Tesis

En esta tesis se llega a implementar una silla de rueda motorizada, donde el usuario puede comandar el vehículo escogiendo entre dos modos de operación. El primer modo, a través del uso de un mando manual y el segundo, a través del uso de palabras de control ( señales de voz ). El contenido de este trabajo se divide en seis capítulos. En el primer capítulo se explica en forma genérica el funcionamiento de la silla de ruedas, y se describe cada una de sus partes. En el segundo capítulo se explica el funcionamiento del sistema de control de la silla y cómo este hace posible controlar la velocidad, la dirección y los modos de operación. En el tercero, se explica el sistema de reconocimiento de palabras, indicando los tipos de señales de control que genera y como estás se utilizan para poner en movimiento la silla. En el cuarto capítulo se muestran y explican las características del sistema de potencia de la silla de ruedas. En el quinto capítulo se explica porque se hace necesaria la adaptación mecánica de la silla. Finalmente, en el sexto capítulo se describen las pruebas y resultados obtenidos al hacer uso del prototipo desarrollado. / Tesis

En el presente trabajo se presenta el Diseño e Implementación de una Máquina Semi - Automática para Embalar Pallets con un Sistema de Sujeción de Plástico Stretch Film, con un sistema electrónico de control de posición vertical y supervisión general mediante un sistema EXSCADA. El funcionamiento de la máquina consiste en envolver materiales apilados en un pallet o una parrilla con plástico stretch film, de manera eficiente y con gran rendimiento. Con el objetivo de proteger los productos para su transporte y para las prestaciones de calidad que requiere el mercado interno y los clientes finales. El Sistema ExScada, en mención, consiste en concentrar en una PC datos relevantes del funcionamiento de la máquina, así como la interacción gráfica de la misma; además se podrá generar reportes, lo cual contribuirá con la administración y gestión de los productos ha ser distribuidos. El desarrollo del proyecto cubre dos ramas de la ingeniería; la mecánica, la electrónica y la electricidad. En cuanto a la mecánica, se desarrolló toda la estructura teniendo como objetivo un sistema que cuente con una plataforma giratoria para poder envolver la carga, del mismo modo, este sistema debía contar con un equipo que alimente de stretch film durante el proceso de envoltura. Para poder envolver toda la altura de la carga se requería que este equipo alimentador tuviera un desplazamiento vertical, para ello se diseñó una 5 estructura en forma de torre que serviría de carril para el desplazamiento del equipo alimentador. El sistema requiere de dos motorreductores trifásicos: uno para el giro de la plataforma giratoria y el otro para el desplazamiento del equipo alimentador. Las velocidades de giro de estos motorreductores podrán controlarse a través de variadores de velocidad, para ello se utilizó dos variadores de velocidad (Sinamics G-110 Siemens), los cuales son controlados por medio de sus puertos digitales (encendido/ apagado e inversión de giro) y analógicos (variación de frecuencia de trabajo) conectados a un PLC S7-200 de Siemens con un módulo de expansión analógica EM-235. / Tesis

El tema del presente proyecto profesional, trata sobre la extracción y medición de la temperatura y superficies de agua, nieve y vegetación a través de índices utilizando imágenes satelitales Landsat 7. Para poder desarrollar el software, se implementaron algoritmos, los cuales son capaces de segmentar áreas, optimizar el rendimiento de la computadora empleando la mayor cantidad de recursos disponibles y el de brindar datos con un alto nivel de confiabilidad. El proyecto está dividido en cuatro capítulos. En el primer capítulo se presenta la problemática y la justificación del desarrollo del proyecto. En el segundo capítulo, se explican los conceptos y teorías que se utilizaron para el proyecto. El tercer capítulo, se explica las características del diseño y la implementación del software. Y finalmente, en el último capítulo se muestran los resultados obtenidos, los cuales fueron validados para hallar los porcentajes de error correspondientes a las diversas mediciones. Al finalizar el proyecto, después de muchas pruebas y validaciones, se llegó a la conclusión que el software desarrollado se puede utilizar para la toma de decisiones sobre la agricultura de precisión.

El presente proyecto de investigación propone el desarrollo e implementación de un software, con acceso remoto vía web, orientado a mejorar la calidad del diagnóstico de las pruebas de Papanicolau, utilizando algoritmos computacionales de procesamiento digital de imágenes. En otras palabras, el objetivo es asistir al profesional citopatólogo para facilitar su lectura manual de una muestra citológica, proveyendo todas las facilidades de uso de la imagen digitalizada, con el fin de realizar un tamizaje de cáncer de cervix adecuado y de alta calidad. De esta manera, se propone almacenar imágenes adquiridas con equipos del hospital, pertenecientes a dicha prueba en una base de datos. Luego, se desarrollará una aplicación en lenguaje C#, que permita procesar las imágenes, y una aplicación web, que esté dedicada al manejo de la información en la base de datos. El algoritmo desarrollado consta de un preprocesamiento, en el cual se filtra la imagen y se obtienen los puntos a analizar que no pertenecen al fondo de la imagen. Luego, se procede a identificar los núcleos celulares, con análisis punto por punto, mediante umbrales adaptivos y derivadas locales. Por último, se procede a clasificar las células identificadas, mediante umbrales de tamaño y su distribución espacial. Para la validación de los resultados, se procesaron 9 muestras pertenecientes a 9 pacientes diferentes, de las cuales se obtuvieron 54 imágenes médicas con un total promedio de 765 células en ellas. Dichas imágenes fueron analizadas por separado por 4 médicos anátomo patólogos, para luego comparar los resultados con los obtenidos por el software. Finalmente, el método desarrollado tiene una efectividad para identificar células del 92.3%. En cuanto a la clasificación, se logró una sensibilidad del 73% y una especificidad del 96.7%, las cuales son óptimas en comparación a las de la prueba de Papanicolaou convencional.

Tesis

[ES] Esta tesis doctoral se enfoca en la creación y validación de sistemas optoelectrónicos para aplicaciones biomédicas, en concreto para la terapia fototérmica contra el cáncer de piel y la optogenética para la regeneración de tejido nervioso. En su transcurso, se ha desarrollado un conjunto de herramientas y dispositivos que abarcan desde la experimentación sobre cultivos celulares hasta modelos computacionales que simulan el tratamiento. Para la terapia fototérmica, se ha diseñado y construido un equipo de experimentación in vitro validado sobre cultivos celulares. Este dispositivo, equipado con funcionalidades para controlar la potencia del láser, gestionar los tiempos de irradiación, realizar un posicionamiento automático de varias muestras bajo el haz, y monitorizar la evolución de la temperatura, se presenta como una herramienta altamente beneficiosa para la investigación en esta área. Después, se exploró la simulación mediante el Método de Elementos Finitos para analizar el comportamiento de las nanopartículas y sus suspensiones en agua, arrojando luz sobre sus potenciales aplicaciones en terapias fototérmicas y campos relacionados. Gracias al aprendizaje obtenido en los primeros pasos de este estudio, se logró el desarrollo de dos nuevos equipos que habilitan la realización de experimentos in vivo. Además, se ha implementado un modelo computacional diseñado para investigar el impacto de la terapia fototérmica en tejido biológico. Por último, se desarrolló un dispositivo optoelectrónico de reducidas dimensiones y alta potencia para la estimulación optogenética de neuronas modificadas genéticamente, con el objetivo de observar el transitorio de la estimulación y así entender en mayor medida las posibilidades que ofrece la optogenética en el campo de la regeneración de tejidos. / [CA] Aquesta tesi doctoral es centra en la creació i validació de sistemes optoelectrònics per a aplicacions biomèdiques, específicament per a la teràpia fototèrmica contra el càncer de pell i l'optogenètica per a la regeneració del teixit nerviós. Durant el seu desenvolupament, s'han dut a terme un conjunt d'eines i dispositius, des de l'experimentació en cultius cel·lulars fins a models computacionals que simulen el tractament. Per a la teràpia fototèrmica, s'ha dissenyat i construït un dispositiu de experimentació in vitro validat en cultius cel·lulars. Aquest dispositiu, equipat amb funcionalitats per controlar la potència del làser, gestionar els temps d'irradiació, realitzar un posicionament automàtic de diverses mostres sota el feix i monitoritzar l'evolució de la temperatura, es presenta com una eina altament beneficiosa per a la recerca en aquest àmbit. A continuació, s'ha explorat la simulació mitjançant el Mètode d'Elements Finits per analitzar el comportament de les nanopartícules i les seves suspensions en aigua, aportant llum a les seves possibles aplicacions en teràpies fototèrmiques i camps relacionats. Gràcies al coneixement adquirit en les primeres etapes d'aquest estudi, s'ha aconseguit el desenvolupament de dos nous dispositius que possibiliten realitzar experiments in vivo. A més, s'ha implementat un model computacional dissenyat per investigar l'impacte de la teràpia fototèrmica en teixit biològic. Finalment, s'ha desenvolupat un dispositiu optoelectrònic de reduïdes dimensions i alta potència per a l'estimulació optogenètica de neurones modificades genèticament, amb l'objectiu d'observar la estimulació transitoria i comprendre millor les possibilitats que ofereix l'optogenètica en el camp de la regeneració de teixits. / [EN] This doctoral thesis focuses on the creation and validation of optoelectronic systems for biomedical applications, specifically for photothermal therapy against skin cancer and optogenetics for nerve tissue regeneration. During its course, a set of tools and devices has been developed, ranging from experimentation on cell cultures to computational models simulating the treatment. For photothermal therapy, an in vitro device has been designed and constructed for experimentation in cell cultures. This device, equipped with functionalities to control laser power, manage irradiation times, perform automatic positioning of multiple samples under the beam, and monitor temperature evolution, emerges as a highly beneficial tool for research in this area. Next, simulation using the Finite Element Method was explored to analyze the behavior of nanoparticles and their suspensions in water, shedding light on their potential applications in photothermal therapies and related fields. Thanks to the knowledge gained in the early stages of this study, the development of two new devices enabling in vivo experiments was achieved. Furthermore, a computational model designed to investigate the impact of photothermal therapy on biological tissue has been implemented. Finally, a compact, high-power optoelectronic device was developed for the optogenetic stimulation of genetically modified neurons, with the aim of observing the stimulation transient and gaining a better understanding of the possibilities that optogenetics offers in the field of tissue regeneration. / El material y las instalaciones utilizados en el desarrollo de este trabajo fueron financiados por las ayudas PID2021-126304OB-C44 y PID2021-124359OB-I00 de MCIN/AEI/10.13039/5011000110-33, el programa H2020 FetOpen con el proyecto número 964562, la ayuda de la Conselleria de Educación, Investigación, Cultura y Deporte de la Generalitat Valenciana CIPROM/2021/007 y el proyecto PROMETEO 2018/024, la Fundación Social Europea ACIF/2019/120, y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades con las becas doctorales FPU17/03239 y FPU17/03800. El trabajo ha recibido también financiación de la Agencia Estatal de Investigación con los proyectos números RTI2018-100910-B-C41, RTI2018-100910-B-C43-AR y PID2021-126304OB-C41, el Instituto de Salud Carlos III - CIBER-BBN: Safe N Medtech and Smart-4-Fabry Projects (asociado a los programas europeos del marco H2020 (H2020/2014-2020) con la ayuda número 814607) y el Ministerio de Ciencia e Innovación con las beca predoctorales FPU17/03800 y FPU17/03239 / Terrés Haro, JM. (2023). Sistemas optoelectrónicos para terapias fototérmicas dirigidas al cáncer de piel y optogenética en la regeneración de tejido nervioso [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202285