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ELIZABETH ROXANA VILLOTA CERNA

ELIZABETH ROXANA VILLOTA CERNA

ELIZABETH ROXANA VILLOTA CERNA

Doctor of Philosophy, TEXAS A&M UNIVERSITY COLLEGE STATION, TEXAS

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Mestre em Engenharia Mecanica (PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE RIO DE JANEIRO)

Ingeniero Mecánico
DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ingeniería- Sección Ing. Mecatrónica

Investigaciones

Se encontraron 10 investigaciones

2018 - 2022

Caracterización biomecánica del gesto técnico de recepción en el voleibol puesta al servicio del entrenamiento deportivo mediante el desarrollo de un aplicativo móvil integrado a un sistema de captura de movimiento low-cost

A pesar de que la esencia del deporte radica en el talento y perseverancia de los deportistas, a menudo esto no es suficiente. Vivimos en una época en la que, más que nunca, los deportistas de élite recurren a la tecnología para entrenar mejor. En el mundo conectado de hoy, el uso de sensores y analitica de datos viene transformando la forma en la que se ejecutan, analizan y mejoran los deportes. El analizar una gran cantidad de datos permite que los deportistas puedan ver fallas o logros de un gesto técnico; cada detalle llega a ser dividido, estudiado y evaluado tal que las condiciones que llevaron a la falla o al éxito pueden ser removidas o recreadas. Sin embargo,viabilizar ese nivel de comprensión no es trivial, la complejidad de cada gesto técnico impide pensar en una única herramienta de evaluación; cada caso requiere análisis. Nuestra experiencia en caracterización de la técnica de recepción del voleibol sienta las bases para desarrollar una herramienta tecnológica de monitoreo y evaluación para ese caso específico. A pesar de ello, se requieren aún realizar innovaciones de hardware y software que permitan reducir costos, y así poder pasar de evaluar en laboratorio a realizar una evaluación semi-automática en tiempo real y en campo. En ese contexto, el presente proyecto se centra en desarrollar una herramienta tecnológica del tipo aplicativo, integrado a un sistema de captura de movimiento low-cost, que proporcione a los entrenadores información detallada sobre el rendimiento del deportista, y los apoye a mejorar sus métodos de entrenamiento y potencializar capacidades. Ese desarrollo implica incorporar métodos mejorados de captura de movimiento, análisis biomecánico y procesamiento de datos de rendimiento. El Perú no puede ser ajeno a los avances en deporte; la incorporación de tecnología en la práctica deportiva aparte de fomentar el talento, mejora el entrenamiento y previene lesiones; también incrementa las chances de ubicarse en el podio

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - FONDECYT (Financiadora)
  • INSTITUTO PERUANO DEL DEPORTE - INVESTIGACION (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • UNIVERSITAT DUISBURG-ESSEN - DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA (Financiadora)
2016 - 2019

Caracterización biomecánica del movimiento asociado a la técnica de recepción en el vóley categoría juvenil damas

Orientado a la mejora de la salud y el rendimiento óptimo de la selección nacional de voleibol juvenil femenino con miras a las competencias internacionales, es necesario el manejo de indicadores objetivos en base al conocimiento de la biomecánica integral desde la morfología-funcional del deportista hasta la dinámica del movimiento de nuestros deportistas nacionales. Esta investigación plantea el desarrollo de una metodología base de la caracterización cuantitativa, cinemática y dinámica, del gesto deportivo de los fundamentos del voleibol, como la recepción mediante la participación de un equipo multidisciplinario de medicina, educación e ingeniería para el estudio y evaluación de parámetros motrices de forma cualitativa con base en la ingeniería para la generación de correlaciones que ayuden el óptimo desempeño de la ejecución de técnica del voleibol y lograr reducir las lesiones deportivas a partir del modelamiento del movimiento.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - Coordinación de Proyectos de Investigación e Innovación (Financiadora)
  • INSTITUTO NACIONAL DE REHABILITACION - Departamento de Investigacion, Docencia y Rehabilitacion (Financiadora)
  • INSTITUTO PERUANO DEL DEPORTE - Dirección Nacional de Capacitación y Técnica Deportiva (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Laboratorio de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA - CRÓNICAS, Centro de excelencia en enfermedades crónicas (Financiadora)
2016 - 2019

INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS DE ASISTENCIA APLICADAS A REHABILITACIÓN FÍSICA Y BIOMECÁNICA DEPORTIVA

Establecer las bases de cooperación entre las principales organizaciones involucradas en medicina física y rehabilitación, biomecánica deportiva e ingeniería, mediante la realización de proyectos multidisciplinarios, para impulsar nuevo conocimiento científico de nivel internacional y formar jóvenes investigadores con alto nivel de especialización que participen en la gestación de nuevos proyectos de investigación. Los proyectos a realizar son: Proyecto 1: Videojuego interactivo para la rehabilitación neuromuscular de pacientes con accidente cerebro vascular Proyecto 2: Prótesis mioeléctrica de mano de 4 grados de libertad con algoritmo de control de fuerza independiente en los dedos Proyecto 3: Caracterización biomecánica del movimiento asociada a la técnica de recepción en el vóley categoría juvenil damas Proyecto 4: Proyecto 4: Software de realidad virtual orientado a la terapia de rehabilitación física asistida por una interfaz cerebro computador para personas con discapacidad motriz

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - ejecución de proyectos (Financiadora)
  • instituto nacional de rehabilitación - Ortopedia (Financiadora)
  • INSTITUTO PERUANO DEL DEPORTE - capacitación (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Lab LIBRA (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Lab. LIBRA (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA - neurologia (Financiadora)
2016 - 2018

Control de un robot asistencial mediante una interfaz cerebro computador para personas con discapacidad motora

Las personas con discapacidad motora, debido a daño severo en el sistema nervioso central producido por un accidente cerebro vascular o enfermedades tales como la esclerosis lateral amiotrófica, tienen limitaciones de desplazamiento y de dependen de otras personas para poder realizar sus actividades diarias. Un robot asistencial, basado en un robot manipulador controlado mediante una interfaz cerebro computador (BCI), permitirá al paciente realizar tareas de manera independiente; además de contribuir con su proceso de rehabilitación motora. La BCI está basada en paradigmas tales como la detección de intencion de movimiento, el análisis de potenciales visuales evocados provocados por estimulos visuales mostrados en una pantalla, y procesos cognitivos; se selecciona un paradigma adecuado según las caracteristicas del usuario para obtener una BCI eficiente. La observación de los movimientos realizados por el robot asistencial actúa como realimentación visual en el paciente, contribuyendo a la restauración motora mediante el proceso de plasticidad neuronal. La BCI está compuesta por tres niveles de toma de decisiones de control de movimientos del robot asistencial, mediante la técnica de control compartido, el robot asistencial podra realizar las tareas que el usuario necesite.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - CoordinaCIÓN de Proyectos de Investigación e Innovación (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (Financiadora)
  • UNIVERSITY OF ESSEX - Ageing & Assisted Living Network (Financiadora)
2014 - 2016

Análisis de la demanda laboral en el Perú y Sudamérica

Dimensionar el mercado laboral peruano y sudamericano, en especial el mercado laboral correspondiente a ingeniería. Identificar los requerimientos más comúnes para las diversas carreras de ingeniería.

Participantes:

  • ELIZABETH ROXANA VILLOTA CERNA (Investigador principal)
  • ALBERTO CORONADO MATUTTI (Investigador principal)
  • ALEXANDER VALLE REY SANCHEZ (Co-Investigador)
  • KEVIN BELLO MEDINA (Co-Investigador)
  • RONALD CARDENAS ACOSTA (Co-Investigador)

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - SECCION INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - FACULTAD INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)
2014 - 2015

Estudio de la productividad industrial en empresas peruanas para identificar brechas tecnológicas y posibles opciones de innovación en el área de automatización y control.

El proyecto a trabajarse espera presentar un panorama actual sobre el nivel de productividad alcanzado por las empresas peruanas, en relación a sus pares de otros países. Muchas empresas se muestran reacias a la tecnificación de sus procesos, por ejemplo, existe una baja difusión de técnicas tales como automatización y control de procesos. Los objetivos son: i) mostrar las deficiencias que las empresas puedan tener en relación al uso de sus activos físicos para así impulsarlas a innovar sus procesos, y ii) identificar brechas tecnológicas que puedan ser cubiertas con servicios o investigación. ontar con un diagnóstico de la situación actual de las empresas, desde el punto de vista de uso de sus activos físicos, podría revertir en que ellos presten más atención a aspectos vinculados a tecnología (automatización) o innovación, que permitan incrementar la productividad. En general, la toma de decisiones en las empresas mejoraría al incorporar información relevante sobre el nivel de utilización de sus activos. La universidad realizaría un trabajo directamente relacionado a las necesidades de la industria, fortaleciendo el vínculo universidad-empresa. El proyecto permitirá también la capacitación de alumnos de ingeniería en temas vinculados a la gestión, tecnología e innovación.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - sección ingeniería mecánica (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - vicerrectorado de investigación (Financiadora)
2011 - 2012

Análisis de un circuito oscilatorio simple con el objetivo de establecer sus principios de diseño

Durante el siglo XXI se espera que los sistemas biológicos sirvan de inspiración a los ingenieros para proponer soluciones innovadoras a los diversos problemas que aquejan a la humanidad. Como aportes esperados se cuentan: materiales más resistentes y livianos, en cuya fabricación se requiera menos energía e insumos tóxicos; combustibles, obtenidos a través de la reprogramación de los circuitos metabólicos de bacterias y no usando recursos fósiles; y nuevos fármacos, sintetizados con ayuda de bacterias y hongos en lugar de procesos químicos costosos; entre otros. Estas soluciones solo serán posibles entendiendo la complejidad de los sistemas biológicos a nivel molecular, objetivo propio de áreas de investigación tales como ¿biología de sistemas¿ y ¿biología sintética¿. Las redes biomoleculares son responsables de la regulación de varias funciones vitales en organismos vivos. Los sistemas oscilatorios, en especial, regulan procesos celulares claves tales como ciclo circadiano, síntesis del ADN, respuesta al daño celular, sincronización de actividad neuronal, entre otros. Las oscilaciones a menudo resultan de complejas interacciones entre genes, proteínas y metabolitos; lo cual ha hecho aún más difícil identificar sus principios de diseño. En la actualidad existen varios diseños posibles de osciladores, pero solo un limitado número ha sido construido. Contar con principios de diseño ayudará a definir módulos, un equivalente a integrados en circuitos electrónicos, con los que el ingeniero pueda diseñar circuitos genéticos cuando requiera que la célula desarrolle cierta tarea. El objetivo del presente proyecto es determinar principios de diseño para sistemas oscilatorios. En otras palabras, se pretende identificar patrones interacción entre componentes celulares (nodos). Para esto se definirá un circuito genético de tres nodos considerando todas las conexiones o topologías posibles.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - iNSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)
2010 - 2011

Análisis estadístico de la sensibilidad de sistemas oscilatorios

Biomolecular networks that present oscillatory behavior are ubiquitous in nature. While some design principles for robust oscillations have been identified, it is not well understood how these oscillations are affected when the kinetic parameters are constantly changing or are not precisely known, as often occurs in cellular environments. Many models of diverse complexity level, for systems such as, circadian rhythms, cell cycle or the p53 network, have been proposed. Here we assess the influence of hundreds of different parameter sets on the sensitivities of two configurations of a well known oscillatory system, the p53 core network.

Participantes:

  • ELIZABETH ROXANA VILLOTA CERNA (Co-Investigador)
  • ALBERTO CORONADO MATUTTI (Investigador principal)
  • ALEX VALLE REY SANCHEZ (Asistente)
  • CHRISTIAN CUBA SAMANIEGO (Asistente)

Instituciones participantes:

  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA - INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA (Financiadora)