Análisis y definición del diseño óptimo del relieve al dorso en pavimentos cerámicos mediante elementos finitos

La industria cerámica se enfrenta en la actualidad a un mercado altamente saturado, por lo que necesita ofrecer productos innovadores constantemente. Los nuevos productos cerámicos deben ser competitivos en calidad y buscar un óptimo económico y medioambiental. Además deben facilitar el transporte y la colocación, y cumplir con la legislación nacional e internacional. Las baldosas aligeradas por conformado de relieve al dorso pueden ser fabricadas con una cantidad de materia prima inferior a la tradicional, lo que repercute en el ahorro de pastas y energía. Esto mejora el balance económico de la empresa dotando al producto de un carácter medioambiental que comienza a ser exigido por las autoridades y es cada vez más valorado por los consumidores. Adicionalmente, un producto final más ligero resulta atractivo para los constructores, ya que mejora las condiciones de trabajo en la obra. Sin embargo, la baldosa aligerada es estructuralmente distinta a la convencional, y por tanto también su comportamiento mecánico y térmico. Puesto que se trata de un elemento constructivo, es necesario conocer su repuesta en condiciones de trabajo y asegurar que cumple con la normativa vigente. La presente tesis se propone como objetivo evaluar la conveniencia de pavimentos cerámicos aligerados por relieve al dorso empleando técnicas de modelado sólido tridimensional y análisis por elementos finitos, estableciendo al mismo tiempo las bases para una definición óptima del relieve, entendiendo por óptimo aquel diseño que combine de forma más idónea ahorro másico con respuesta mecánica y térmica dentro de lo viable en la fabricación en serie actual. Dados los pocos antecedentes encontrados en la bibliografía en este sentido, la tesis pretende ser una primera aproximación a la problemática de este tipo de productos, abriendo una puerta a estudios posteriores, y facilitando información muy valiosa a los departamentos de diseño y fabricación de las azulejeras. Para lograr este objetivo, se hanDefez Garcia, B. (2007). Análisis y definición del diseño óptimo del relieve al dorso en pavimentos cerámicos mediante elementos finitos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/196

THREE DIMENSIONAL ENVIRONMENT LOCALIZATION THROUGH VIRTUAL SOUND EXPERIMENTAL

[EN] The paper deal with the development of an experimental for 32 virtual simultaneous sound localization. The experimental is based on the development of two interfaces: the graphic virtual environment that includes different images as plane geometric figures and three dimensional geometric figures and daily figures as trees, etc. and the virtual acoustic sounds. The experimental treats to study simultaneous sound sources localization through headphones, as the study of the psychoacoustic characteristics on simultaneous sound localization. For the experimental was analysed the time dependence and intensity and frequency dependence as time thresholds. The virtual sounds are generated in real time in elevation, direction and depth. Previous results demonstrate that the humans are able to perceive simultaneous sounds and to localize them in the environment.Dunai, L.; Prieto-López, AE.; Lengua, I.; Defez Garcia, B. (2016). THREE DIMENSIONAL ENVIRONMENT LOCALIZATION THROUGH VIRTUAL SOUND EXPERIMENTAL. Universidade do Porto. 1-5. http://hdl.handle.net/10251/181070S1

Health care in rural areas: proposal of a new telemedicine program assisted from the reference health centers, for a sustainable digitization and its contribution to the carbon footprint reduction

[EN] Introduction This paper studies and quantifies the environmental benefits of implementing a new telemedicine service for users of the public health system in a rural area of Alicante (Spain). The proposed telemedicine service is based on carrying out 20% of the follow-on consultations with a specialist virtually from the Reference Health Centres with the support of qualified staff. This way of providing medical care remotely will be a good transition to fully online medical services, especially for the elderly. The proposed model avoids the displacement of users to the Alcoy Hospital, reducing the distances to be travelled, which will be directly reflected in a reduction of the emission of pollutants (carbon footprint) generated by patients' vehicles. Methods Data from the Alcoy Health Department were used for 2019, the last year of normal activity of the health centres before Covid-19. Using data from the Department's health management report and the emission factors of the vehicles, we calculated the distances, hours, litres of fuel saved, as well as the tonnes of CO2 equivalent, CO2, CH4 and N2O. Results With the implementation of this type of telemedicine, journeys would be avoided, saving 447,279 km, 7,580 h and 38,019 L of fuel. The emission into the atmosphere of 79.26 metric tons of CO2, 74.5 kg of CH4 and 487.28 kg of N2O per year would be avoided. Conclusions The implementation of this telemedicine service contributes to a high degree to: (a) increasing the environmental sustainability of the rural health sector thanks to the reduction of traffic emissions (saving 9% of pollutants compared to the current system), (b) decongesting the health system by reducing face-to-face visits to specialists, (c) increasing the quality of life of patients by avoiding road travel (d) promoting the digitalisation of the rural population.Silvia Aparisi-Navarro was supported by Universitat Politecnica de Valencia [PAID-01-2020]. Maria Moncho-Santonja was supported by Conselleria d'Educacio, Investigacio, Cultura i Esport [ACIF-20].Moncho-Santonja, M.; Aparisi-Navarro, S.; Defez Garcia, B.; Davol, A.; Peris Fajarnes, G. (2022). Health care in rural areas: proposal of a new telemedicine program assisted from the reference health centers, for a sustainable digitization and its contribution to the carbon footprint reduction. Heliyon. 8(7):1-6. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09812168

Hough Transform Sensitivity Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acne Vulgaris Skin Lesions

[EN] The number of infectious spots or pathological structures recorded on dermatological images is a tool to aid in the diagnosis and monitoring of disease progression. Dermatological images for the detection and monitoring of the evolution of acne infections are evaluated globally, comparing whether the increase or decrease in infectious lesions appearing on an image is significant. This evaluation method is only indicative since its accuracy is low. The accuracy problem could be improved by an exact count of the number of structures and spots appearing on the image. The mathematical function circular Hough transform (CHT) function implemented in MATLAB is here applied to develop a procedure for counting these structures. CHT has been used in the recognition of benign and distorted red blood cells, in the detection of pellet sizes in industrial processes and in the automated detection and morphological characterization of breast tumor masses from infrared images, as well as for the detection of brain aneurysms and use in magnetic resonance imaging. The sensitivity factor is one of the many parameters required to feed the CHT algorithm. Its choice is unclear as there is no proper methodology to select an optimum value suitable for each image. In this work, a procedure for determining the optimal value of the sensitivity factor is proposed The approach is validated by comparison with the results of the manual counting of the points (ground truth).This work was supported for publication by the Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital of the Generalitat Valenciana. All this work has been done in the CITG (Research Centre in Graphic Technologies) at the Universitat Politècnica de València.Moncho-Santonja, M.; Micó-Vicent, B.; Defez Garcia, B.; Jordán-Núñez, J.; Peris Fajarnes, G. (2022). Hough Transform Sensitivity Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acne Vulgaris Skin Lesions. Applied Sciences. 12(3):1-12. https://doi.org/10.3390/app12031691S11212

Design of a lower-limb exoskeleton

[EN] In recent years, many mechanisms have been developed to help people with reduced mobility, especially for people who have injuries that do not allow the mobility of the lower body of the human body. In the present work, the properties and mechanical movements of a human being, angles of movement, extension and flexion of the hip, knee, etc. are described. A device has also been designed, using aluminum elements to give lightness and robustness to the exoskeleton. At the same time, an external casing made of PLA plastic has been developed, with all of which it has been tried to make a light exoskeleton with a low volume, with the aim that be of daily use for people with mobility problems. Five young students tested the exoskeleton in laboratory conditions. Different parameters have been evaluated as design, range of movement and the functionality. A series of characteristics has been defined such as the design improvement, functionality and navigation, the operating time, speed and data reading with myoelectric sensors after trials[ES] ayuda a las personas con movilidad reducida, especialmente para personas con lesiones que impiden la movilidad de la parte inferior de su cuerpo. En el presente trabajo se revisan inicialmente los fundamentos de los movimientos mecánicos básicos de un ser humano, profundizando en aspectos tales como ángulos de movimiento, extensión y flexión de la cadera, rodilla, etc. Posteriormente, se diseña un exoesqueleto para uso diario por parte de personas con reducida movilidad. Éste está basado en motores de corriente continua (DC), tecnología arduino y en una aplicación móvil para Android. Se utilizan elementos de aluminio para dotar de ligereza y robustez al exoesqueleto y, al mismo tiempo, se elabora una carcasa externa de plástico PLA, con el fin de proveerlo de ligereza, reducido volumen y flexibilidad. El exoesqueleto ha sido ensayado en el laboratorio en cinco individuos. Se han evaluado distintos parámetros como diseño, rango de movimiento y funcionalidad. En base a los resultados obtenidos, se han definido una serie de características a mejorar en el diseño, tales como funcionalidad de navegación, tiempo de funcionamiento, velocidad y lectura de datos mediante sensores mioelectricos.Dunai, L.; Lengua, I.; Peris Fajarnes, G.; Defez Garcia, B. (2019). Diseño de un exoesqueleto de extremidades inferiores. DYNA Ingeniería e Industria. 94(3):297-303. https://doi.org/10.6036/9010S29730394

Navigation device for blind people based on Time-of-Flight technology

[EN] The paper presents a new navigation and object detector device for blind people based on Time-of-Flight technology and acoustic sounds. The device has been developed as a complementary device for blind people. Its main objective is to detect and localize the obstacles from the environment and inform to the user about their presence through acoustic sounds, both in distance and in azimuth. The device working area is from 0,5m up to 5m in distance and between 30º left and 30º right of the human head, with a precision of 0,9º. The device architecture is based on glasses which contain a 3D-CMOS sensor, an FPGA with the whole electronics and software. After a short experimental period it was possible to demonstrate the importance of the development of such device for the blind community. Due to the acoustic device, blind users were able to detect obstacles from the environment, localize and avoid them.[ES] El artículo presenta un nuevo dispositivo de navegación y detección de obstáculos para las personas ciegas, basado en la tecnología Time-of-Flight y en sonidos acústicos. El dispositivo se ha desarrollado como un dispositivo de ayuda, complementario al bastón, para las personas invidentes. Su objetivo primordial es detectar los obstáculos e informar al usuario mediante sonidos acústicos de la locación de los mismos, tanto en distancia como en dirección. El dispositivo tiene un rango de trabajo entre los 0.5 m y 5 m en distancia y entre 30º izquierda y 30º derecha en azimut, con una precisión de 0,9º. El dispositivo informa a los usuarios mediante auriculares estéreo, de la presencia de los obstáculos situados en su camino. Está compuesto por un sistema de sensores 3D-CMOS montado en un par de gafas de sol, un FPGA que se encarga de procesar la información recibida por los sensores y transformarla en sonidos acústicos, y un par de auriculares estéreo. Las pruebas experimentales llevadas a cabo demuestran el potencial que puede tener para las personas invidentes. Se prueba que con la ayuda del dispositivo acústico los usuarios se sienten más seguros a la hora de transitar por las calles, debido a que tienen una amplia información sobre el entorno que los rodea, más allá de la obtenida con el bastón.El trabajo ha sido apoyado por el proyecto Nº 2062 del programa PAID-06-11 de la Universitat Politècnica de València.Lengua, I.; Dunai, L.; Peris Fajarnes, G.; Defez Garcia, B. (2013). Dispositivo de navegación para personas invidentes basado en la tecnología Time of Flight. DYNA. 80(179):33-41. http://hdl.handle.net/10251/70683S33418017

Capture and analysis of autofluorescence in biological tissues for identification and demarcation of lesions

[EN] In certain cell types substances called Chromophores are found. These substances are responsible of a particular way to the incidence of a specific light. Specifically, chromophores are responsible for the autofluorescence of certain cells. This work shows how the use of lighting techniques and image filtering take advantage of these properties in order to distinguish, even in tissues formed by the same cells, disturbances that are not perceptible under standard lighting conditions.In the paper, we explain how these techniques could improve certain surgical procedures, allowing the surgeon to have more complete and detailed information during the intervention itself.[ES] Los cromóforos son sustancias características que se encuentran en determinados tipos de células. Estas sustancias hacen que las células respondan de una manera particular frente a la incidencia de una luz específica. En concreto los cromóforos son los responsables de la autofluorescencia de determinadas células. En este trabajo se muestra cómo el uso de técnicas de iluminación y filtrado de la imagen aprovechan estas propiedades para llegar a distinguir, incluso en tejidos formados por las mismas células, desórdenes no perceptibles en condiciones de iluminación estàndar. En el trabajo se expone cómo estas técnicas podrían llegar a mejorar determinados procesos quirúrgicos permitiendo al cirujano disponer de una información más completa y detallada durante la propia intervención.Peris Fajarnes, G.; Defez Garcia, B.; Lengua Lengua, I.; Vila Carbo, JJ.; Moncho Santonja, M. (2019). Capture and analysis of autofluorescence in biological tissues for identification and demarcation of lesions. En INNODOCT/18. International Conference on Innovation, Documentation and Education. Editorial Universitat Politècnica de València. 225-234. https://doi.org/10.4995/INN2018.2018.8914OCS22523

Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images

[EN] Acne vulgaris is one of the most common human pathologies worldwide. Its prevalence causes a high healthcare expenditure. Acne healthcare costs and effects on individuals' quality of life lead to the need of analysing current acne evaluation, treatment and monitoring methods. One of the most common ones is manual lesion counting by a dermatologist. However, this technique has several limitations, such as time spent. That is the reason why the development of new computer-assisted techniques are needed in order to automatically count the acne lesions. Nonetheless, the first step is automatic acne lesion detection on the skin of patients. The aim of this work is to propose a new methodology to solve the acne images segmentation problem, so that the implementation of a system for automatic counting is possible. The results would be a decrease in both time spent and diagnosis errors. With this objective, after doing a systematic review on the state of the art of acne images segmentation methods, fluorescence images of the face of acne patients are obtained. This image modality enhances visualization of the acne lesions. Finally, using the fluorescence images, a segmentation algorithm is implemented in MATLAB.Moncho Santonja, M.; Sanz Alamán, MB.; Defez Garcia, B.; Lengua Lengua, I.; Peris Fajarnes, G. (2020). Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. Editorial Universitat Politècnica de València. 431-440. https://doi.org/10.4995/INN2019.2019.10946OCS43144

Desarrollo computacional de piezas de fachada ventilada para la mejora de su respuesta a flexión

[ES] La fachada cerámica ventilada es un producto en auge en el sector de la construcción actual. Para cubrir los requerimientos del mercado sin perder competitividad, es necesario desplegar técnicas de diseño que permitan fabricar nuevos modelos con mejores prestaciones mecánicas a menor coste y ciclos de desarrollo más rápidos. En este trabajo se desarrolla una metodología de diseño geométrico de fachadas ventiladas destinada a incrementar la resistencia a flexión de las piezas, basada en modelado asistido por ordenador y imulación por elementos finitos. La resistencia a flexión es el indicador comúnmente usado para medir la resistencia mecánica de las fachadas, y su valor debe cumplir con los mínimos establecidos en la norma de calidad en la fabricación ISO 10545. En el desarrollo de la metodología se aborda con detalle la obtención experimental de las propiedades del material empleado, y la adecuación de ciertas simplificaciones necesarias para una simulación útil. Finalmente, la metodología ha sido validada experimentalmente.Esta investigación ha sido financiada en el marco del proyecto “MODELADO SÓLIDO TRIDIMENSIONAL Y ANÁLISIS POR ELEMENTOS FINITOS PARA LA SIMULACIÓN DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN CERÁMICA”, referencia: PAID06-08-3162, subvencionado por la Universitat Politécnica de València, y por la empresa Cerámica Mayor, S.L. Resultados previos de este trabajo fueron expuestos en el LII Congreso de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, celebrado en Burgos del 3 al 6 de octubre de 2012, a través de póster “METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE PIEZAS DE FACHADA VENTILADA MEDIANTE SIMULACIÓN NUMÉRICA”. Los autores expresan una vez más su agradecimiento a la empresa Cerámica Mayor por contribuir a este trabajo con sus materiales y equipos.Defez Garcia, B.; Peris Fajarnes, G.; Lengua, I.; Santiago Praderas, VM.; Soria, JM. (2013). Desarrollo computacional de piezas de fachada ventilada para la mejora de su respuesta a flexión. Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio. 52(5):XV-XVIII. http://hdl.handle.net/10251/45884SXVXVIII52

Design of an add-on device for transform a standard wheelchair on an affordable and motorized

[EN] In the following article a design to adapt a low-cost power unit to a conventional wheelchair is presented. The adaptation is carried out looking for a simple, low cost solution that does not involve any modification or structural alteration of the wheelchair itself. In this work we present a proposal of a mechanical adaptation that will allow connecting a self-balancing scooter to a wheelchair and be controlled by the user as well as by another person. So that the pushing effort is eliminated.Prusas, B.; Mansoor, K.; Engelhardt, L.; Walgers, B.; Pirtilä, SI.; Lukoschek, L.; Defez Garcia, B.... (2020). Design of an add-on device for transform a standard wheelchair on an affordable and motorized. Editorial Universitat Politècnica de València. 371-380. https://doi.org/10.4995/INN2019.2019.10226OCS37138