Estimation of position and load of an SMA muscle by means of impedance

SMAs, Shape Memory Alloys, are special kind of materials. As described by the name, this material is made by a metallic alloy, which in this case is a combination of nickel and titanium called nitinol. Due to the various properties SMA has, specially its "memory" capacity, formally called Shape Memory E ect (SME), they can be very useful for many applications. This is why their study has been developed throughout the years, but in order to spread out its use, more progress has to be made in its study to be able to control its behavior. This work is focused on testing the ability of the impedance response of the material as a measurement method to control the position and the load of an SMA muscle. The idea is to be able to check the movement of the material without the need of using an external position sensor or being able to know the load that it is bearing. So, this Bachelor's thesis will evaluate the feasibility of performing these estimations in relation with the impedance of the material. In addition, this project o ers a view of SMAs, explaining their behavior by understanding their properties and also providing some examples of the di erent applications this material can be used in.Ingeniería Biomédica (Plan 2010

Models to evaluate the performance of high-mix low-volume manual or semi-automatic assembly lines

To address mass customisation demand trends, assembly line flexibility and productivity are critical. Industry 4.0 technologies could support assembly operations to this end. However, clear implementation methodologies are still lacking. This article presents two models for evaluating the most relevant Key Performance Indicators (KPIs) of manual or semi-automatic assembly lines, allowing to maximise the return of investment of any digital technology addition. MATLAB® was used to implement a parametric model, and FlexSim® was employed to build a discrete event simulation model. The models were validated using data of two industrial study cases from a global white goods manufacturer

Productivity and flexibility improvement of assembly lines for high-mix low-volume production. A white goods industry case

Las tendencias globales de la personalización e individualización en masa impulsan la producción industrial en serie corta y variada; y por tanto una gran variedad de productos en pequeñas cantidades. Por ello, la customización en masa precisa de sistemas de ensamblaje que sean a la vez altamente productivos y flexibles, a diferencia de la tradicional oposición entre ambas características. La llamada cuarta revolución industrial trae diversas tecnologías habilitadoras que podrían ser útiles para abordar este problema. Sin embargo, las metodologías para implementar el ensamblaje 4.0 todavía no han sido resueltas. De hecho, para aprovechar todas las ventajas potenciales de la Industria 4.0, es necesario contar con un nivel previo de excelencia operacional y un análisis holístico de los sistemas productivos. Esta tesis tiene como objetivo entender y definir cómo mejorar la productividad y la flexibilidad de las operaciones de montaje en serie corta y variada.Esta meta se ha dividido en tres objetivos. El primer objetivo consiste en comprender las relaciones entre la Industria 4.0 y las operaciones de ensamblaje, así como sus implicaciones para los operarios. El segundo objetivo consiste en desarrollar una metodología y las herramientas necesarias para evaluar el rendimiento de diferentes configuraciones de cadenas de ensamblaje. El último objetivo consiste en el diseño de sistemas de ensamblaje que permitan incrementar su productividad al menos un 25 %, produciendo en serie corta y variada, mediante la combinación de puestos de montaje manual y estaciones automatizadas.Para abordar la fase de comprensión y definición del problema, se llevó a cabo una revisión bibliográfica sistemática y se desarrolló un marco conceptual para el Ensamblaje 4.0. Se desarrollaron, verificaron y validaron dos herramientas de evaluación del rendimiento: un modelo matemático analítico y varios modelos de simulación por eventos discretos. Para la verificación, y como punto de partida para los análisis, se ha utilizado un caso de estudio industrial de un fabricante global de electrodomésticos. Se han empleado múltiples escenarios de simulación y técnicas de diseño de experimentos para investigar tres cuestiones clave.En primer lugar, se identificaron los factores más críticos para el rendimiento de líneas de montaje manuales multi-modelo. En segundo lugar, se analizó el rendimiento de líneas de montaje semiautomáticas paralelas con operarios móviles en comparación con líneas semiautomáticas o manuales con operarios fijos, empleando diversos escenarios de demanda en serie corta y variada. Por último, se investigó el uso de trenes milkrun para la logística interna de líneas de ensamblaje multi-modelo bajo la influencia de perturbaciones.Los resultados de las simulaciones muestran que las líneas paralelas con operarios móviles pueden superar a las de operarios fijos en cualquier escenario de demanda, alcanzando como mínimo el objetivo de mejorar la productividad en un 25% o más. También permiten reducir cómodamente el número de operarios trabajando en la línea sin afectar negativamente al equilibrado de la misma, posibilitando la producción eficiente de bajo volumen. Los resultados de las simulaciones de logística interna indican que los milkrun pueden proteger las líneas de ensamblaje de las perturbaciones originadas en procesos aguas arriba.Futuras líneas de investigación en base a los resultados obtenidos en esta tesis podrían incluir la expansión e integración de los modelos de simulación actuales para analizar las cadenas de montaje paralelas con operarios móviles incorporando logística, averías y mantenimiento, problemas de control de calidad y políticas de gestión de los retrabajos. Otra línea podría ser el uso de diferentes herramienta para el análisis del desempeño como, por ejemplo, técnicas de programación de la producción que permitan evaluar el desempeño operacional de diferentes configuraciones de cadenas de montaje con operarios móviles, tanto en términos de automatización como de organización en planta. Podrían incorporarse tecnologías de la Industria 4.0 a los modelos de simulación para evaluar su impacto operacional global ¿como cobots para ensamblaje o para la manipulación de materiales, realidad aumentada para el apoyo cognitivo a los operarios, o AGVs para la conducciónde los trenes milkrun. Por último, el trabajo presentado en esta tesis acerca las líneas de ensamblaje semiautomáticas con operarios móviles a su implementación industrial.<br /

Experimental approach for the uncertainty assessment of 3D complex geometry dimensional measurements using computed tomography at the mm and sub-mm scales

The dimensional verification of miniaturized components with 3D complex geometries is particularly challenging. Computed Tomography (CT) can represent a suitable alternative solution to micro metrology tools based on optical and tactile techniques. However, the establishment of CT systems’ traceability when measuring 3D complex geometries is still an open issue. In this work, an alternative method for the measurement uncertainty assessment of 3D complex geometries by using CT is presented. The method is based on the micro-CT system Maximum Permissible Error (MPE) estimation, determined experimentally by using several calibrated reference artefacts. The main advantage of the presented method is that a previous calibration of the component by a more accurate Coordinate Measuring System (CMS) is not needed. In fact, such CMS would still hold all the typical limitations of optical and tactile techniques, particularly when measuring miniaturized components with complex 3D geometries and their inability to measure inner parts. To validate the presented method, the most accepted standard currently available for CT sensors, the Verein Deutscher Ingenieure/Verband Deutscher Elektrotechniker (VDI/VDE) guideline 2630-2.1 is applied. Considering the high number of influence factors in CT and their impact on the measuring result, two different techniques for surface extraction are also considered to obtain a realistic determination of the influence of data processing on uncertainty. The uncertainty assessment of a workpiece used for micro mechanical material testing is firstly used to confirm the method, due to its feasible calibration by an optical CMS. Secondly, the measurement of a miniaturized dental file with 3D complex geometry is carried out. The estimated uncertainties are eventually compared with the component’s calibration and the micro manufacturing tolerances to demonstrate the suitability of the presented CT calibration procedure. The 2U/T ratios resulting from the validation workpiece are, respectively, 0.27 (VDI) and 0.35 (MPE), by assuring tolerances in the range of +- 20–30 micro-m. For the dental file, the EN < 1 value analysis is favorable in the majority of the cases (70.4%) and 2U/T is equal to 0.31 for sub-mm measurands (L < 1 mm and tolerance intervals of +- 40–80 micro-m)

Positioning uncertainty of the control system for the planar motion of a nanopositioning platform

The novel nanopositioning platform (NanoPla) that is in development at the University of Zaragoza has been designed to achieve nanometre resolution in a large working range of 50 mm × 50 mm. The 2D movement is performed by four custom-made Halbach linear motors and a 2D laser system provides positioning feedback, while the moving part of the platform is levitating and unguided. As control hardware, this work proposes the use of a commercial solution, in contrast to other systems, where the control hardware and software were specifically designed for the purpose. In a previous work of this research, the control system of one linear motor implemented in the selected commercial hardware was presented. In this study, the developed control system is extended to the four motors of the nanopositioning platform to generate a 2D planar movement in the whole working range of the nanopositioning platform. In addition, the positioning uncertainty of the control system is assessed. The obtained results satisfy the working requirements of the NanoPla, achieving a positioning uncertainty of ±0.5 µm along the whole working range

Papel del óxido nítrico sobre la regulación de ILK durante la remodelación vascular

La remodelación vascular es, junto con la disfunción endotelio, uno de los principales fenómenos de la aterosclerosis. En estas situaciones la matriz extracelular cambia y sus señales son transmitidas a las células de la pared vascular a través de su interacción con las integrinas. La quinasa ligada a integrinas (ILK) juega un papel de vital importancia en el mantenimiento de la homeostasis cardiovascular, participa en la formación de vasos en estadios embrionarios y en angiogénesis y alteraciones en sus niveles producen diferentes patologías a nivel cardiaco. Recientes han desvelado que en aterosclerosis sus niveles están disminuidos según progresa la enfermedad. Nos planteamos estudiar si el NO que se puede producir ante estos primeros estadios de lesión al vaso, en los que se generan estados pro infamatorios, estarían afectado a proteínas cercanas como ILK, provocando como vemos en aterosclerosis una disminución en su expresión. El tratamiento de la células endoteliales de aortas murina (MAEC) con donadores de NO como DETA-NO produce una reducción significativa de los niveles proteicos de ILK. Esta reducción no es debido a una disminución de la expresión del mRNA. Sin embargo, estudios de estabilidad de la proteína revelan que el NO disminuye la vida media de ILK considerablemente. El NO aumenta la ubiquitinacion de ILK aunque su degradación no parece estar mediada por la vía del proteasoma ya que no se revierte por un inhibidor del mismo. La regulación de los niveles de ILK por NO reduce el cierre de una herida endotelial. En resumen, nuestros resultados sugieren que el NO, a través de este mecanismo, podría afectar al avance de la enfermedad cardiovascular, modulando los procesos de adhesión, proliferación y migración celular, imprescindibles para llevar a cabo una correcta reparación ante un daño endotelia

2D positioning control system for the planar motion of a nanopositioning platform

A novel nanopositioning platform (referred as NanoPla) in development has been designed to achieve nanometre resolution in a large working range of 50 mm × 50 mm. Two-dimensional (2D) movement is performed by four custom-made Halbach linear motors, and a 2D laser system provides positioning feedback, while the moving part of the platform is levitating and unguided. For control hardware, this work proposes the use of a commercial generic solution, in contrast to other systems where the control hardware and software are specifically designed for that purpose. In a previous paper based on this research, the control system of one linear motor implemented in selected commercial hardware was presented. In this study, the developed control system is extended to the four motors of the nanopositioning platform to generate 2D planar movement in the whole working range of the nanopositioning platform. In addition, the positioning uncertainty of the control system is assessed. The obtained results satisfy the working requirements of the NanoPla, achieving a positioning uncertainty of ±0.5 µm along the whole working range

Papel del óxido nítrico sobre la regulación de ILK durante la remodelación vascular

La remodelación vascular es, junto con la disfunción endotelio, uno de los principales fenómenos de la aterosclerosis. En estas situaciones la matriz extracelular cambia y sus señales son transmitidas a las células de la pared vascular a través de su interacción con las integrinas. La quinasa ligada a integrinas (ILK) juega un papel de vital importancia en el mantenimiento de la homeostasis cardiovascular, participa en la formación de vasos en estadios embrionarios y en angiogénesis y alteraciones en sus niveles producen diferentes patologías a nivel cardiaco. Recientes han desvelado que en aterosclerosis sus niveles están disminuidos según progresa la enfermedad. Nos planteamos estudiar si el NO que se puede producir ante estos primeros estadios de lesión al vaso, en los que se generan estados pro infamatorios, estarían afectado a proteínas cercanas como ILK, provocando como vemos en aterosclerosis una disminución en su expresión. El tratamiento de la células endoteliales de aortas murina (MAEC) con donadores de NO como DETA-NO produce una reducción significativa de los niveles proteicos de ILK. Esta reducción no es debido a una disminución de la expresión del mRNA. Sin embargo, estudios de estabilidad de la proteína revelan que el NO disminuye la vida media de ILK considerablemente. El NO aumenta la ubiquitinacion de ILK aunque su degradación no parece estar mediada por la vía del proteasoma ya que no se revierte por un inhibidor del mismo. La regulación de los niveles de ILK por NO reduce el cierre de una herida endotelial. En resumen, nuestros resultados sugieren que el NO, a través de este mecanismo, podría afectar al avance de la enfermedad cardiovascular, modulando los procesos de adhesión, proliferación y migración celular, imprescindibles para llevar a cabo una correcta reparación ante un daño endotelia

Hacia un desarrollo sostenible. El uso de materiales KM0 en arquitectura

La situación de crisis climática a escala global exige que se tomen medidas urgentes a todos los niveles para frenar sus graves consecuencias. Estas medidas han llegado también al sector de la arquitectura. La Unión Europea, organismo internacional impulsor de gran parte de las normativas en España, se está centrando en promulgar normativa que afecte al ahorro energético, concretamente en la fase de uso de los edificios. Este trabajo se centra en cómo hemos llegado hasta esta situación y qué se ha hecho hasta ahora para remediarla. Tomando ese punto de partida, se realiza un estudio de otras vías de actuación también validas, aunque, al menos hasta el día de hoy, no obligatorias, como el uso de materiales de proximidad o Km0.La pretensión principal de este trabajo es demostrar que este tipo de construcción es válido, asequible, funcional y aporta una serie de ventajas a nivel social, económico, y, especialmente, medioambiental. Para llevar a cabo esta demostración realizo, por un lado, un estudio general de esta vertiente arquitectónica y, por otro lado, un análisis particular con un caso de estudio concreto, construido y ganador de un premio a nivel mundial: La Casa de Tapial en Ayerbe, de la arquitecta Àngels Casterllarnau.<br /

La Comarca del Sobrarbe como destino turístico: imagen y factores motivacionales

El turismo constituye un sector fundamental en la economía del Sobrarbre (Aragón), que cuenta principalmente con elementos de atracción vinculados a la naturaleza. El presente trabajo está orientado a analizar el fenómeno turístico en la Comarca del Sobrarbe, con el que se pretende determinar la motivación de los turistas que visitan esta zona y sus características sociodemográficas, así como indagar en las actividades que realizan los visitantes en dicha comarca, el conocimiento que tienen sobre sus atractivos turísticos, la satisfacción que obtienen tras su estancia y la imagen de destino que asocian al Sobrarbe. Todos estos conceptos son analizados a nivel teórico, para posteriormente realizar un trabajo de carácter tanto exploratorio como concluyente-descriptivo, en el que se han empleado para obtener información, las técnicas de la entrevista en profundidad y de la encuesta. El instrumento de la encuesta ha sido aplicado a los visitantes de la zona, mientras que la entrevista se ha realizado a un experto del turismo del lugar, para obtener una visión más amplia del fenómeno. A partir de los resultados del trabajo se han ofrecido una serie de recomendaciones para lograr una mejora del turismo en la Comarca