TFM 24/25

TFMs propuestos (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.

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

2. Planta desalinizadora basada en la tecnología CDI con recuperación energética

Alberto Martín Pernía (TE) - amartinp@uniovi.es

La creciente necesidad de agua potable unido a los problemas climáticos derivados de la actividad humana, hacen necesario buscar nuevas alternativas para producir agua dulce a partir de aguas salobres. La tecnología basada en deionización capacitiva se presenta como una alternativa energéticamente más eficiente que la tradicional ósmosis inversa. El proyecto tiene como objetivo desarrollar una planta piloto que incluya la recuperación energética de las celdas de desalación CDI minimizando su consumo. Las celdas CDI se componen de un conjunto de electrodos de grafico recubiertos con carbón nanoporoso a los que se aplica tensión mientras fluye el agua entre ellos para retener los iones de Cl- y Na+ y eliminar la sal del agua.

Se dispondrá de dos celdas desalinizadoras comerciales que se utilizarán: a) a modo de referencia en el proceso de hacer un diseño mecánico propio de dichos dispositivos; y b) para validar el funcionamiento del convertidor desarrollado. La existencia de estas celdas permite disociar las dos tareas, de modo que se puedan llevar a cabo ambas en paralelo sin que el resultado de una de ellas sea determinante para la consecución de la otra. La tarea de control de la planta también puede llevarse en paralelo, puesto que inicialmente se plantea llevarla a cabo de forma teórica, sin necesidad de implementar todo el circuito de agua salada asociado a esta instalación. Dicha implementación será llevada a cabo por la empresa Hidritec, que en todo momento puede asesorar sobre el desarrollo del presente trabajo.

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

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

4. Digitalización de bombas neumáticas de pistón

Luis Miguel Álvarez Peláez (Samoa / Linter) - lm.alvarez@lintertechnicalcenter.com
Tutor académico pendiente de asignar

Este proyecto tiene como objetivo la implementación de un sistema de digitalización en una gama de bombas neumáticas de pistón que permita conocer en tiempo real la posición de su émbolo.

La solución debe contemplar el diseño del posicionamiento de los sensores, la recolección y gestión de datos de forma precisa, facilitando la digitalización de procesos y la toma de decisiones basadas en datos. Esto implica estudiar las posibles tecnologías de medida y posicionamiento de los sensores sobre las bombas además de seleccionar los sensores que mejor respondan a las especificaciones técnicas del proyecto, evaluando su precisión, y definiendo los protocolos de comunicación ideales, para asegurar que el sistema funcione de manera efectiva mediante un proceso riguroso de pruebas.

5. Desarrollo de contador de engranajes para fluidos viscosos

Luis Miguel Álvarez Peláez (Samoa / Linter) - lm.alvarez@lintertechnicalcenter.com
Tutor académico pendiente de asignar

Este proyecto tiene como objetivo desarrollar un Contador de fluidos viscosos de engranajes con salida de datos de medición. La investigación se enfoca en la selección y análisis de las técnicas de medida con contadores de engranajes y de los sensores que puedan captar el movimiento de los dientes de engranajes en tiempo real, con el propósito de obtener datos fiables sobre el comportamiento de los engranajes en funcionamiento.

Con este proyecto, se espera desarrollar una solución de monitorización eficiente de fluidos viscosos en aplicaciones de alta presión, donde la detección del paso de dientes en engranajes sea crítica, proporcionando una herramienta que permita mantener un control preciso de los sistemas de transmisión y reducir el riesgo de fallos mecánicos.

6. Sistema de verificación automatizado para fabricación de elementos electromecánicos de un sistema de gestión de fluidos

Luis Miguel Álvarez Peláez (Samoa / Linter) - lm.alvarez@lintertechnicalcenter.com
Tutor académico pendiente de asignar

Este proyecto consiste en el desarrollo de un sistema de verificación de equipos electrónicos que garantice el correcto funcionamiento de estos antes de ser enviados, con un seguimiento centralizado y la posibilidad de generar reportes detallados. El objetivo principal es realizar un procedimiento automatizado de cada dispositivo electrónico para asegurar que todos sus componentes funcionan correctamente antes de su envío o uso, manteniendo un registro centralizado en una base de datos o repositorio.

El proyecto se podría dividir en tres partes: a) Diseñar los equipos mecánicos necesarios para realizar las verificaciones en línea de producción con fiabilidad y rapidez. b) Firmware de los equipos electrónicos. c) Software de control y almacenamiento en un PC.

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.

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

8. Diseño y desarrollo de una prótesis 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.

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

9. Integración de dispositivo alimentador de palés (Pallet Feeder Device) sobre AGV

Ricardo Grande Sariego (DF Logistic Systems) - ricardo.grande@durofelguera.com
Tutor académico pendiente de asignar

El sector logístico demanda cada vez más versatilidad y flexibilidad en las instalaciones, con una tendencia clara a la sustitución de los tradicionales sistemas fijos de transporte (transportadores de rodillos, cadenas, banda) por sistemas móviles como vehículos automáticos guiados (AGV), que permiten efectuar movimientos de cargas sin condicionar el espacio disponible en las plantas y permitiendo áreas diáfanas de trabajo. DF y su división Logistic Systems cubren las necesidades de automatización en todo tipo de instalaciones, siendo una de las áreas aún por desarrollar, la incorporación e integración de AGVs con los sistemas en catálogo de DF.

El objeto del proyecto es la integración mecatrónica del dispositivo alimentador de palés (PFD), máquina fija diseñada y desarrollada por DF, sobre un sistema AGV (comercial). El alumno deberá hacer un minucioso análisis de la máquina PFD así como de las opciones de AGVs existentes en el mercado para luego desarrollar la integración de ambos sistemas, obteniendo finalmente un equipo móvil con las funciones del actual dispositivo alimentador de palés

10. Sistema de caracterización de spray en linea de producción de boquillas de carburo de tungsteno

Francisco Valle Martínez (Samoa Industrial) - fj.valle@samoaindustrial.com
Tutor académico pendiente de asignar

Descripción
- Desarrollo de hardware para la suportación del sistema. Desarrollo del diseño mecánico, planos de detalle, construcción e implantación.
- Desarrollo de sistema de caracterización de caudal. Integración de equipos electrónicos tales como caudalímetros, displays digitales, autómatas …
- Desarrollo de sistema de caracterización de ángulo de spray. Integración de sistemas de visión artificial y su posterior análisis. Selección de equipos, pruebas a realizar e implantación final.
- Desarrollo de aplicación básica de caracterización teniendo en cuenta los resultados de los test realizados.

Objetivos
- Fabricación de sistema mecánico que resuelva la problemática.
- Integración de equipos electrónicos periféricos requeridos para la obtención de datos en el test.
- Desarrollo de interface/aplicación básica para ayudar al operario en la caracterización de la boquilla.

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.

-----> Preasignado 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.

-----> Preasignado 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.

-----> Preasignado 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.

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

15. Aplicación de Machine Learning para predecir fallos en elementos de cierre de puerta en ascensores

Cecilia Palacio Felgueroso (TK Escalator Norte) - cecilia.palacio@tkelevator.com
Tutor académico pendiente de asignar

Las puertas de los ascensores son responsables de aproximadamente el 80% de los fallos que se producen en los mismos. El sistema de puerta es un conjunto electromecánico compuesto por varios elementos (puerta, motor, controlador y mecanismo de cierre). El principal fallo del sistema de puerta, está relacionado con el mecanismo de puerta (la puerta no consigue abrir o cerrar el contacto) y el ascensor queda fuera de servicio.

El objetivo del proyecto es diseñar un sistema capaz de predecir o, en su defecto, detectar el origen del fallo del mecanismo de cierre.

16. Sistema automático de limpieza de superficies planas con detector de efectividad

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. 

NOTA. Esta propuesta puede desdoblarse en dos TFMs independientes: uno destinado a optimizar el sistema automático de limpieza y otro enfocado en diseñar el dispositivo para medir el grado de limpieza obtenido con el sistema diseñado. Así pues, se contempla la posibilidad de asignar esta propuesta a dos estudiantes.

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

Irene Carbajal Piernavieja (Alisys) - irene.carbajal@alisys.net
Tutor académico pendiente de asignar

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).

18. Robotic arm characterization

Company Supervisor pending (Moon Surgical) -
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.

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