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Cinemática de Robots Industriales

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La robótica es un área de investigación destinada a modificar la relación del hombre con su entorno. Esto es particularmente cierto en la industria, donde profesionales en electricidad, electrónica, mecánica y automatización están llamados a ser protagonistas de los cambios producidos por la introducción y adaptación de la tecnología mecatrónica. Para ellos es fundamental dominar las técnicas relativas a la modelación cinemática de los Robots Industriales un conocimiento que la presente obra, desde una perspectiva que invita a la reflexión sobre valores humanos fundamentales, pone al alcance de cualquier entusiasta con un mínimo de bases sobre trigonometría y álgebra matricial, a través del estudio de robots manipuladores de tipo comercial, académicos e incluso algunos que han hecho historia. ····· 103611635

Tecnología de Membranas:Desgomado

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La eliminación de fosfolípidos (desgomado) presentes en aceites vegetales crudos es una de las etapas del refinado en el proceso para obtener aceites comestibles. Si bien el uso de membranas ha sido propuesto como una alternativa frente a los procedimientos convencionales (desgomado con agua), problemas relacionados con la estabilidad de las membranas poliméricas en contacto con hexano y con el bajo flujo permeado frente a la escala de procesamiento industrial han demorado su implementación. Pero, la alta estabilidad de las membranas inorgánicas ante solventes orgánicos y altas temperaturas las convierte en un candidato prometedor para esta aplicación. El objetivo de este trabajo fue utilizar membranas cerámicas tubulares para tratar miscelas de aceite de soja/hexano en un módulo de ultrafiltración a escala laboratorio construido para este fin. Los resultados de este estudio muestran que la tecnología de membranas es efectiva en el proceso de eliminación de fosfolípidos, logrando aceptables flujos permeados y retenciones de fosfolípidos altas. ····· 103611572

Implementación de Aplicaciones de Software Libre en la Educación

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En México muchas universidades muestran una tendencia o deseo por utilizar software libre, pero ninguna de ellas posee una metodología formal que pueda ayudar tanto a los docentes como a los alumnos a poder incursionar en su uso de la manera más exitosa posible, considerando también que por esta razón muchos de ellos pierden el interés en su uso y aprendizaje. Es por esto, que el presente libro busca hacer primero un análisis exhaustivo del sistema operativo Linux, considerando sus principales ventajas y desventajas en comparación con los sistemas operativos propietarios, aquellos por los cuáles se tiene que pagar una licencia y que son de código cerrado, así como evaluar cómo se encuentra posicionado actualmente este tipo de sistemas en el mercado laboral, cuáles son las áreas de oportunidad para los egresados que tengan un mayor conocimiento de las tecnologías software libre, y cuál será el impacto que tendrán en un futuro cercano. ····· 103611513

Paneles Solares Híbridos Termofotovoltaicos

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En las últimas décadas el consumo energético ha sufrido un crecimiento que va a dejar o ha dejado ya obsoletas muchas de las fuentes de energía que se han venido utilizando hasta ahora, dado que son en gran medida contaminantes y/o peligrosas. Es por ello que surge la imperiosa necesidad de invertir tiempo y recursos en I+D+I dentro del campo de las energías limpias y renovables. En esa línea está esta investigación, que trata a la par de mejorar el rendimiento de los actuales paneles fotovoltaicos, así como de obtener energía térmica de manera similar a la de un colector solar aunando ambas tecnologías en un único sistema, que alargaría la vida útil del prototipo y reduce los materiales de construcción, residuos y superficie de terreno necesaria para su implantación. Sirva este trabajo tanto de referencia como de inspiración a estudiantes e investigadores, ya que cualquier esfuerzo aplicado en esta dirección no sólo lo se verá reflejado en una civilización futura, sino que los beneficios serán tangibles a corto plazo. ····· 103611452

Vidrios Metálicos

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Actualmente, el desarrollo de materiales con propiedades únicas se ha convertido en una gran alternativa para la fabricación de dispositivos con usos específicos. Dentro de estos materiales se encuentran los vidrios metálicos , los cuales presentan propiedades fisicoquímicas mejoradas respecto de su contraparte cristalina. Este desarrollo implica un conocimiento profundo sobre los conceptos fundamentales que rigen a este tipo de materiales. Es así como ponemos en sus manos este libro, el cual le ofrece un mejor entendimiento respecto a la formación vítrea. El libro esta dirigido a estudiantes de licenciatura, maestría y doctorado, y profesores e investigadores que quieren conocer sobre estos materiales, así como al público en general interesado en el tema. El libro se divide en ocho secciones, las cuales abarcan temas relacionados con los vidrios metálicos como son: su clasificación criterios para la formación vítrea transición vítrea, habilidad para la formación vítrea GFA y estabilidad térmica aspectos termodinámicos, cinéticos y estructurales efecto del microaleamiento sobre la GFA propiedades mecánicas y magnéticas y algunas de sus aplicaciones. ····· 103611419

Mejora de la SNR en el análisis Raman aplicado al estudio de pigmentos

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Suele sostenerse que arte y ciencia constituyen dos campos de la cultura claramente diferenciados. Sin embargo, ambas disciplinas se basan en la observación, el estudio, la investigación y la experimentación, ya sea en un laboratorio o en un estudio. La presente Tesis Doctoral ahonda en un aspecto clave: cómo la ciencia puede ayudar al arte. Es básico el conocimiento tanto de las necesidades que requiere el arte como de las herramientas de las que dispone la ciencia para satisfacer objetivamente esas necesidades. Necesidades del arte en cuanto a la datación, catalogación, conservación y restauración de las obras. Y herramientas científicas tales como las técnicas analíticas para el conocimiento de los materiales constituyentes de las obras o las metodologías de limpieza para la conservación de objetos artísticos. En este sentido, la espectroscopia Raman ha demostrado ser una poderosa herramienta de análisis molecular no destructivo, idónea para el estudio del arte. Asimismo, la radiación pulsada U.V. se aplica satisfactoriamente en la limpieza de una gran variedad de objetos artísticos. La combinación de estas dos estrategias se utilizará a lo largo de la presente Tesis Doctoral. ····· 103611410

Ultrafiltración de proteínas y enzimas del suero de queso

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La Industria Quesera pierde en el suero durante el proceso de fabricación las proteínas solubles de la leche de alto valor nutritivo y el 70 % de la renina agregada para la coagulación. Nuevos usos para el suero y sus subproductos han sido y siguen siendo desarrollados, pero el mercado para esos productos no es suficiente para el crecimiento sostenido que en los últimos años está teniendo el volumen de suero producido. El retorno económico de la Industria Quesera sería claramente más alto si las proteínas del suero fueran reincorporadas al queso y pagadas como tal en lugar de ser desechadas o convertidas en ingredientes funcionales para la Industria Alimentaria. Por ultrafiltración es posible recuperar la renina y al mismo tiempo concentrar las proteínas que la acompañan. ····· 103611333

Implemetación de un reactor con Phragmites australis (carrizos)

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El equilibrio ecológico permaneció relativamente por muchos años estable, sin embargo en las últimas decadas de nuestro tiempo, es manifestado cada día el impacto que causa la contaminación de los cuerpos receptores de aguas residuales. Debido a esta importancia es que se propone una alternativa de solución para tratar el agua y eliminarle poco o mucho de los contaminantes que le proporcionamos y especifícamente en este estudio se hace referencia al tratamiento del agua residual proveniente de la industria azucarera. En el presente trabajo se propuso remover la materia orgánica de las aguas residuales del ingenio azucarero `Santa Rosalía` de Cárdenas, Tabasco, México, utilizando un sistema de raíces de plantas emergentes como es el carrizo (Phragmites australis), implementando un reactor biológico, empaquetado con arena y grava de diferente granulometría que sirven de soporte y a la vez como medios filtrantes. ····· 103611312

Modelo de Aprovechamiento de Aguas Grises

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El agua es el segundo elemento, después del aire, más importante para la subsistencia de los seres vivos. Irónicamente nuestro Planeta sufre escasez de agua, a pesar de estar cubierto por más del 70%, únicamente para consumo humano destina el 0.025% del cual, la mitad es agua contaminada y distribuida desequilibradamente. El planeta no se secará, pero no tendrá agua de calidad para que podamos utilizarla, será complicado obtenerla, se generarán `Guerras por el Agua`, aunque más que pelear por un líquido, será pelear por la `Supervivencia`. Afortunadamente se ha vuelto un tema de interés común, lo que ha generado una nueva cultura del cuidado y uso racional del agua. La gran mayoría de las ciudades, poseen agua de un solo uso: el agua llega, es utilizada y se desecha. En este proceso existe un tipo de agua que muchas veces es ignorada: EL AGUA GRIS. Ésta, posee un grado de contaminación menor al resto de agua proveniente de la vivienda, al tratarse y aprovecharse, proporciona dos beneficios de gran importancia: ahorra agua potable y disminuye la cantidad de agua contaminada desechada. Si 1,500 millones de personas NO tienen acceso al agua potable ¿Qué hacemos vertiéndola al WC ····· 103611308

Refinación de grano y modificación de compositos colados A356/SiCp

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El desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones ingenieriles de alta demanda en propiedades mecánicas y que además contribuyan en aspectos de ahorro de energía, reciclabilidad, reducción de desechos contaminantes, largo tiempo de vida, se hace cada vez más demandante. Los materiales compuestos de matriz metálica ligera (LMMC s)especialmente los de matriz de aluminio y magnesio son parte de estos nuevos materiales. La combinación de este tipo de matriz metálica con refuerzos de cerámico como el SiC, SiO2, Al2O3, los hace ideales para diversas aplicaciones en la industria automotriz, aeronáutica, ferroviaria, de transporte, agrícola, militar, entre otra. Su desarrollo lleva consigo el entendimiento de los nuevos fenómenos que se presentan durante los proceso de síntesis y manufactura, tópicos que son abordados en este libro para los compositos de matriz Al-7Si reforzados con carburo de silicio (SiC), desde el punto de vista del fenómeno de solidificación y el efecto sobre su microestructura. ····· 103611299

Study of Oxidation Resistance on Ti-Al Alloys

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Results show that a decrease in Al content resulted in an increase in the amount of alpha2-Ti3Al phase, which led to an increase in the strength of the alloys but gave detrimental effect to the specific weight. In contrast, the higher Cr addition shows an increase in both strength and specific weight of the alloys. In addition, suitable amount of Cr addition (15 at.%) can enhance high-temperature oxidation resistance of the alloys due to the existence of Laves and gamma phases as in the Ti-42Al-27Cr alloy. On the contrary, the presence of beta phase in Ti-45Al-10Cr alloy provides the lowest oxidation resistance. It is clear that the heat treatment process in this study gives some improvements in hardness and density of the alloys. On the other hand, the heat-treatment only improves high-temperature oxidation resistance in Ti-Al binary system alloys and not in the ternary system of the alloys. ····· 103611230

Optimization of Particle Swarm Optimization Algorithm (Expedite PSO)

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The importance of the information has rapidly increased in the past ten years. At the same time, personal handheld devices are significantly raised around the world. Based on the fast growing market, it is not only expanded dramatically in the demand of higher speed for handheld telecommunication product, but also the development cycle of the Product is compressed. Normative economic decision analysis involves determining the action that best achieves a desired goal or objective. It means finding the action that optimizes (that is, maximizes or minimizes) the value of an objective function or design. There are many techniques for solving optimization problem but Particle Swarm Optimization (PSO) technique fulfills the requirement for any product design. The main aim of the thesis is optimization PSO and develops a new modified PSO (Expedite Particle Swarm Optimization algorithm (EPSO)) in order to satisfy the situation of huge demand, compressed development cycle and low cost for product design. ····· 103611188

Role of Surface Macromolecules on Bacterial Adhesion to Sand

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The functions of bacterial surface Extracellular polymeric substances (EPS) and Lipopolysaccharides (LPS) on bacterial adhesion to quartz sand surfaces were examined using techniques such as packed-column experiment, Quartz Crystal Microbalance with Dissipation (QCM-D), potentiometric titration,zeta potential etc.. In addition,the transport and adhesion of Total Coliform, Escherichia coli and Enterococci under different climatic conditions at Bradford Beach,Milwaukee was explored. ····· 103611126

Multi-Robot Exploration Using Potential Games

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The exploration of environments using collaborative robots has received much attention from the research community in recent years. They offer advances in planetary exploration, reconnaissance, rescue missions, etc., where hostile environments pose a risk to humans. In this book, we consider exploring a 2-D environment with multiple robots by modelling the problem as a Potential Game rather than using conventional frontier-based dynamic programming algorithms. A potential game is a type of game that results in coordinated behaviours amongst players. This is done by enforcing strict rules for each player in selecting an action from its action set. As part of this game, we define a potential function for the game that is meaningful in terms of achieving the greater objective of exploring a space. Furthermore, an objective function is assigned for each player from this potential function. Simulations show that the resulting potential game algorithm outperforms uncoordinated algorithms by taking less time to uncover a space. ····· 103611015

Enlarged Stopping Distance

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Normally, vehicles queued at an intersection reach maximum flow rate after the fourth vehicle and results in a start-up lost time. This research demonstrated that the Enlarged Stopping Distance (ESD) concept could assist in reducing the start-up time and therefore increase traffic flow capacity at signalised intersections. In essence ESD gives sufficient space for a queuing vehicle to accelerate simultaneously without having to wait for the front vehicle to depart, hence reducing start-up lost time. In practice, the ESD concept would be most effective when enlarged stopping distance between the first and second vehicle allowing faster clearance of the intersection. ····· 103611004

Dendritic Microstructure of Directionally Cast Al and Mg Alloys

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The present book investigates the spacing and orientation selection in directional solidification of Aluminum and Magnesium alloys under transient growth conditions, which represent the conditions dominant in industrial casting. Dendritic spacing and morphology established during casting often sets the scales of the downstream microstructure during manufacturing of alloys. This is particularly true in emerging technologies such as twin belt casting. The mechanical and physical properties of alloys are thus highly dependent on the morphology established during solidification. It is shown both experimentally and through phase field modeling that the previously obtained geometrical models to predict the dendrite spacing is not valid under transient growth. Instead, the initial conditions and history of the growth highly influence the final spacing. The orientation selection of hexagonal dendrites is discussed in chapter four. ····· 10361992

Advanced Segmentation of Brain MRI Images

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Segmentation of brain structures is necessary for treatment of patients suffering from Parkinson s disease and Moyamoya disease. From simple Gamma Knife radio surgery used for treatment of tumors, to complex stereo tactical procedures like Deep Brain stimulation (DBS), Pallidotomy and Thalamotomy which are used for cure in Parkinson s disease, the ultimate aim is to locate and segment brain structures as accurately as possible. This task is difficult in conventional MR images due to similar intensities of background and surrounding structures. Manual segmentation is also a cumbersome and time consuming task especially in 3D volumes. The need for accuracy of segmentation in brain structures also drives way for automatic methods. To help improve the segmentation results, an atlas-based segmentation scheme is presented where an already segmented high quality atlas MRI is non-rigidly registered to subject image. Consequently segmented data is mapped from atlas to subject domain using the transformation obtained by the end of registration process. ····· 10361943

Analysis of Photovoltaic Energy Market in Spain

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Many countries are betting for renewable sources of energy. This situation is due to three main reasons the increase of energy consumption, the knowledge about fossil sources limitation, and the effect of pollution on climatic change. At the present, one of the renewable alternatives is the photovoltaic solar energy, where the solar radiation is captured in the PV cells to generate electricity. The electricity production through the use of photovoltaic panels has increased strongly during the last years in some of the relatively sunny and developed countries. Spain is one of the countries with most power capacity installed but photovoltaic development has been linked to subsidies and after the spectacular growth during the end of the last decade the sector is now stalled. In order to understand the situation of the photovoltaic sector in Spain and the expectations under the current scenarios, this paper provides a profound analysis using the System Dynamics methodology as the main tool. ····· 10361942

Artificial Intelligence in Power System Stabilizer: An Overview

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The conventional power plants of 1950s were equipped with continuously acting automatic voltage regulators to improve the transient stability of system. The high gain of these voltage regulators has a destabilizing effect on power system. The power oscillations of small magnitude and high frequency, which often persisted in power system, present the limitation to the amount of power transmitted within the system. Improved performance has been achieved by adding damping to the system by employing power system stabilizers (PSS). Conventionally a lead- lag PSS was used to achieve this objective but has certain demerits like sluggish response etc. The use of Artificial intelligence has gain momentum now days in power system. This book gives the overview of various artificial intelligence techniques used in PSS till now and a case study based on fuzzy logic based PSS, its performance for a grid connected synchronous generator, and finally the effect of type of membership functions on PSS. This is my second book in this area. Its a perfect book for the students, researchers and industry related experts to explore the possibility of AI techniques in power system stability problems. ····· 10361853

ZigBee and RFID based System Design

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With the growing concern regarding the causes of the visual impairment and also owing to the consistent efforts of World Health Organization (WHO) globally and National Association for Blinds (NAB) in India, there are many welfare initiatives for the visually impaired people. The present project showcases such an initiative. The main theme of the research and development portrayed through this book is using the state of art technologies for providing a voice based alerts to the visually impaired person in order to guide him/her in a closed room. The system presented in this book resorts to two technologies viz. ZigBee and RFID. Further with a voice based subsystem, audible instructions are imparted which have been preprogrammed in the system. Thus the system presented herein is a high technology initiative to replace the age old walking cage by a wearable walking guide system which is handy and can be put to use without revealing the disability. The book exemplifies the entire work through conceptual model, theoretical background of the technologies, prototype and the screenshots truly revealing the working and deployment of the system. ····· 10361789

Water and Wastewater Minimization in Tannery

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Water is used in most process industries for wide range of applications. The optimum water usage network leads to a minimum water consumption and wastewater Treatment. This book presents water pinch technology for fresh water and wastewater minimization in tanning industry with single contaminant.Alternative water reuse were evaluated through the analysis of the processes wastewater to estimate the concentration of some contaminant parameters. The study was carried out in pilot scale. The parameters are indicators to evaluate water quality according to the objective of reuse system.During the analysis, it was tested that re-use in pre-soakiing and main soaking stages using 100% of effluent from deliming discharge, reuse in bating and washing1 100% and bating washing2 75% from bating washing3 and on the reuse in tanning, 80% washing after shaving was possible. ····· 10361759

Development of an Improved Pitaya Juice Processing System

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The processing of tropical fruit juice has improved nowadays. Pitaya is one of the tropical fruits that have attracted the attention of consumers, fruit growers and also entrepreneurs in Malaysia. Since pitaya processing has just developed, more research should be conducted to increase the production quality of pitaya product such as fruit juice. In this research, pitaya juice production operations were studied from the peeling process to the production of clear pitaya juice using enzyme. Further research was done to develop a process flow sheet for the production of pitaya juice at laboratory-scale. Laboratory-scale processing was carried out to resemble the large-scale processing in the industry. Calculation of material balance was done based on the process flow sheet developed. Data obtained from this research can be used as a base for developing a large-scale pitaya juice production process at industrial level. ····· 10361737

Contaminant Transport of Sugarcane Effluent Through Porous Soil Medium

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The present study mainly deals with the analysis of various physico-chemical characteristics of effluent from sugarcane industry, groundwater in and around sugarcane industry, soil due to effluent of sugarcane industry. Further, it deals with effect of multiple contaminant migration on adsorption and diffusion processes on soil medium, comparison of sorption coefficients by batch and column adsorption studies on virgin soil, and comparison of results between experimental studies and model analyses related to adsorption removal by a virgin soil. The results indicated that the effluent quality was not conforming to BIS irrigation water quality standard, the groundwater from open and bore wells were not satisfying BIS drinking water quality standards and the soil was found to be slightly alkaline in nature. Further, from batch adsorption study, the Freundlich isotherm was found to fit better than Langmuir isotherm and from batch and column adsorption studies, modified Freundlich isotherm was found to reproduce the field conditions better, and from the regression analysis, the model results fitted well with that of the experimental results for all cations and anions. ····· 10361622

Content Based Image Retrieval

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Modern image search engines retrieve the images based on their visual contents, commonly referred to as Content Based Image Retrieval (CBIR) systems. Typical CBIR systems can organize and retrieve images from image databases, automatically by extracting some features such as color, texture, shape from images and looking for similar images which have similar feature. One problem of this approach is reliance on visual similarity to judge semantic similarity, which creates problems due to semantic gap between low-level content and high level concepts. Even with the subsistence of this problem, if aggressive attempts are made CBIR can be used for real life applications. For example in spite of the open problems like robust text understanding, Google and Yahoo have become most popular for searching. The work presented here mainly focuses on efficient CBIR methods with help of representation of converting the visual content of images in feature vector using proposed techniques. The proposed CBIR methods using Colour, Transformed Image, Texture and Shape content are proved to be better and faster using test bed of 1000 variable size images spread across 11 image categories. ····· 10361615

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