TFM 24/25

TFMs asignados (curso 24/25)

1. Diseño e implementación del control de pitch de una turbina tipo Savonius con tecnología IoT

Antonio Javier Calleja Rodríguez (TE) - calleja@uniovi.es
María del Rocío Fernández Rodríguez (IM) - rocio@uniovi.es

Se trata de desarrollar un sistema de control de la apertura de las palas de tal manera que permita proteger y optimizar el funcionamiento de las turbinas. En este caso, se empleará la turbina de Savonius. Para ello se desarrollará un sistema que permitirá el desplazamiento de las palas de la turbina , lo que nos permitirá controlar la apertura del traslapo de la turbina, pudiendo siempre buscar el punto de maxima eficiencia de la turbina.

Para llevar a cabo este proyecto, se dispone de los laboratorios del grupo de investigación CE3I2, las instalaciones y medios proporcionados por el Área de Ingeniería Mecánica y las instalaciones del Área de Ingeniería Hidráulica de la Escuela Politécnica de Ingeniería de Mieres.

-----> Asignado a Daniel MALLADA FERNÁNDEZ (MIM)

3. Global Standardization and Expansion of DEMI Production Line Reason Tree with Language-Independent Coding and speed-up equipment Integration

Enrique Diaz-Benza (P&G) - diazbenza.e@pg.com / Benedikt Boßmann (P&G) - bossmann.b@pg.com
Miguel Ángel José Prieto (TE) - mike@uniovi.es

Reason Trees are used to document Failures that occur during production. Operations use this data to improve capabilities and the way they operate and maintain their Lines. Engineering derives focus areas to improve the technology of the equipment to improve performance. For this the Reason tree must be structured in a way that allows intuitive documentation for the operator while having a direct link to the affected Equipment. The Equipment includes all mechanical components like Units and Idlers as well as all electrical components like sensors or vision systems.

The Goals of the Thesis are:
- Develop a code-based Reason tree for global usage.
- Improve the current Reason tree by simplification and improving the link to the technical equipment.
- Analyze the failure modes of new equipment that is coming to the Line and create a new reason tree.
- Expand the Pack loop reason tree to deeper levels

-----> Asignado a María del Rocío MARTÍNEZ BARROSO (EU4M)

7. Optimization of 3D Printing Systems and Plastic Extrusion for Circular Economy Solutions

Nicolás Ramírez Ortiz - nicolas.ramirez@eu4m.eu
Miguel Ángel José Prieto (TE) - mike@uniovi.es

Our project integrates technological innovation with sustainable practices to address plastic waste through recycling and 3D printing. In Ghana, we operate a studio and fabrication lab equipped with shredders, extruders, filament pullers, and both desktop and large-scale 3D printers, producing functional products from recycled plastics such as PET, HDPE, and LDPE.

Additionally, a fabrication lab in Prague is being established, focusing on advanced 3D printing techniques for polymers and composites. This interdisciplinary environment offers an ideal platform for collaboration with a student from the EU4M Erasmus Mechatronics program. The student will work on assessing and improving our machinery and processes across Ghana, Prague, and the home university.

This thesis project focuses on the design, optimization, and validation of recycling machinery and 3D printing systems, contributing to the creation of a next-generation 3D printer for large-scale objects. The student will work across mechanical, electrical, and software aspects, optimizing machine performance, wiring, and safety systems.

-----> Asignado a Ignacio Martín VICENCIO BETANZO (EU4M)

8. Diseño y desarrollo de una órtesis automatizada y personalizada para el tratamiento del pie caído

Ramón Rubio García (MediaLab) - rrubio@uniovi.es
Ignacio Álvarez García (ISA) - ialvarez@uniovi.es

El trabajo pretende presentar el diseño y desarrollo de una prótesis automatizada para pacientes con pie caído, controlada mediante sensores, accionada por un motor eléctrico y alimentada por baterías recargables. La prótesis se personaliza para cada usuario mediante ingeniería inversa (se obtiene la geometría física mediante nubes de puntos y se genera la plantilla a partir de un algoritmo gráfico que adecúa la prótesis al paciente).

Las piezas de la prótesis se fabricarán mediante impresión 3D, lo que permite reducir el coste y personalizar cada prótesis. El sistema integrado busca optimizar el control de la prótesis, mejorando la funcionalidad y la comodidad del paciente.

-----> Asignado a Alba GONZÁLEZ FERNÁNDEZ (MIM)

11. Desarrollo de un sistema de escanciado de sidra por gravedad

David Blanco Fernández (IPF) - dbf@uniovi.es
Juan Antonio Martín Ramos (TE) - jamartin@uniovi.es

El escanciado de sidra en Asturias está profundamente vinculado a la cultura y las tradiciones locales. El método tradicional de escanciar la sidra implica una técnica específica que mejora la experiencia sensorial, consistente en escanciarla desde cierta altura para favorecer su aireación, lo que libera aromas volátiles y mejora el perfil de sabor general. La importancia de las costumbres locales en la presentación de la sidra no puede subestimarse, ya que desempeñan un papel clave en las expectativas y la satisfacción de los consumidores. Las técnicas de escanciado forzado, hoy en día utilizadas en sidrerías, pueden generar una espuma excesiva, lo que es especialmente problemático para las sidras, que son sensibles a los niveles de carbonatación. El método tradicional de escanciado, practicado en Asturias, permite una liberación más controlada de la carbonatación, reduciendo la espuma y preservando el aroma y el perfil de sabor de la sidra.

El objetivo de este proyecto es diseñar y evaluar un sistema mecatrónico de escanciado “natura” por gravedad, respetuoso con la tradición y con el producto.

-----> Asignado a Manuel VELASCO RODRÍGUEZ (MIM)

12. Desarrollo de un equipo para la caracterización de la asimetría craneal en lactantes mediante digitalizado 3D

Natalia Beltrán Delgado (IPF) – nataliabeltran@uniovi.es
Alejandro Fernández Suárez (IPF) - afs@uniovi.es

Para la caracterización de la asimetría craneal en lactantes de forma precisa y no invasiva a partir del digitalizado 3D de sus cabezas con un equipo de bajo coste. La consecución de dichos objetivos implica desarrollar un método para la cuantificación de la asimetría a partir de un modelo de nube de puntos de la superficie craneal, diseñar el equipo capaz de registrar dicha nube de puntos, superando los problemas derivados de la movilidad del sujeto, e implementar un software de control y procesamiento que presente la información una vez procesada de forma clara y comprensible.

Partiendo de los conocimientos adquiridos con un trabajo de investigación actualmente en desarrollo en el Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación, se realizará una definición de especificaciones de diseño. Estas especificaciones se desarrollarán a través de tareas de diseño mecánico, eléctrico y electrónico. El diseño abarcará la parte de selección de sensores e integración en el sistema de inspección. Se desarrollará también el procesamiento de las nubes de puntos obtenidas, la extracción de características y la caracterización de la deformación craneal.

-----> Asignado a Julián ÁLVAREZ DÍAZ (MIM)

13. Optimización de un analizador automatizado de contaminantes en aguas residuales

Juan Antonio Martín Ramos (TE) - jamartin@uniovi.es
David Blanco Fernández (IPF) - dbf@uniovi.es

El objetivo principal de este proyecto es el optimizar un sistema de descarga luminiscente (Solution-Cathode Glow Discharge o SCGD) portable que se basa en el uso de un electrodo líquido de flujo continuo, típicamente encendido y sostenido mediante energía de corriente continua. El sistema produce atomización directa a través del pulverizado iónico del líquido y/o la expulsión por electro-pulverización, con lo que la excitación efectiva en la fase de plasma de descarga luminiscente y la posterior detección de luz a través de Espectroscopía de Emisión Óptica (OES)permite la detección de elementos disueltos en la muestra. El sistema a optimizar es portable, para su desplazamiento a lugares de interés.

El proyecto se estructura en torno a la optimización de un prototipo desarrollado en el marco de un TFM previo. Por una parte, se optimizará la fuente de tensión, para mejorar las deficiencias de la primera versión. En segundo lugar, se realizará una optimización topológica del electrodo inferior, con el objetivo de facilitar la evacuación de calor cuando se trabaje con la polaridad invertida. Para ello se usarán herramientas de diseño CAD generativo orientadas a la fabricación aditiva. Por último, se harán pruebas de funcionamiento con muestras de contaminantes para determinar las condiciones óptimas de captura, desde el punto de vista de la configuración del sistema, como la posición óptima de la óptica en relación al plasma.

-----> Asignado a Xabier MOREDA DEL RIEGO (MIM)

14. Prototipo a escala de colector cilindro parabólico

José Manuel Sierra Velasco (IM) - jmsierra@uniovi.es
Juan Díaz González (TE) - jdiazg@uniovi.es

Se trata de realizar una maqueta de un colector cilindroparabólico con circulación de agua. Se pretende obtener una maqueta funcional, controlada desde una aplicación móvil, que permita el calentamiento de agua. Para ello, se incluirá una pequeña bomba, con un depósito, y se controlará la posición del colector de acuerdo a distintas estrategias. Asimismo, la aplicación móvil mostrará las temperaturas, flujo de agua, y los parámetros que se consideren oportuno.

La maqueta se moverá con un solo actuador lineal, basándose en diseños previos de trabajos anteriores.

-----> Asignado a Alicia DÍAZ FERNÁNDEZ (MIM)

16. Sistema automático de detección de efectividad de limpieza para superficies planas transparentes

Juan Antonio Martín Ramos (TE) - jamartin@uniovi.es

El proyecto se enfoca hacia la limpieza automatizada de superficies planas. Se identifican dos posibles aplicaciones principales. Por un lado, los sistemas de captación de energía solar, que son intensivos en el uso de agua para su limpieza y que muchas veces se instalan en lugares donde el recurso es escaso o en emplazamientos de difícil acceso. Por otro lado, las cristaleras en edificaciones, que también presentan problemas de inaccesibilidad y requieren un mantenimiento adecuado.

En este proyecto se propone el desarrollo de un sistema automático para limpieza de superficies lisas que incluya una medida de efectividad en términos de consumo de energía, agua y calidad del acabado, con especial énfasis en los dos últimos aspectos. Para ello se explorará la posibilidad de emplear métodos de limpieza por ultrasonidos en capsula móvil con recuperación de agua.

-----> Asignado a Isaac PARRA FERNÁNDEZ (MIM)

17. Construcción de un sistema de agarre (gripper) adaptable, preciso y robusto para brazo robótico

Blas Puerto Valcarce (Alisys) - blas.puerto@alisys.net
Ignacio Álvarez García (ISA) - ialvarez@uniovi.es  /  José Manuel Sierra Velasco (IM) - jmsierra@uniovi.es

En la actualidad, el campo de la robótica aplicada está en auge, y uno de los aspectos fundamentales para la interacción efectiva de los robots con su entorno es la capacidad de manipulación. Este Trabajo de Fin de Máster (TFM) propone la construcción de un sistema de agarre (gripper) adaptable, preciso y robusto para brazos robóticos. El diseño estará orientado hacia la manipulación de objetos de distintos tamaños y formas, abarcando desde elementos pequeños y delicados hasta componentes industriales de mayor tamaño y peso.

El gripper será modular y fácilmente configurable a nivel de hardware y software, permitiendo su ajuste y personalización en diferentes escenarios industriales. El diseño incluirá una estructura ligera y compacta que cumpla con un espacio de movimiento limitado a 15x15x15 cm y un peso máximo de 4.5 kg, adaptándose a los requisitos de carga y volumen disponibles en robot dinámicos ejemplo: Spot Boston Dynamics, V60 Ghost Robo. Además, integrará un sistema de control de fuerza y par para realizar manipulaciones seguras y precisas de objetos que pueden variar en tamaño, material y peso (hasta 5 kg).

-----> Asignado a Pelayo GARCÍA FARRÁS (MIM)

18. Robotic arm characterization

Ghislain de Clarens (Moon Surgical) - gdeclarens@moonsurgical.com
Miguel Ángel José Prieto (TE) - mike@uniovi.es

The project will focus on the characterization of a haptic robotic arm, including the following tasks:

Experimental Design & Testing
  • Develop and execute experiments to characterize the arm’s performance under various conditions.
  • Identify key performance metrics such as precision, sensing capabilities, response time etc.
  • Collect and analyze data to evaluate the system’s capabilities and limitations.

Data Analysis & Reporting
  • Process experimental data to identify patterns and trends in the arm's performance.
  • Generate comprehensive reports detailing findings, insights, and potential areas for improvement.

Collaborative Problem-Solving
  • Work closely with engineers across the Systems, R&D, and Clinical Development teams to troubleshoot performance issues.
  • Provide input to guide potential design modifications based on your findings.

Documentation & Presentations
  • Maintain clear and accurate documentation of all testing procedures, results, and analyses.
  • Present your findings to the broader team and gather feedback.

-----> Asignado a Idalice CORKRAN (EU4M)

20. Photometric pose and deformation estimation in GutSLAM

N. Andreff (FEMTO-ST)
Miguel Ángel José Prieto (TE) - mike@uniovi.es

This project concerns one crucial step in the 3D reconstruction of the small bowel from endoscopic images, which belongs to the class of non-rigid structure-from-motion algorithms. The purpose of the work is, starting from an initial pose estimation of the inital cylinder with respect to the camera in its first location, to estimate a first deformation to apply to the initial cylinder. To do so, the geometric information extracted from the ORB descriptors is not enough and can only provide with a wireframe image. However, relying on the image colour intensities should bring complementary information.

Starting from the work done last year, the main steps of the project will be: literature search and state-of-the-art analysis; appropriation of previous software version; integration of radiosity models into the projection of the model; optimization of the photometric reprojection error between the image and the projection of the 3D+colour template; implementation in Octave.

-----> Asignado a Dieudonne Fonyuy YUFONYUY (EU4M)

21. Rediseño de banco de ensayo para accionamientos de seguidores solares

Pablo Suárez Méndez (IM) - suarezmpablo@uniovi.es
Alberto García Martínez (IM) - garciamaralberto@uniovi.es

El objeto del presente TFM es el rediseño de un banco de ensayos ya existente, propiedad de (Gonvarri Solar Steel). A partir del diseño actual, se plantea la necesidad de ampliar en un eje adicional los desplazamientos y cargas a aplicar sobre los accionamientos. Para lograr este objetivo, se llevará a cabo el diseño de los componentes mecánicos necesarios para adaptar la estructura de pórtico del banco de ensayos actual, se seleccionarán los accionamientos electromecánicos necesarios en base a las cargas previstas de ensayo, y la elección de sensores específicos, como (células de carga y sensores de posición/velocidad). Además, se desarrollará un sistema de adquisición y registro de datos, que incluirá un sistema de filtrado y una interfaz gráfica de usuario. El alcance del proyecto abarca la elaboración de la memoria técnica, planos, códigos de programación y demás documentación necesaria para la futura implementación del sistema.

-----> Asignado a Oscar Alejandro CONTRERAS NEGRETTE (MIM)

22. Diseño y estudio de viabilidad de robot autónomo clavador para trabajos pesados en vía ferroviaria

Manrique Canteli Sánchez (Edikal Technology) - manrique@edikal.com
Miguel Ángel José Prieto (TE) - mike@uniovi.es

El proyecto consiste en el diseño y estudio de viabilidad de un robot autónomo que pueda realizar tareas de clavado hidráulico para la instalación de carriles en vías ferroviarias. Además, debe tener la capacidad de supervisar obras ya ejecutadas, verificando el par de apriete de los elementos de fijación.

El robot debe ser capaz de operar en condiciones de obra civil, adaptarse a distintos perfiles de vía y trabajar de manera eficiente en diferentes condiciones ambientales. La autonomía operativa y la integración con sistemas de control y supervisión serán aspectos clave en su diseño.

-----> Asignado a Nebojša IVIĆ (EU4M)

23. Diseño de dispositivo para marcado automático no visible de cajas de embalaje

Fernando Nuño García (TE) - fnuno@uniovi.es
José Manuel Sierra Velasco (IM) - jmsierra@uniovi.es

En compañías distribuidoras de repuestos, puede resultar de utilidad marcar los paquetes enviados, para poder identificarlos convenientemente en caso de devolución. Llevar a cabo dicho marcado supondría un tiempo adicional que sería deseable evitar en la medida de lo posible.

Se plantea la posibilidad de hacer este marcado de forma simultánea al proceso de picking de las piezas. Cuando se seleccionan las piezas a enviar y se embalan, se le añade un código de barras a la caja que debe leerse mediante una PDA antes de salir del almacén para que quede registrada la salida. En el presente trabajo se propone desarrollar un prototipo que, a la vez que se lee el código de barras de la pieza, realice sobre la caja donde va embalada una marca que sea indetectable por el cliente (pero visible bajo luz ultravioleta) y que les sirva, en caso de devolución, para saber que esa pieza salió de su almacén. La lectura del código y el marcado deberán realizarse de forma simultánea, sin necesitar ningún movimiento extra.

La propuesta que se plantea pasa por fabricar una carcasa muy ligera (en una impresora 3D) en donde se puedan encastrar la PDA con que realizan la lectura (Zebra TC20 o Zebra TC51) y un pequeño dispositivo que pueda hacer una marca no visible.

-----> Asignado a Nuri Cemre YÜKSEL (EU4M)

24. Partner- vs. self-protection in frontal crashes of high mass ratios

Malte Plenter (Volkswagen) - malte.plenter@volkswagen.de
Miguel Ángel José Prieto (TE) - mike@uniovi.es

In the field of crash research, we are examining the crash compatibility of vehicles with varying masses to address the safety disadvantages of lighter vehicles. One approach to mitigate these disadvantages is to adjust the legally mandated crash test speed. This project aims to analyze the impact of crash test speed on various severity and injury metrics using crash tests of identical vehicle models at different speeds and real-world crash data from the GIDAS database.

Additionally, the project will incorporate an analysis of the sensor systems used in crash tests, focusing on their role in collecting critical data for evaluating occupant load criteria such as HIC (Head Injury Criterion) and OLC (Occupant Load Criterion). Special emphasis will be placed on the sensory devices within Hybrid III and THOR dummies, which are extensively employed in crash-testing scenarios.

-----> Asignado a José Eduardo CORTÉS GODÍNEZ (EU4M)