Evaluación de la implantación transversal de 3º del grado en Ingeniera Multimedia

Durante el presente curso se han llevado a cabo las tareas para la evaluación de la implantación del grado en Ingeniería Multimedia en el marco de los nuevos estudios dentro del EEES, lo cual implica un trabajo extenso de análisis y recopilación del tratamiento concreto que se está dando a la adquisición por parte del alumnado de las diferentes competencias planteadas para cada asignatura en su ficha correspondiente y en la memoria para la solicitud de la verificación del título. Esto ha permitido tener una visión global de cuáles son los medios que se ponen para evaluar dichas competencias y también, desde un punto de vista más cercano, qué calendario de evaluación “ve” el alumno. En esta memoria nos hemos centrado en los aspectos relacionados con el curso tercero del grado.

A Hardware-Software Approach for On-Line Soft Error Mitigation in Interrupt-Driven Applications

Integrity assurance of configuration data has a significant impact on microcontroller-based systems reliability. This is especially true when running applications driven by events which behavior is tightly coupled to this kind of data. This work proposes a new hybrid technique that combines hardware and software resources for detecting and recovering soft-errors in system configuration data. Our approach is based on the utilization of a common built-in microcontroller resource (timer) that works jointly with a software-based technique, which is responsible to periodically refresh the configuration data. The experiments demonstrate that non-destructive single event effects can be effectively mitigated with reduced overheads. Results show an important increase in fault coverage for SEUs and SETs, about one order of magnitude.

Optical Enhancement of Exoskeleton-Based Estimation of Glenohumeral Angles

In Robot-Assisted Rehabilitation (RAR) the accurate estimation of the patient limb joint angles is critical for assessing therapy efficacy. In RAR, the use of classic motion capture systems (MOCAPs) (e.g., optical and electromagnetic) to estimate the Glenohumeral (GH) joint angles is hindered by the exoskeleton body, which causes occlusions and magnetic disturbances. Moreover, the exoskeleton posture does not accurately reflect limb posture, as their kinematic models differ. To address the said limitations in posture estimation, we propose installing the cameras of an optical marker-based MOCAP in the rehabilitation exoskeleton. Then, the GH joint angles are estimated by combining the estimated marker poses and exoskeleton Forward Kinematics. Such hybrid system prevents problems related to marker occlusions, reduced camera detection volume, and imprecise joint angle estimation due to the kinematic mismatch of the patient and exoskeleton models. This paper presents the formulation, simulation, and accuracy quantification of the proposed method with simulated human movements. In addition, a sensitivity analysis of the method accuracy to marker position estimation errors, due to system calibration errors and marker drifts, has been carried out. The results show that, even with significant errors in the marker position estimation, method accuracy is adequate for RAR.

Appraisal of open software for finite element simulation of 2D metal sheet laser cut.

FEA simulation of thermal metal cutting is central to interactive design and manufacturing. It is therefore relevant to assess the applicability of FEA open software to simulate 2D heat transfer in metal sheet laser cuts. Application of open source code (e.g. FreeFem++, FEniCS, MOOSE) makes possible additional scenarios (e.g. parallel, CUDA, etc.), with lower costs. However, a precise assessment is required on the scenarios in which open software can be a sound alternative to a commercial one. This article contributes in this regard, by presenting a comparison of the aforementioned freeware FEM software for the simulation of heat transfer in thin (i.e. 2D) sheets, subject to a gliding laser point source. We use the commercial ABAQUS software as the reference to compare such open software. A convective linear thin sheet heat transfer model, with and without material removal is used. This article does not intend a full design of computer experiments. Our partial assessment shows that the thin sheet approximation turns to be adequate in terms of the relative error for linear alumina sheets. Under mesh resolutions better than 10e−5 m , the open and reference software temperature differ in at most 1 % of the temperature prediction. Ongoing work includes adaptive re-meshing, nonlinearities, sheet stress analysis and Mach (also called ‘relativistic’) effects.

Graph-based structural analysis of planar mechanisms.

Kinematic structure of planar mechanisms addresses the study of attributes determined exclusively by the joining pattern among the links forming a mechanism. The system group classification is central to the kinematic structure and consists of determining a sequence of kinematically and statically independent-simple chains which represent a modular basis for the kinematics and force analysis of the mechanism. This article presents a novel graph-based algorithm for structural analysis of planar mechanisms with closed-loop kinematic structure which determines a sequence of modules (Assur groups) representing the topology of the mechanism. The computational complexity analysis and proof of correctness of the implemented algorithm are provided. A case study is presented to illustrate the results of the devised method.

Finite difference calculations of permeability in large domains in a wide porosity range.

Determining effective hydraulic, thermal, mechanical and electrical properties of porous materials by means of classical physical experiments is often time-consuming and expensive. Thus, accurate numerical calculations of material properties are of increasing interest in geophysical, manufacturing, bio-mechanical and environmental applications, among other fields. Characteristic material properties (e.g. intrinsic permeability, thermal conductivity and elastic moduli) depend on morphological details on the porescale such as shape and size of pores and pore throats or cracks. To obtain reliable predictions of these properties it is necessary to perform numerical analyses of sufficiently large unit cells. Such representative volume elements require optimized numerical simulation techniques. Current state-of-the-art simulation tools to calculate effective permeabilities of porous materials are based on various methods, e.g. lattice Boltzmann, finite volumes or explicit jump Stokes methods. All approaches still have limitations in the maximum size of the simulation domain. In response to these deficits of the well-established methods we propose an efficient and reliable numerical method which allows to calculate intrinsic permeabilities directly from voxel-based data obtained from 3D imaging techniques like X-ray microtomography. We present a modelling framework based on a parallel finite differences solver, allowing the calculation of large domains with relative low computing requirements (i.e. desktop computers). The presented method is validated in a diverse selection of materials, obtaining accurate results for a large range of porosities, wider than the ranges previously reported. Ongoing work includes the estimation of other effective properties of porous media.

Upper Limb Posture Estimation in Robotic and Virtual Reality-based Rehabilitation.

New motor rehabilitation therapies include virtual reality (VR) and robotic technologies. In limb rehabilitation, limb posture is required to (1) provide a limb realistic representation in VR games and (2) assess the patient improvement. When exoskeleton devices are used in the therapy, the measurements of their joint angles cannot be directly used to represent the posture of the patient limb, since the human and exoskeleton kinematic models differ. In response to this shortcoming, we propose a method to estimate the posture of the human limb attached to the exoskeleton. We use the exoskeleton joint angles measurements and the constraints of the exoskeleton on the limb to estimate the human limb joints angles. This paper presents (a) the mathematical formulation and solution to the problem, (b) the implementation of the proposed solution on a commercial exoskeleton system for the upper limb rehabilitation, (c) its integration into a rehabilitation VR game platform, and (d) the quantitative assessment of the method during elbow and wrist analytic training. Results show that this method properly estimates the limb posture to (i) animate avatars that represent the patient in VR games and (ii) obtain kinematic data for the patient assessment during elbow and wrist analytic rehabilitation.

Application-Based Analysis of Register File Criticality for Reliability Assessment in Embedded Microprocessors

There is an increasing concern to reduce the cost and overheads during the development of reliable systems. Selective protection of most critical parts of the systems represents a viable solution to obtain a high level of reliability at a fraction of the cost. In particular to design a selective fault mitigation strategy for processor-based systems, it is mandatory to identify and prioritize the most vulnerable registers in the register file as best candidates to be protected (hardened). This paper presents an application-based metric to estimate the criticality of each register from the microprocessor register file in microprocessor-based systems. The proposed metric relies on the combination of three different criteria based on common features of executed applications. The applicability and accuracy of our proposal have been evaluated in a set of applications running in different microprocessors. Results show a significant improvement in accuracy compared to previous approaches and regardless of the underlying architecture.

Falcon herramientas de software para el procesamiento aerofotogramétrico

En el área de Aerofotogrametría Digital, el software comercial prevalente para postproceso presenta limitaciones debido a dos factores: (i) las legislaciones de cada país o región requieren diferentes convenciones, y (ii) las necesidades de las empresas son tan cambiantes que no justifican la compra de software de alto rendimiento, que puede quedar sin utilizar debido a un viraje del mercado -- El presente proyecto se ha desarrollado para atender necesidades de procesamiento automático de planos (partición, detección y corrección de errores, etc.), así como módulos de importación – exportación paquete a paquete, trazado de rutas e interacción con GPS -- Este artículo informa de los dos últimos aspectos -- Debido a necesidades de los clientes, los archivos entregados deben llevar un formato comercial (DWG, DXF), pero el procesamiento de los archivos debe ser hecho en paquetes y formatos diversos (DGN) -- Por lo tanto, fue necesario diseñar e implementar un formato acompañante que permitió llevar la información que se pierde al usar filtros comerciales (DGN a DXF/DWG) -- Asimismo se crearon módulos de importación y exportación redundantes, que hicieron efectivos dichos atributos -- En el aspecto de generación de rutas de vuelo, se reportan en este artículo la aplicación de algoritmos tradicionales de barrido (peinado) de áreas 2D, a los cuales se agregaron restricciones geométricas (puntos fijos, offsets, orden de los barridos de acuerdo a coordenadas del sitio de partida, etc.) -- Debido a los altos costos de equipos equivalentes, se decidió desarrollar software para traducción de rutas entre formatos GPS y formatos geográficos locales al país -- Ello permite la eliminación de fuentes de error y además facilita la carga del plan de vuelo, a costos mucho menores a los del hardware / software comercial

Aplicaciones de las tecnologías de fabricación aditiva en la industria actual

[ES]En el ámbito industrial actual, la fabricación aditiva supone una alternativa para dar respuesta a las nuevas necesidades del mercado, que no pueden verse resueltas mediante las técnicas de fabricación clásicas. La fabricación aditiva (AM Adittive Manufacturing) representa un cambio en métodos y procesos industriales, permitiendo llevar a cabo piezas antes imposibles de realizar. Tiene sus principales aplicaciones en el sector médico, aeronáutico o el sector de la automoción. Se dan numerosas técnicas clasificadas por diferentes criterios, como el medio a través del cual se aporta la energía. Presenta numerosas ventajas como la complejidad en la geometría de las piezas que se pueden fabricar, a pesar de que aún no está totalmente desarrollada y presenta limitaciones como el coste de material. Todo el diseño parte de las tecnologías CAD/CAM 3D, y se fabrica ya en una amplia variedad de materiales, tanto metálicos como plásticos. Aún bajo poca normativa, se espera que en las próximas décadas esta tecnología desarrolle todo su potencial y sea de uso habitual en los sectores propicios para su explotación.

Desenvolvimento de um núcleo versátil e integrado de ferramentas CAD/CAE para a modelagem e simulação de peças mecânicas

Currently there is still a high demand for quality control in manufacturing processes of mechanical parts. This keeps alive the need for the inspection activity of final products ranging from dimensional analysis to chemical composition of products. Usually this task may be done through various nondestructive and destructive methods that ensure the integrity of the parts. The result generated by these modern inspection tools ends up not being able to geometrically define the real damage and, therefore, cannot be properly displayed on a computing environment screen. Virtual 3D visualization may help identify damage that would hardly be detected by any other methods. One may find some commercial softwares that seek to address the stages of a design and simulation of mechanical parts in order to predict possible damages trying to diminish potential undesirable events. However, the challenge of developing softwares capable of integrating the various design activities, product inspection, results of non-destructive testing as well as the simulation of damage still needs the attention of researchers. This was the motivation to conduct a methodological study for implementation of a versatile CAD/CAE computer kernel capable of helping programmers in developing softwares applied to the activities of design and simulation of mechanics parts under stress. In this research it is presented interesting results obtained from the use of the developed kernel showing that it was successfully applied to case studies of design including parts presenting specific geometries, namely: mechanical prostheses, heat exchangers and piping of oil and gas. Finally, the conclusions regarding the experience of merging CAD and CAE theories to develop the kernel, so as to result in a tool adaptable to various applications of the metalworking industry are presented

Análisis del mecanizado de un molde para la fabricación de un logo deportivo.

[ES]Las compañías líderes del mundo textil compiten cada día por ser las número 1 en cuanto a ventas se refiere. Para ello, son necesarias diferentes estrategias de venta. Una de ellas es la adición de diferentes adornos de plástico que hacen que el comprador se fije en sus productos. Por otro lado, las tecnologías de mecanizado están en pleno avance y la fabricación de piezas o moldes es cada vez más eficiente. Por eso en este trabajo se quiere analizar y estudiar la fabricación de un molde de inyección de plástico con el logotipo de una de las marcas más famosas en el mundo, Adidas. Se ha de llevar a cabo un estudio de los posibles materiales a utilizar para el molde, así como, las distintas alternativas de mecanizado que hoy en día se emplean para este tipo de procesos. Además, los avances en los distintos programas CAD/CAM son de especial ayuda para este tipo de trabajos. Estos programas son capaces de trazar las trayectorias más eficientes a la hora de mecanizar distintos tipos de piezas y postprocesar la programación de dichas trayectorias para luego ser introducidas en los centros CNC.

CAD/RP系统间数据模型的转换方法与发展

分析了当前 CAD和 RP系统间数据模型的各种转换方法，并指明了进一步的发展方向。 STL交换标准的局限和不足已日趋明显，由 CAD模型直接分层得到的 CLI格式将成为与 STL文件并存的一种接口格式。

Repositorios de información mediante nuevas tecnologías como estrategias innovadoras para la creación colaborativa de contenidos, y su uso en el aula : la WikiEscuela.

El proyecto se desarrolla durante los cursos 2008-2010, y participan alumnos de tercero de ESO (Matemáticas) en el uso de la plataforma WikiEscuela del IES Federico García Lorca y el IES Universidad Laboral, ambos en Albacete, y alumnos de primero, segundo, tercero y cuarto de ESO, y primero y segundo de Bachillerato (en diversas materias), en el uso de la plataforma Moodle, de diversos centros educativos de Albacete. El objetivo del proyecto es crear un entorno colaborativo on line, denominado WikiEscuela, donde se ubique toda la información necesaria para el desarrollo de las unidades didácticas de todas las materias del sistema educativo no universitario. La información es introducida y actualizada permanentemente por los miembros de la comunidad educativa que quieran ser partícipes de este proyecto, lo que permite disponer de una amplia gama de contenidos digitales, de calidad, para su utilización en el aula, y todo ello sin coste de generación, debido al carácter gratuito y altruista de las colaboraciones voluntarias, que muestran su enorme potencial en la enciclopedia colaborativa en la que está inspirado este proyecto, Wikipedia. La metodología aplicada consiste en utilizar las tecnologías digitales de información y comunicación, por parte del profesor, en la exposición de las unidades didácticas, mediante el uso de WikiEscuela en el aula, como sustituto del libro de texto tradicional, utilizando aplicaciones multimedia que permitan un mejor entendimiento de los conceptos que han de transmitir a los alumnos. También se propone utilizar el entorno Wiki para las discusiones entre profesor y alumnos, y entre estos últimos, utilizando para ello la plataforma Moodle también integrada dentro de Wikiescuela; asimismo, esta plataforma también sirve para la resolución de los problemas que el profesor plantee a los alumnos en el desarrollo de las unidades didácticas. El resultado es muy positivo, y el grado de satisfacción de profesores y alumnos, e incluso terceras personas, usuarios de WikiEscuela de toda la comunidad educativa, permite augurar una continuación de esta experiencia. Uno de los principales beneficios que se observa es la alta motivación que se produce en los alumnos y la seguridad que les proporciona el dominio de una herramienta informática para el aprendizaje. Las clases son más amenas y los temarios impartidos más amplios y atractivos. Otro de los logros importantes del proyecto es la puesta en marcha de una metodología innovadora, integrando medios audiovisuales e informáticos.

Las tecnologías de la información.

En los últimos años se ha generado un discurso de acciones retóricas y prácticas que considera las tecnologías de la información y la comunicación como motor fundamental del cambio en la educación. Sin embargo la mayoría de los problemas en educación no pueden encontrar respuesta en las tecnologías digitales. Además, su introducción en el aula pierde sentido si no se acompaña de una profunda revisión y transformación de todo el sistema escolar. En el artículo, el autor analiza la situación de cambio en la escuela, el interés por las tecnologías de la información y la comunicación como factores de innovación y la necesidad de cambios en el sistema.