hortalizas seleccionadas. Se determinaron los principales parámetros de calidad y se diseñaron tratamientos con diferentes mezclas de CRO y CM. Los abonos evaluados se encuentran en su mayoría dentro de los parámetros de calidad. El porcentaje de germinación del CRO (18 %) y del CM (10 %) fue menor al requerido (80 %); y el CM excedió (1100 NMP/g) el máximo recomendado de coliformes totales (1000 NMP/g). La germinación fue mayor CRO y CM al 25 % (84 % en ambos casos). En los ensayos de crecimiento el control finalizó con mayor altura (13.88 cm), seguido del CRO al 10 % (13.22 cm) y CM al 25 % (11.50cm). Los resultados demuestran el potencial de los residuos orgánicos urbanos, incluyendo los desechos de mascotas, para el compostaje y sus efectos beneficiosos en el crecimiento de las plantas.

Teaching Industrial Robotics in Higher Education with the Visual-based Android Application Hammer

Abstract Robotics is a demanding subject in higher education. Learning methodologies need to be updated to make use of the new technologies. This paper presents a new methodology for teaching industrial robotics programming using a visual interface running on Android devices, called Hammer. This tool allows the control and programming of robots via a visual environment based on the Scratch concept. Thanks to it, students can see the practical part of theoretical concepts learned in class and, at the same time, test and generate tasks and paths for industrial robots while learning the basics of robot programming. Students don’t need to have any knowledge about the target robot programming language, but a basic knowledge of Robotics. This tool has been tested in this paper through four different guided practical exercises. All exercises have been validated through surveys and the results are presented and discussed in the paper.

Resumen La robótica es una asignatura exigente en la enseñanza superior. Es necesario actualizar las metodologías de aprendizaje para hacer uso de las nuevas tecnologías. Este trabajo presenta una nueva metodología para la enseñanza de la programación de robótica industrial utilizando una interfaz visual que se ejecuta en dispositivos Android, denominada Hammer. Esta herramienta permite controlar y programar robots a través de un entorno visual basado en el concepto Scratch. Gracias a ella, los alumnos pueden ver la parte práctica de los conceptos teóricos aprendidos en clase y, al mismo tiempo, probar y generar tareas y trayectorias para robots industriales mientras aprenden los fundamentos de la programación de robots. Los alumnos no necesitan conocimientos sobre el lenguaje de programación del robot de destino, pero sí conocimientos básicos de Robótica. Esta herramienta se ha probado en este artículo a través de cuatro diferentes ejercicios prácticos guiados. Todos los ejercicios se han validado mediante encuestas y los resultados se presentan y discuten en el artículo.

Robotic digital twin as a training platform for rehabilitation health personnel

Abstract In the last twenty years, a trend towards the digitization of products and processes has been generated, so the new concept of health 4.0 promotes the use of simulators and digital twins for the training of health personnel, as well as for the personalized planning of patients rehabilitation treatments. This paper presents a virtual training tool for health personnel, which is based on the prototype of a digital twin of an exoskeleton for upper limb rehabilitation. The device was designed in Solidworks® and later its equivalent model was obtained in Matlab/Simulink® software. Through the latter, the functionality of the device is evaluated through the implementation of different therapeutic routines, which help the physiotherapist to plan and evaluate the performance of each patient’s treatment. In this case, the evaluation of the movements of the upper limb are generated through independent and combined movements of the shoulder, elbow and wrist joints and, as a result, graphs of the movements are obtained, as well as a virtual representation of the digital twin and the values of the torques in each joint. Finally, a digital tool that allows the digital twin prototype to be configured to conditions similar to those of the real exoskeleton for automation and supervision tasks is obtained.

Resumen En los últimos veinte años se ha generado una tendencia hacia la digitalización de productos y procesos, por lo que el nuevo concepto de salud 4.0 promueve el uso de simuladores y gemelos digitales para la formación del personal sanitario, así como para la planificación personalizada de tratamientos de rehabilitación de pacientes. Este artículo presenta una herramienta virtual de capacitación para el personal de salud, que se basa en el prototipo de un gemelo digital de un exoesqueleto para la rehabilitación del miembro superior. El dispositivo fue diseñado en Solidworks® y posteriormente se obtuvo su modelo equivalente en el software Matlab/Simulink®. Mediante este último se evalúa la funcionalidad del dispositivo a través de la implementación de diferentes rutinas terapéuticas, que ayudan al fisioterapeuta a planificar y evaluar el rendimiento del tratamiento de cada paciente. En este caso, la evaluación de los movimientos del miembro superior se genera a través de movimientos independientes y combinados de las articulaciones del hombro, codo y muñeca; como resultados se obtienen gráficos de los movimientos, una representación virtual del gemelo digital y los valores de los pares en cada articulación. Finalmente, se obtiene una herramienta digital que permite configurar el prototipo de gemelo digital a condiciones similares a las del exoesqueleto real para tareas de automatización y supervisión.

Pasture potentialities in family farming production systems in Los Ríos province, Ecuador, during the Summer

Abstract The aim of this study is to determine the potentialities of the most used grasses in family production systems in Los Ríos province, Ecuador, during the summer. The study was carried out in research areas and in the Ruminology and Nutritional Metabolism Laboratory of the Quevedo State Technical University. The species most used in livestock systems were selected to carry out studies of productive behavior (total biomass, total DMY, leaves and stems) and quality (DM, CP, ashes, OM, P, Ca, NDF, ADF, Lignin, Cel, Hcel, CC, IVDMD, ISDMD, OMD, ME and NLE), which underwent cluster analysis to group species with similarity. For production and chemical composition, three main components were obtained with eigenvalues greater than one and that explain 87.27 % of the variability between varieties. In component one, 11 indicators related to protein, energy and the structural components of the cell were shown with values of preponderance greater than 0.75. For the cluster analysis, five groups were formed, with the best results for the third group, made up of M. maximus with high values in CP, leaf/stem ratio, ISDMD and ME. All this information would contribute to the design of technological alternatives for sowing, establishment, management, and use of its biomass as a food source where the productivity and sustainability of the ecosystem are minimized.

Resumen El objetivo de este estudio es determinar las potencialidades de los pastos más utilizados en los sistemas de producción familiar en la provincia de Los Ríos, Ecuador, durante el verano. El estudio se realizó en áreas de investigación y en el Laboratorio de Ruminología y Metabolismo Nutricional de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Las especies más utilizadas en los sistemas ganaderos fueron seleccionadas para realizar estudios de comportamiento productivo (biomasa total, RMS total, hojas y tallos) calidad (MS, PB, cenizas, MO, P, Ca, FDN, FDA, LAD, Cel, Hcel, CC, TT, FT, TCT, DIVMS, DISMS, DMO, EM y ENL), a las que se les realizaron análisis de conglomerados para agrupar especies con similitud. Para la producción y composición química se obtuvieron tres componentes principales con valores propios superiores a uno y que explican 87.27 % de la variabilidad entre las variedades. En el componente uno se mostraron 11 indicadores relacionados con proteína, energía y los componentes estructurales de la célula con valores de preponderancia mayor de 0.75. Para el análisis de conglomerados se formaron cinco grupos, con los mejores resultados para el tercer grupo, lo integró el M. maximus con valores altos en la PB, relación hoja/tallo, DISMS y EM. Toda esta información contribuiría al diseño de alternativas tecnológicas para siembra, establecimiento, manejo y uso de su biomasa como fuente de alimento donde se minimiza la productividad y la sostenibilidad del ecosistema.

Internet of medical things. Measurement of respiratory dynamics using wearable sensors in post-COVID-19 patients

Abstract Nowadays, the measurement of respiratory dynamics is underrated at clinical setting and in the daily life of a subject, still representing a challenge from a technical and medical point of view. In this article we propose a concept to measure some of its parameters, such as the respiratory rate (RR), using four inertial sensors. Two different experiments were performed to validate the concept. We analyzed the most suitable placement of each sensor to assess those features and studied the reliability of the system to measure abnormal parameters of respiration (tachypnea, bradypnea and breath holding). Finally, we measured post-COVID-19 patients, some of them with breath alterations after more than a year of the diagnosis. Experimental results showed that the proposed system could be potentially used to measure the respiratory dynamics at clinical setting. Moreover, while RR can be easily calculated by any sensor, other parameters need to be measured with a sensor in a particular position.

Resumen Hoy en día la medición de la dinámica respiratoria está infravalorada en el ámbito clínico y en la vida diaria de un sujeto, y sigue representando un reto desde el punto de vista técnico y médico. En este artículo proponemos un concepto para medir algunos de sus parámetros, como la frecuencia respiratoria (FR), utilizando cuatro sensores inerciales. Se realizaron dos experimentos diferentes para validar el concepto. Analizamos la colocación más adecuada de cada sensor para evaluar esas características y estudiamos la fiabilidad del sistema para medir parámetros anormales de la respiración (taquipnea, bradipnea y retención de la respiración). Por último, realizamos mediciones en pacientes posCOVID-19, algunos de ellos con alteraciones respiratorias después de más de un año del diagnóstico. Los resultados experimentales mostraron que el sistema propuesto podría utilizarse potencialmente para medir la dinámica respiratoria en el ámbito clínico. Además, mientras que la FR puede calcularse fácilmente con cualquier sensor, otros parámetros deben medirse con un sensor en una posición determinada.

An ontology-based approach to support the knowledge management of software quality standards

Abstract Nowadays, the quality of software systems is crucial for companies to provide high-quality services and products. However, a wide number of software projects still fail. To increase the success probability of projects, it is suitable to adopting software quality standards to guide the process. However, standards are commonly described by means of natural language making difficult its analysis. For example, it is not easy to choose the most suitable standard according to the characteristics of a project. Furthermore, the usage of natural language hinders the automatic detection of inconsistencies and ambiguities. On the other hand, ontologies are an artificial intelligence technique that has been successfully used to represent and analyze knowledge in numerous domains because its capacity to enable the automatic validation and consistency checking of the represented information. This paper aims to present an ontology-based approach to describe and analyze software quality standards. Since this ontology can represent the knowledge of several standards, a reasoner may automatically validate the information and infer new knowledge. This ontology might support the reduction of conceptual ambiguity of standards descriptions and improve its understanding.

Resumen En la actualidad la calidad de los sistemas de software es crucial para que las empresas brinden servicios y productos de alta calidad. Sin embargo, un número importante de proyectos de software aún fallan. Para aumentar la probabilidad de éxito de los proyectos, es conveniente adoptar estándares de calidad de software que guíen el proceso. Sin embargo, los estándares se describen comúnmente por medio del lenguaje natural, lo que dificulta su análisis. Por ejemplo, no es fácil elegir el estándar más adecuado según las características de un proyecto. Además, el uso del lenguaje natural dificulta la detección automática de inconsistencias y ambigüedades. Por otro lado, las ontologías son una técnica de inteligencia artificial que se ha utilizado con éxito para representar y analizar el conocimiento en numerosos dominios debido a su capacidad para permitir la validación automática y la comprobación de la consistencia de la información representada. Este artículo tiene como objetivo describir una propuesta basada en ontologías para describir y analizar estándares de calidad del software. Dado que esta ontología puede representar el conocimiento de varios estándares, un razonador puede validar automáticamente la información e inferir nuevo conocimiento. Esta ontología podría apoyar en la reducción de la ambigüedad conceptual de las descripciones de estándares y mejorar su comprensión.