Trabajos Fin de Máster ETSIIT - TIIGMET Master Amaierako Lanak

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Proceso de llenado del sEMG en el tibial anterior y comparación con el vasto lateral
(2025) Recalde Villamayor, Silvia; Rodríguez Falces, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
INTRODUCCIÓN El proceso de llenado de la señal electromiográfica de superficie (sEMG) conforme aumenta gradualmente la fuerza de contracción de un músculo proporciona información relevante de las unidades motoras de ese músculo. Este proceso de llenado EMG se puede estudiar usando un índice llamado filling factor (FF), basado en la función de densidad de probabilidad (PDF) de la señal sEMG. Este llenado EMG depende de factores anatómicos, fisiológicos y neurales por lo que puede haber diferencias entre los distintos músculos, entre ellos por ejemplo es fundamental el grosor de la capa subcutánea OBJETIVOS Examinar cómo varía la forma de la PDF, y por tanto el FF, al aumentar la fuerza de contracción gradualmente desde cero en el tibial anterior (TA) y vasto lateral (VL) para analizar el llenado de la señal sEMG. MÉTODOS Se recogieron las señales EMG superficiales voluntarias del tibial anterior de sujetos sanos mientras la fuerza aumentaba de manera gradual. El proceso de llenado de la EMG superficial se examinó mediante el factor de llenado (filling factor, FF) del EMG, calculado a partir de los momentos no centrales de la señal. RESULTADOS Comparación tibial anterior y vasto lateral: 1) Existen diferencias significativas en el proceso de llenado entre el TA y el VL. 2) Al inicio de la contracción, el grado de llenado del sEMG del TA fue bajo (FF<0.45) para la mayoría de los hombres (72%) y la mitad de las mujeres (52%), mientras que en el VL fue bajo para la mayoría de los hombres (89%) pero alto (FF>0.45) para la mayoría de las mujeres (88%). A fuerzas altas (>40% MVC) el sEMG del TA contuvo PAUMs de diferentes amplitudes (FF~ 0.5) mientras que en el VL las amplitudes de los PAUMs fueron comparables (FF~ 0.63). Análisis de la variabilidad en el llenado del sEMG en el TA: 1) Para un sujeto dado, la PDF oscila entre las distribuciones semi-degenerada y gaussiana conforme la fuerza aumenta entre el 0 y el 10% de la MVC. 2) La relación entre la PDF y la fuerza varía de gran manera entre sujetos para fuerzas entre el 0 y el 10% de la MVC, disminuyendo considerablemente para fuerzas mayores al 10% CONCLUSIONES La dependencia de la forma de la PDF en función de la fuerza de contracción es altamente inconsistente y varía enormemente entre individuos para fuerzas bajas (0-10% MVC). Sin embargo, para fuerzas mayores al 10% de la MVC, la variabilidad se reduce, con la forma evolucionando de la Laplaciana a la Gaussiana. Por ello, se subraya que la relación entre la forma de la PDF y la fuerza es específica para cada sujeto y músculo, y que esta relación debe evaluarse aumentando la fuerza ejercida desde cero de manera gradual. Se encontraron 2 grandes limitaciones al método: el inicio no siempre es pulsátil y el llenado es muy rápido.
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Diseño y desarrollo de un dispositivo autosuficiente para medir fuerza del tibial anterior en un entorno clínico
(2025) Malataxi Amagua, Luis Aníbal; Rodríguez Falces, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Introducción: El medidor de fuerza es un dispositivo utilizado para medir la magnitud de la fuerza aplicada a un objeto o superficie. En este proyecto, se pretendía medir la fuerza de dorsiflexión del pie en pacientes sentados en una camilla de hospital, con el objetivo de evaluar la fuerza del músculo tibial anterior. Para ello, se diseñó un medidor de fuerza económico y eficiente, capaz de proporcionar una representación visual de la fuerza mediante LEDs. Objetivos: El objetivo general es desarrollar un medidor de fuerza utilizando el sensor FlexiForce A201-100, el amplificador de instrumentación AD620 y la tarjeta Arduino Mega 2560. El sistema permitirá medir fuerzas en tiempo real y mostrar los resultados de manera visual mediante LEDs. Metodología de diseño: Para el desarrollo del medidor de fuerza, se siguieron varias etapas: 1. Selección de componentes: Se eligieron el sensor FlexiForce A201-100, el integrado de instrumentación AD620 y la tarjeta Arduino Mega 2560 como los componentes principales del sistema. 2. Diseño del circuito: Se diseñó un circuito electrónico que integra estos componentes para medir y procesar la señal del sensor, además de los LEDs para la visualización de los resultados. 3. Programación del sistema: Se desarrolló un programa en Arduino para calibrar el sensor y calcular la magnitud de la fuerza aplicada, mapeando los valores de la señal a una escala de 0 a 440 N (mapeo de 0-1023). 4. Prototipado y pruebas: Se construyó un prototipo en protoboard para verificar el funcionamiento del sistema, y se diseñó una placa de circuito impreso (PCB). 5. Montaje en caja protectora: Se diseñó una carcasa para alojar el prototipo y proteger los componentes. Resultados: Se realizaron pruebas en el prototipo:  Diseño electrónico: El circuito fue desarrollado en un software de diseño como KiCad y posteriormente implementado en una PCB.  Prototipo en protoboard: Se realizó un primer prototipo funcional en el que los LEDs se encendían según la fuerza aplicada.  Prototipo final: El sistema final fue ensamblado en una placa PCB y montado dentro de una carcasa protectora.  Medición y visualización: Se verificó que el medidor mostraba los resultados de la medición de la fuerza correctamente, utilizando LEDs para representar el porcentaje de fuerza aplicada. Conclusiones: Se diseñó y fabricó un medidor de fuerza basado en Arduino, el amplificador AD620 y el sensor FlexiForce A201-100, que proporciona feedback visual mediante LEDs, mostrando el aumento progresivo de la fuerza. El dispositivo es confiable, económico y eficiente energéticamente, y su diseño permite la integración de una pantalla LCD para mejorar la visualización de los datos.
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Evaluación de herramientas de reconocimiento de voz para la digitalización de checklists médicos
(2025) Jami Fuel, Evelin Pamela; Rodríguez Falces, Javier; Pérez, Jesús Miguel; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Introducción: La comprensión del lenguaje hablado y la transcripción de voz a texto representan uno de los avances más significativos de la inteligencia artificial. Los sistemas de reconocimiento de voz (ASR) procesan señales de audio para convertirlas en texto. La precisión durante este proceso puede variar por distintos factores como el entorno, aspectos tonales y lingüísticos. Dependiendo del modelo utilizado y datos usados en el entrenamiento, los sistemas que consideran estos aspectos pueden hacer una mejor transcripción. Las investigaciones con respecto al uso específico de sistemas ASR probados en español y en entornos médicos son limitados. Esta limitación cobra relevancia cuando se busca implementar aplicaciones de gestión médica en entornos locales o en dispositivos con recursos computacionales restringidos. En estos casos, realizar una evaluación personalizada para identificar la solución más apropiada puede impactar en la calidad de atención al paciente. De igual modo, la precisión en estos sistemas es crucial ya que sus resultados sirven como base para tareas posteriores como la extracción de información, la clasificación de datos y la generación de contenido. Objetivos: desarrollar e implementar diferentes sistemas de reconocimiento de voz para el reconocimiento de terminología médica especializada, orientados a la generación automatizada de notas y observaciones clínicas en local. Asimismo, realizar la evaluación y comparación de los sistemas de reconocimiento de voz para determinar el más óptimo mediante un análisis de las métricas de rendimiento, tanto en la precisión del reconocimiento como en su eficiencia computacional. Finalmente, integrar el mejor sistema ASR en la aplicación web para la toma de notas. Metodología: se realizó un análisis bibliográfico para determinar el tipo de prueba, evaluación y selección de métricas de rendimiento. De forma que, se realizaron 3 tipos de pruebas enfocadas en entornos médicos especialmente en la terminología especializada y diferentes entornos con ruido. Posteriormente, se realizó un análisis comparativo de rendimiento utilizando métricas específicas para evaluar tanto la precisión del reconocimiento como el rendimiento computacional. Finalmente, se realizó la implementación del sistema que demostró mejor desempeño en la aplicación en local. Resultados: se realizaron 3 pruebas distintas con 5 sistemas de reconocimiento de voz en local, (Vosk, Wav2Vec2, DeepSpeech, Whisper, Speech-To-Text). Las evaluaciones y análisis de rendimiento de los sistemas se realizaron utilizando métricas de tasa de error por palabra (WER), tasa de error por carácter (CER), tasa de coincidencia (MER), pérdida de información (WIL) y similitud semántica. Como análisis complementario, se muestra una exploración preliminar sobre la clasificación de texto. Por último, se evaluaron métricas del rendimiento computacional: latencia y carga del CPU. Conclusiones: se desarrolló e implementó localmente el sistema ASR más eficiente para el reconocimiento de terminología especializada. El análisis combinado presentó una base para implementar estos sistemas localmente, aunque se requiere explorar sistemas ASR más avanzados y mejorar el entrenamiento con conjuntos de datos especializados para mejorar el desempeño.
Embargo
Generación de consultas SPARQL para un grafo de conocimiento biomédico con Llama 3.1
(2024) Granda Ferro, Javier; Rodríguez Falces, Javier; Fernández Breis, Jesualdo Tomás; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Introducción: El manejo de grandes volúmenes de datos es un desafío clave en la investigación biomédica. Los grafos de conocimiento permiten integrar información heterogénea y descubrir relaciones entre entidades biomédicas. Sin embargo, su explotación requiere conocimientos avanzados en lenguajes como SPARQL, lo que dificulta su acceso. Para abordar esta limitación, los LLMs surgen como una solución prometedora, al transformar preguntas en lenguaje natural en consultas SPARQL. Su integración con grafos de conocimiento puede simplificar la extracción de información, reducir barreras técnicas y facilitar el descubrimiento de nuevas asociaciones biomédicas. Esta investigación busca desarrollar una metodología que optimice su uso en biomedicina Objetivos: El presente trabajo tiene como objetivo general desarrollar y comparar los enfoques de ingeniería de prompts y fine tuning en el LLM Llama para la conversión de preguntas en lenguaje natural a consultas SPARQL, para facilitar el acceso al repositorio RDF BioGateway. Como objetivos específicos se incluyen analizar los grafos presenten en BioGateway, analizar las capacidades y limitaciones del LLM LlaMa base, diseñar y evaluar estrategias de ingeniería de prompt, implementar un proceso de fine tuning, comparar la sintaxis y la semántica de las consultas SPARQL generadas con la ingeniería de prompts y con fine tuning. Metodología y desarrollo: El estudio utilizó el modelo LLaMA 3.1 8B para evaluar dos técnicas de optimización en la conversión de preguntas en lenguaje natural a consultas SPARQL. Se desarrolló en cuatro fases: primero, se analizó la estructura de BioGateway para comprender su organización. Luego, se evaluó el desempeño del modelo base sin entrenamiento, verificando la sintaxis y ejecución de las consultas generadas. Posteriormente, se aplicó la ingeniería de prompts, diseñando cuatro versiones con distintas maneras de proporcionar la estructura de la base de datos y ejemplos de consultas. A continuación, se realizó el fine tuning, entrenando el modelo con 50 preguntas y sus respectivas consultas SPARQL. Finalmente, se compararon ambas técnicas para determinar cuál ofrece mejores resultados en la conversión de preguntas en lenguaje natural a consultas estructuradas. Resultados: Las pruebas realizadas evidenciaron una mejora significativa en ambas técnicas en comparación con el modelo base. La mejor versión de ingeniería de prompts destacó la importancia de un prompt claro, con instrucciones precisas y un esquema de la base de datos en texto plano. Por otro lado, el fine tuning demostró ser más eficaz en la generación de consultas a partir de preguntas complejas, gracias a la solidez del dataset utilizado en el entrenamiento. Conclusiones: Se cumplieron los objetivos propuestos, confirmando la importancia de comprender previamente la estructura de la base de datos, lo que a su vez permitió definir las estrategias de entrenamiento del LLM. Los resultados evidenciaron que ambas técnicas mejoran el desempeño del LLM. En el caso de la ingeniería de prompts, se destacó la necesidad de diseñar prompts robustos con instrucciones claras, mientras que para el fine tuning, se identificó la importancia de contar con datasets de entrenamiento suficientemente amplios para que el modelo aprenda la tarea específica. En cuanto al rendimiento, el fine tuning se muestra como una alternativa eficaz para responder preguntas complejas.
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Impresión eléctronica e hibridación de componentes con sistema mecatrónico de impresión 3D
(2025) Ciro Jaramillo, Kevin alexander; Salcedo Pérez, Daniel; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
En este informe se presentan el desarrollo y análisis de diversos demostradores funcionales utilizando la máquina Neotech AMT 15XBT, un equipo especializado en la impresión electrónica 3D (3DPE). Para su correcto uso, es fundamental comprender tanto el software como el hardware del sistema, lo que permite aprovechar al máximo sus capacidades en la fabricación de dispositivos mecatrónicos y circuitos impresos tridimensionales. A lo largo del estudio, se llevaron a cabo pruebas experimentales destinadas a evaluar el desempeño de la máquina en tareas multifuncionales, abarcando desde la impresión de estructuras complejas hasta la integración de componentes electrónicos y mecánicos en una misma pieza. Además, se analizaron factores clave como la precisión, la calidad de impresión, la durabilidad de los materiales y la eficiencia del proceso. Un aspecto central del informe es la identificación y resolución de desafíos técnicos, tales como la correcta impresión de la tinta conductora, la integración eficiente de los componentes electrónicos y la resolución de detalles finos en la impresión. Para optimizar el rendimiento del sistema, se exploraron nuevas aplicaciones innovadoras, permitiendo ampliar sus capacidades y mejorar los resultados obtenidos. Esto incluyó la experimentación con nuevas geometrías, materiales y funciones alternativas, lo que abre la posibilidad de adaptar la tecnología a una amplia variedad de aplicaciones industriales y de investigación.
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Desarrollo y validación de un modelo computacional para el diseño de intercambiadores de calor integrados en cargadores de coche eléctrico.
(2025) Echeverría Ruiz, David; Aranguren Garacochea, Patricia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El crecimiento del sector de la movilidad eléctrica ha generado la necesidad de mejorar la eficiencia y seguridad de los sistemas de carga de vehículos eléctricos. Uno de los desafíos principales en estos sistemas es la gestión térmica, especialmente en los cargadores rápidos, donde la disipación de calor es un factor clave para garantizar su correcto funcionamiento. Este Trabajo Fin de Máster desarrolla y valida un modelo computacional para diseñar un intercambiador de calor optimizado, destinado a refrigerar la manguera de los cargadores de coches eléctricos. Para ello, se ha desarrollado un código en Matlab que permite simular y analizar el comportamiento térmico del intercambiador bajo diferentes condiciones operativas. Se ha llevado a cabo un estudio de optimización para minimizar el tamaño del intercambiador sin comprometer su rendimiento, asegurando la disipación de 3,5 kW de calor en las condiciones establecidas. La validación del modelo se ha realizado mediante la comparación con ensayos experimentales previos en un túnel de viento, utilizando un intercambiador distinto. A través de este análisis, se ha demostrado la precisión del modelo computacional, permitiendo su uso como herramienta de diseño. Los resultados obtenidos indican que la metodología propuesta es una solución efectiva para el diseño de sistemas de refrigeración en cargadores de vehículos eléctricos. Se han propuesto futuras líneas de investigación que incluyen la validación experimental con el intercambiador optimizado y la implementación de CFD para mejorar la simulación del flujo de calor entre otras. Este trabajo contribuye al desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles en el sector de la movilidad eléctrica, facilitando la expansión de la infraestructura de carga rápida y ultrarrápida.
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Detección y Análisis de tráfico mediante sensores acústicos distribuidos y autoencoder de deconvolución
(2024) Montes Bea, Asier; Sagüés García, Mikel; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El objetivo de este trabajo ha sido desarrollar el framework necesario para el análisis de señales de SensadoAcústico Distribuido (DAS) utilizando técnicas avanzadas de procesamiento en un entorno Python. DAS es una tecnología novedosa que permite utilizar fibras ópticas ya instaladas para telecomunicaciones como una red de sensores distribuidos. Su implementación es útil para aplicaciones como la monitorización de vibraciones en estructuras o la detección de terremotos, y en este caso, para la detección y análisis de tráfico vehicular. El uso de fibras ópticas existentes hace de DAS una tecnología atractiva para desarrollos futuros en el contexto de las “ciudades inteligentes”, especialmente en aplicaciones como la detección de incidentes de tráfico en tiempo real. En este trabajo se ha utilizado una fibra óptica situada bajo una carretera para estimar la velocidad de los vehículos, aplicando tanto algoritmos convencionales como técnicas de machine learning, específicamente redes neuronales. La comparativa principal se ha centrado en evaluar el desempeño de algoritmos tradicionales de deconvolución, como el Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm (ISTA), frente a enfoques más recientes como los Deconvolutional Autoencoders (DAE). Estos últimos permiten deconvolucionar la respuesta impulsiva característica de los vehículos a partir de los datos DAS, mejorando la resolución temporal y la precisión en la detección de vehículos. En particular, se ha demostrado que el uso de un DAE, aplicado a datos de un ciclo de tráfico de 24horas, mejora significativamente el rendimiento en comparación con los datos originales sin deconvolucionar, mostrando la viabilidad de procesar grandes volúmenes de datos DAS en casi tiempo real. Gracias a la flexibilidad y las extensas bibliotecas disponibles en Python, este framework es adaptable y potencialmente extensible en el futuro, proporcionando un entorno eficiente y escalable para el procesamiento de señales. Los resultados obtenidos sugieren una mejora potencial tanto en precisión como en velocidad de procesamiento frente a los métodos tradicionales, haciendo que el uso de técnicas avanzadas como los DAE sea una solución prometedora para aplicaciones de monitoreo de tráfico.
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Ejection-collision solutions from KAM tori in restricted N-body problems
(2024) Ayape Rodríguez, Aitor; Palacián Subiela, Jesús Francisco; Yanguas Sayas, Patricia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
La principal idea del presente trabajo es el estudio de soluciones de tipo eyección-colisión en varios casos del problema de N cuerpos, empezando por el problema restringido de tres cuerpos en el caso plano. En estas soluciones, la partícula sale eyectada desde un primario y pasa cerca varias veces antes de colisionar con él. El análisis de estas soluciones en el caso plano del problema restringido de tres cuerpos se ha llevado a cabo desde la década de 1980 y más recientemente por M. Ollé y colaboradores desde el punto de vista tanto analítico como numérico. En el llamado régimen lunar, el hamiltoniano es una perturbación del problema de Kepler. Primero, usando el teorema de Han-Li-Yi, probamos la persistencia de toros KAM llenos de movimientos casi peri´odicos de la pequeña partícula. Conseguimos esto aplicando una combinación de regularización, normalizaciones y reducciones simplécticas. En segundo lugar, de entre los movimientos casi periódicos cercanos a rectilíneos identificamos aquellos que corresponden a las soluciones de eyección-colisión. Nuestro enfoque ha sido generalizado al caso plano del problema de N cuerpos usando las mismas técnicas. Este último problema ha sido estudiado sobre todo numéricamente y de ahí el interés en aplicar las técnicas mencionadas para obtener resultados analíticos.
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Nuevos desarrollos convergentes y asintóticos para aproximar la función de Elsasser
(2024) Pimoulier Arbizu, Enrique; Pagola Martínez, Pedro Jesús; Palacios Herrero, Pablo; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El principal objetivo de este trabajo es ahondar en el estudio de la función de Elsasser E(y,u), una función importante en radiación atmosférica, un campo de intersección entre la espectroscopía infrarroja y la física atmosférica. Esta, nos ayuda a entender cómo la atmósfera absorbe radiación bajo ciertas condiciones. Dicha función viene dada a través de una integral definida no expresable en términos de funciones elementales, por lo que se hace necesario buscar aproximaciones de la misma, tanto numéricas como analíticas. En este trabajo, buscamos desarrollos en serie de la función de Elsasser que sean convergentes o asintóticos, dependiendo del caso de estudio. Para llevar a cabo dicho estudio, introduciremos las herramientas analíticas necesarias, as´ ı como algunos resultados previos que serán de gran utilidad en el desarrollo del trabajo. Con ayuda de estos, encontraremos diferentes desarrollos, en términos de funciones elementales y válidos para valores peque˜ nos y grandes de la variable u, y para valores grandes de la variable y, que permiten aproximar la función de Elsasser. La precisión de estas aproximaciones se muestra en los diferentes experimentos numéricos en forma de tablas y gráficas que acompañan a cada serie obtenida.
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Design, optimization and validation of a hat feed reflector antenna
(2024) Villena Salgado, Hiyary; Teniente Vallinas, Jorge; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
En este trabajo se realiza el diseño y simulación de un Hat Feed Parabolic Reflector, soportado por un dieléctrico a 26.25 GHz con 30.5 dBi de ganancia, a partir de un conjunto de especificaciones iniciales. El diseño y simulación se realizan con el software µWave Wizard™ de Mician, que en su última versión ha incorporado este tipo de estructuras mediante la técnica BOR FEM (Body Of Revolution Finite Element Method) que permite simular estructuras complejas de revolución como lo son las hat feed reflector antennas, usando tiempos de simulación mucho menores que otros softwares de simulación electromagnética. La antena propuesta tiene-28 dB de return loss en el rango de frecuencia de 25 ∼ 27.5 GHz, así como un bajo nivel de lóbulos laterales y polarización cruzada. Su distancia focal es de 45 mm con F/D de 0.25, lo que la convierte en una estructura muy compacta. Se valida así mismo el diseño logrado en los softwares de simulación CST Microwave Studio y Ansys HFSS.
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Monitorización e implementación de tecnologías de recopilación de datos en procesos de fabricación de preimpregnados de curado ultravioleta
(2024) Garín Balda, Uxue; Salcedo Pérez, Daniel; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Este proyecto forma parte de los avances recientes del grupo de composites de Ideko, enfocados en la optimización del proceso de fabricación de preimpregnados de fibra de vidrio curados con luz ultravioleta (UV). Esta tecnología innovadora reduce significativamente los tiempos de curado, lo que mejora la eficiencia y la calidad en la producción de materiales compuestos, cuya demanda se espera que aumente en el futuro. La monitorización continua del proceso, facilitada por una plataforma de recopilación y análisis de datos, permite optimizar la calidad y la eficiencia en la fabricación de prepregs UV. Estos datos se utilizan para desarrollar modelos que facilitan la implementación de controles adaptativos, órdenes de reprocesado y validaciones de calidad en proceso, asegurando que cada preimpregnado fabricado cumpla con las especificaciones requeridas. Al correlacionar los datos obtenidos con el medidor láser y los resultados de la caracterización del prepreg, es posible determinar el porcentaje de fibra y, en consecuencia, las propiedades del material final. En el presente trabajo se han monitorizado y analizado la temperatura en diferentes fases del proceso y el contenido de resina en el preimpregnado relacionándolos con los diferentes parámetros de máquina que controlan el proceso. La monitorización del contenido de resina se ha realizado por medio de un nuevo dispositivo patentado (EP 23382517.3) y se ha comparado con mediciones del contenido en fibra realizadas por diferencia de pesada.
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Fabricación de composites sostenibles funcionalizados mediante impresión electrónica.
(2024) Ugena Uriarte, Martzel; Salcedo Pérez, Daniel; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
La reducción de la huella de carbono es el gran desafío de la industria del transporte. Las exigencias del mercado y las instituciones son cada vez más estrictas, por lo que la reducción del peso de los vehículos se ha definido como el camino a seguir para reducir las emisiones, y los materiales compuestos son la herramienta perfecta para este fin. Sin embargo, aunque cumplen su función, los materiales compuestos cuentan con métodos de fabricación con gran impacto ambiental, además de tener una baja reciclabilidad. Es por ello por lo que se ha llevado a cabo un proceso de fabricación y caracterización de materiales compuestos sostenibles, para comprobar si son una alternativa real a los materiales compuestos convencionales. Por otro lado, con el fin de reducir el peso de los automóviles reduciendo componentes electrónicos y aportando nuevas características a los materiales compuestos, se ha funcionalizado un panel de material compuesto mediante un sensor capacitivo embebido.
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Estudio y análisis de la fabricación de una cesta en materiales compuestos para modalidades de pelota vasca.
(2024) García Ranz, Iñigo; Sandúa Fernández, Xabier; Salcedo Pérez, Daniel; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Este trabajo tiene como objetivo principal el estudio y diseño de una cesta para modalidades de pelota vasca, utilizando materiales compuestos. Para ello, se comenzará con un análisis exhaustivo de la problemática inicial, identificando los principales desafíos asociados al uso de las cestas actuales, tales como el alto coste y la fragilidad del aro. A continuación, se profundizará en los conceptos clave relacionados con el aro, centrándose en su resistencia a impactos y el efecto resorte conocido como springback. Posteriormente, se realizará una selección de materiales adecuada para mejorar las propiedades mecánicas de la cesta, atendiendo a las limitaciones identificadas. El diseño incluirá la disposición óptima de fibras y tejidos en materiales compuestos para maximizar la resistencia y durabilidad del producto. Esta fase será complementada con simulaciones mediante elementos finitos (FEM), que permitirán prever el comportamiento estructural de la cesta bajo diferentes condiciones de uso. Finalmente, se analizarán las soluciones desarrolladas, evaluando sus resultados y conclusiones, y se propondrán líneas futuras de investigación y posibles mejoras en el proceso de fabricación. Este enfoque integral busca optimizar el rendimiento y la vida útil de las cestas, proporcionando alternativas más sostenibles y eficaces en su producción.
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Eye-tracking para medidas de mirada durante la ingesta
(2024) Elizaran Mendarte, Amaia; Villanueva Larre, Arantxa; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Este trabajo de fin de máster se especializa en la tecnología de eye tracking para análisis del comportamiento humano durante el periodo de la ingesta. Se realiza en el contexto del proyecto PORTIOSN4, una colaboración entre la Universidad de Navarra y la Universidad Pública de Navarra. La realización del trabajo se ha llevado a cabo en dos fases. En la primera se ha creado una base de datos de usuarios modelando la situación de la ingesta con un sistema de eye tracking remoto compuesto por dos cámaras. Después de procesar esos datos, en la segunda fase, se ha realizado el eye tracking mediante un algoritmo de Deep Learning previamente entrenado que se ha ajustado a la nueva situación mediante técnicas de fine-tuning.
Embargo
Research on Multi-Modal Large Language Models and their application for the verification and validation of identity documents
(2024) Otazu Redín, Judit; Forcén Carvalho, Juan Ignacio; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
In response to the exponential growth and increasing adoption of Multi-Modal Large Language Models, this project aims to explore their application in a critical field: the verification and validation of identity documents. These models, which effectively integrate image, text, video, and audio processing, are proposed as potential improvements over traditional systems specialized in specific tasks. The research will compare the effectiveness of MM-LLMs against dedicated models, including both commercial and open-source solutions, in key tasks such as classification, image quality, fraud detection, OCR (Optical Character Recognition) and Entity Mapping. Additionally, the explainability of these multimodal models will be analyzed, offering a transparent alternative to the opacity of the ’black box’ typically associated with artificial intelligence. The study also recognizes and addresses the challenges that arise from the substantial hardware demands and potential latency issues inherent in these advanced systems.
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Modelado por elementos finitos de freno de disco mediante la formulación moving reference frame
(2024) Larrayoz Oroz, Ander; Iriarte Goñi, Xabier; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
En el campo de la ingeniería mecánica aplicada y computacional, la dinámica de cuerpos flexibles es un tema de interés y relevancia. A medida que las aplicaciones de la ingeniería mecánica van evolucionando, es fundamental comprender y saber modelar adecuadamente el comportamiento dinámico de sistemas que incluyen componentes flexibles. La dinámica de cuerpos flexibles se refiere a la respuesta dinámica de un sistema mecánico donde aparecen deformaciones estando sujeto a cargas externas. En este proyecto se propone el desarrollo e implementación de un código donde se estudie el comportamiento dinámico de un disco de freno flexible mediante la formulación “moving reference frame”. El proyecto surge de la inquietud de saber interpretar e implementar el comportamiento de un sistema dinámico flexible. El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de un modelo computacional detallado de un disco de freno que tenga en cuenta su geometría, material y comportamiento dinámico flexible.
Embargo
Desarrollo de SCADA, puesta en marcha y ensayo de sistema power-to-heat-to-(power+heat) basado en ciclo ORC.
(2024-09-30) Aguirre Fernández, Miguel; Aranguren Garacochea, Patricia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Con la previsión de un futuro cercano en que la energía eléctrica de fuentes renovables genere grandes excedentes resulta necesario el desarrollo de tecnología que permitan el almacenamiento de dicha energía. Una de las posibilidades es la desarrollada en este proyecto, el uso de almacenamiento térmico de calor sensible en conjunción con un ciclo Rankine orgánico, con la capacidad de generar energía eléctrica y aprovechar el excedente de energía en forma de calor. Para el estudio del concepto se construye un prototipo conjunto entre tres entidades participes en el proyecto colaborativo PC066-067-068-FlexORCstorage, AIN, CENER y UPNA. Este prototipo consta de tres subsistemas, almacenamiento térmico, ciclo ORC y sistema de condensación, que se instalan en la UPNA para su caracterización y ensayo. El fin de la caracterización del sistema en conjunto, con especial interés en el ciclo Rankine orgánico, es la de estudiar la replicabilidad y escalabilidad del concepto de cara a su uso en el almacenamiento energético distribuido a nivel de distrito. El presente trabajo se centra en la puesta en marcha de los tres sistemas, asegurando el correcto funcionamiento en conjunto y formando un prototipo funcional de un sistema power-to-heat-to-(power+heat), permitiendo además la realización de ensayos de caracterización del sistema para distintas condiciones de funcionamiento. Con este fin, se diseña e implementa en este trabajo un sistema de monitorización y control para el sistema. Se abarcan todas las etapas del diseño y montaje, desde el estudio y comprensión de los elementos de sensórica y control instalados hasta la programación de un software de control SCADA basado en Labview.
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Solución móvil para la gestión integral de datos en estudios nutricionales y deportivos
(2024) Carrasco Pedro, Soraya; Villanueva Larre, Arantxa; Arriaga Egüés, César; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El presente trabajo ha consistido en el desarrollo de un prototipo de una aplicación móvil destinada a optimizar la gestión de un estudio en el que se analiza el efecto de la nutrición y el ejercicio físico durante la etapa postmenopáusica, realizado por el Instituto de Investigación ISFOOD de la Universidad Pública de Navarra (UPNA). El proyecto ha integrado en una única plataforma diversas áreas esenciales del estudio: control de actividades diarias, gestión de entrenamientos personalizados, administración del plan nutricional y programación de citas. Se ha puesto especial énfasis en garantizar la persistencia de los datos almacenados y su fácil acceso. Para lograrlo, se ha implementado una base de datos robusta y se ha desarrollado un sistema de información completo, desde la base de datos, una capa de servicios web intermedios, hasta su interfaz para los usuarios basada en una aplicación móvil con interfaces adaptativas. Esta memoria detalla el diseño y desarrollo tanto del backend, una base de datos centralizada y una API REST (servicios web) para el acceso a la anterior, así como del frontend. La aplicación permite a las usuarias acceder a los menús asignados en su dieta de restricción calórica, gestionar sus citas con el equipo del proyecto (seguimientos, valoraciones, entrenamientos, etc.), registrar sus actividades diarias de forma intuitiva, consultar su plan de entrenamiento y registrar sus progresos, así como acceder a su perfil personal. Para el desarrollo de la solución se han empleado tecnologías modernas, como React Native para el frontend de la aplicación móvil y .NET Core con C# en el servidor para la creación de una API REST. Además, se ha hecho uso de PostgreSQL para la gestión eficiente de los datos.
Embargo
Diseño y construcción de un sistema de almacenamiento térmico en calor sensible
(2024) Lerga Barrio, Iván; Aranguren Garacochea, Patricia; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
Los avances tecnológicos que se han dado en el último siglo han supuesto un desarrollo del sistema industrial como nunca antes se había visto y con él, un aumento del consumo energético. La sociedad actual debe reaccionar ante dicho aumento y para ello tiene que afrontar los desafíos energéticos que se presentan, entre los que se encuentran: un consumo responsable de la energía, así como la mejora en la eficiencia de los dispositivos empleados basados en tecnologías renovables como la bomba de calor y un almacenamiento energético sostenible y viable que no dependa ni de materiales escasos ni de materiales contaminantes En concreto, desde el Grupo de Investigación de Ingeniería Térmica y de Fluidos de la Universidad Pública de Navarra, se está llevando a cabo el proyecto TED2021-130071A-100- TRIGGERS, que tiene como objetivo avanzar en dirección a un futuro más sostenible, mediante el desarrollo de una instalación de almacenamiento energético en forma de calor sensible. Uno de los retos que se plantean a la hora de implementar los sistemas de almacenamiento térmico es el rendimiento general de las configuraciones Power-to-Heat-to-Power, donde el bajo rendimiento del proceso Heat-to-Power reduce significativamente el rendimiento general. Por lo que mediante este proyecto se pretende diseñar y construir un sistema de almacenamiento térmico, preparado para la implementación de una bomba de calor termoeléctrica, a modo de sistema Power-to-Heat, que permita realizar un estudio preciso de este tipo de sistemas, llegando a comprender con exactitud los fenómenos físicos de transmisión de calor que se dan en este y permitiendo en un futuro optimizar la instalación con el sistema de bomba de calor termoeléctrica, con el que estudiar la posibilidad de desarrollar un sistema de almacenamiento energético reversible. El presente Trabajo Fin de Máster se centra en el diseño y construcción de un sistema de almacenamiento térmico sensible, con el que poder estudiar los procesos de carga, almacenamiento y descarga de los sistemas Power-to-Heat-to-Power, con el fin de desarrollar sistemas de almacenamiento energético sostenibles y viables con el medio ambiente. Concretamente se centra en el diseño y construcción de un sistema de almacenamiento térmico con capacidad de carga en lazo abierto, carga en lazo cerrado y descarga en lazo abierto. Así como de preparar la instalación para la implementación de un sistema de bomba de calor termoeléctrica, permitiendo un estudio intensivo de esta en el futuro. El funcionamiento del sistema se basa en aportar calor al fluido calor portador, concretamente aire, haciéndolo pasar por un calefactor durante el proceso de carga. Cuando este alcanza la temperatura de almacenamiento, se hace pasar dicho fluido a través del tanque de almacenamiento, donde pequeñas esferas de acero absorben el calor para almacenarlo. Durante el proceso de descarga la trasmisión de calor se da en sentido contrario, siendo una corriente de aire frío la que absorbe el calor almacenado en las esferas.
Open Access
Selección dinámica de nodos de salida en redes de sensores
(2024) Cía Valencia, Xabier; Amozarrain Pérez, Ugaitz; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
El presente trabajo consiste en la implementación de un algoritmo de selección de líder en redes de sensores inalámbricos utilizando un simulador para poder obtener estadísticas de su comportamiento en diferentes escenarios. Una vez implementado, se le aplicarán una serie de modi caciones y variaciones de parámetros, para poder hacer comparaciones del comportamiento de cada versión del algoritmo en los dichos escenarios. El trabajo se centra especialmente en redes de sensores móviles, y en encontrar algoritmos que funcionen bien con redes con una alta variabilidad. El principal objetivo del algoritmo será conseguir enrutar correctamente mensajes en estas redes pese al dinamismo de las mismas.