DSpace Collection:
https://hdl.handle.net/10171/42533
2024-03-28T19:52:25ZMetodología de Desarrollo de Sistemas Interactivos Inteligentes de Ayuda al Aprendizaje de Tareas Procedimentales basados en la Realidad Virtual y Mixta.
https://hdl.handle.net/10171/27734
Title: Metodología de Desarrollo de Sistemas Interactivos Inteligentes de Ayuda al Aprendizaje de Tareas Procedimentales basados en la Realidad Virtual y Mixta.
Abstract: En las áreas de la Realidad Virtual y de la Inteligencia Artificial educativa se
desarrollan tecnologías que resultan de gran utilidad en muchos ámbitos de
formación. Este trabajo de tesis ahonda en la combinación de tecnologías de
ambas áreas con el objetivo de facilitar la construcción de Sistemas
Interactivos Inteligentes de Ayuda al Aprendizaje (SI2A2) de tareas
procedimentales.
Se han estudiado las arquitecturas y prácticas más relevantes en el
desarrollo de SI2A2 en diferentes dominios de aprendizaje. A partir de las
conclusiones obtenidas, se ha analizado en profundidad la problemática a la
que hay que dar respuesta para integrar de forma metodológica Sistemas
Interactivos basados en Realidad Virtual y Mixta con Sistemas de Ayuda al
Aprendizaje. Como resultado, se ha propuesto una Metodología y un Marco
de Desarrollo de propósito general para facilitar la construcción de SI2A2
independientemente del dominio.
La Metodología está compuesta por un metamodelo de integración
que describe el proceso de comunicación entre un Sistema Interactivo y un
Sistema de Ayuda al Aprendizaje en tres niveles: observación,
interpretación y diagnóstico. Además, incluye el procedimiento de
construcción de SI2A2, que se centra en particularizar cada nivel del
metamodelo para el dominio de aprendizaje específico del SI2A2. Por
último, el Marco de Desarrollo se encarga de hacer efectiva la comunicación
entre los dos sistemas.
La Metodología y el Marco de Desarrollo han sido validados en el
dominio de los procesos de fabricación con máquina herramienta y en el de
la conducción de vehículos profesionales. Se han realizado experimentos
que demuestran su validez para construir SI2A2 independientemente del
dominio de aprendizaje, mostrando características diferentes: dominios de
actividad continua e instantánea; sistemas interactivos realistas y simplificados; y entornos autónomos y reactivos.2013-01-31T00:00:00ZEvaluación del daño en el cuello del pasajero infantil de autobús provocado por el citurón de seguridad durante un choque frontal.
https://hdl.handle.net/10171/21892
Title: Evaluación del daño en el cuello del pasajero infantil de autobús provocado por el citurón de seguridad durante un choque frontal.
Abstract: En el año 2003, la Unión Europea aprobó la directiva 2003/20/CE. Su
objetivo es la mejora de la seguridad de los pasajeros de autobús mediante la
incorporación de cinturones de seguridad en todos sus asientos y la obligación
de utilizarlos de todos sus pasajeros adultos. Asimismo, para los pasajeros
infantiles se requirió la presencia de un Sistema de Retención Infantil (SRI)
adecuado a su estatura y peso. A pesar de que los SRI han mostrado ya su
eficacia en los automóviles, el 25% de los niños viaja suelto en autobús y el
75% restante no siempre utiliza el SRI adecuado a su estatura y peso.
El principal objetivo de esta tesis es analizar los daños causados en el
cuello de un pasajero infantil de 6 años de edad en un choque frontal de
autobús como consecuencia de usar un cinturón de seguridad de adulto en vez
del SRI adecuado durante un impacto frontal.
Para la consecución de este objetivo, se crea y valida un modelo
biomecánico del conjunto cuello-cabeza de un infante de 6 años de edad. Este
modelo se obtiene mediante el escalado geométrico y dinámico de un modelo
biomecánico del conjunto cuello-cabeza de un adulto. A este modelo infantil se
le ensambla un modelo de tejido blando que modela la carne, el tejido muscular
y la piel. El conjunto resultante se utiliza para crear el denominado “Modelo
Híbrido” que está compuesto por el modelo biomecánico cuello-cabeza con
tejido blando y por el cuerpo del modelo de dummy Hybrid III 6-year-old de
MADYMO®. Con este “Modelo Híbrido” y mediante técnicas de Elementos
Finitos se han obtenido las tensiones de Von Mises en el tejido blando de
cuello infantil como consecuencia del uso del cinturón de seguridad de adulto.
Finalmente se crea un modelo tridimensional de tejido blando de cuello infantil
en el entorno MATLAB® mediante técnicas “Mass-Spring Model” que,
utilizando las mismas propiedades mecánicas del tejido muscular empleado en
las simulaciones de MADYMO®, sirve para estudiar de las laceraciones y cortes
que se producen en el cuello.
Los resultados obtenidos muestran como el pasajero infantil puede sufrir
lesiones graves en el cuello como consecuencia del cinturón de seguridad de
adulto. De ahí que la nueva directiva presente un gran paso adelante y deba ser
aplicada estrictamente.2012-05-03T00:00:00ZMetodología para la aplicación del Diseño de Experimentos (DoE) en las industrias.
https://hdl.handle.net/10171/20532
Title: Metodología para la aplicación del Diseño de Experimentos (DoE) en las industrias.
Abstract: En el escenario que rodea hoy en día a las empresas del entorno, la
experimentación en las industrias es uno de los elementos que más pueden
contribuir al aprendizaje y a la mejora de los productos y/o procesos.
El Diseño de Experimentos (DoE) se presenta como una herramienta
estadística efectiva para entender y optimizar los procesos y productos,
maximizando la información obtenida a partir de los datos resultantes de la
experimentación. A pesar de que dichas características del DoE su aplicación
no es habitual en las empresas. Existen muchas razones o barreras para la
aplicación del DoE en las industrias, entre las cuales se cree que es muy
importante la falta de guías para la planificación de experimentos. Por ello,
esta tesis presenta una metodología sencilla para la aplicación del Diseño de
Experimentos en las industrias.
Basados en la estructura de la metodología DMAIC de Seis Sigma, se
presenta una metodología desde el punto de vista de la ingeniería, que
intenta simplificar la aplicación del DoE, manteniendo el rigor estadístico
necesario que conlleva su aplicación. Dicha metodología se presenta como
alternativa a las existentes, ya que la mayoría de ellas son poco claras,
escuetas y con poca profundidad en la planificación del experimento. Estas
características dificultan la aplicación del DoE en aquellos que deben llevar a
cabo experimentos y que no son expertos estadísticos del tema. Por ello, la
metodología incluye guías y plantillas que ayudan y soportan la aplicación del
DoE en cada paso necesario.
La tesis incluye, en primer lugar, dos estudios empíricos que caracterizan
la experimentación en las industrias, y presentan un análisis de las barreras
existentes en las industrias para la aplicación del DoE. Dichos estudios
permitieron corroborar el uso poco habitual del DoE en las industrias, y
constatan la idea de que las empresas creen necesario una metodología que
los ayude en la experimentación.
La tesis también incluye varias experiencias realizadas en empresas, así
como también dos aplicaciones completas con la nueva metodología
desarrollada. Dichas aplicaciones fueron de gran utilidad para recibir
retroalimentación de las industrias y mejorar la calidad de la metodología desarrollada.2012-01-19T09:21:58ZA New Robust Motion Reconstruction Method based on Optimization with Redundant Constraints and Natural Coordinates.
https://hdl.handle.net/10171/19171
Title: A New Robust Motion Reconstruction Method based on Optimization with Redundant Constraints and Natural Coordinates.
Abstract: The three-dimensional analysis of human movement is of interest in many
different fields of life sciences, computer animation and engineering. The
elements involved in the analysis of human movement are usually
measurement equipments for estimating kinematic, kinetic and myoelectric
variables, mathematical models of the human musculoskeletal system, and
mathematical methods for calculating the variables which cannot be directly
measured.
The aim of this thesis is to advance in the knowledge of four aspects of
the three-dimensional analysis of the human movement: 1) the motion
reconstruction of human movements using large and medium-size skeletal
models with open- and closed-loops, 2) two problems inherent to
optoelectronic motion capture systems: the missing marker problem and the
impossibility of measuring completely the motion of some bones which move
under the skin, 3) the estimation of subject-specific parameters using only a
motion capture system, and 4) the development of several human skeletal
models suitable for analysing different vehicle-related motions.
The motion reconstruction problem using human skeletal models
defined with natural coordinates is formulated as a nonlinear constrained
optimisation problem with equality constraint equations. The main
contribution of this thesis is a new optimisation method for solving the motion
reconstruction problem. The new optimisation method can reconstruct the
motion of large-size human skeletal models with open- and closed-loops
defined with natural coordinates and it can also handle redundant constraints.
Four new strategies have been proposed for solving the two problems
inherent to optoelectronic motion capture systems addressed in this thesis. The
four strategies have been evaluated using experimental motion data with
satisfactory results. These strategies enable a more robust reconstruction of the
human movement.
The subject-specific parameters are estimated using methods based on
the measurement of anatomical landmarks. Furthermore, a new measurement
protocol for measuring the anatomical landmarks and a new methodology for
estimating all subject-specific parameters from the measured anatomical
landmarks are proposed.
Three human skeletal models have been developed for studying driving
manoeuvres: one upper body model with a detailed model of the shoulder
complex and another upper body model with a simplified model of the
shoulder complex for studying steering manoeuvres and one right lower limb
model for studying braking manoeuvres. Additionally, a human skeletal model
of the whole body, based on the RAMSIS model, has been used to study
generic arm reaching motions and three types of vehicle-related motions.2011-10-14T09:30:48Z