En el presente trabajo se muestran los resultados de la utilización de la técnica de prototipado rápido en uno de los procesos de la fundición por revestimiento y su aplicación en la fabricación de repuestos para la industria de confecciones. En primer lugar se procedió a investigar acerca de las tecnologías existentes del prototipado rápido. Luego se averiguo las tecnologías de impresión en la PUCP, las cuales son las siguiente: modelado por deposición fundida (FDM sus siglas en inglés) empleada en una máquina Fortus 400mc y la tecnología polyjet empleado en una máquina Objet 30pro. De ambas tecnologías se seleccionó la más adecuada para la elaboración de modelos y moldes. Después se realizó un cuadro comparativo de las características físicas, operaciones y materiales empleados, concluyendo que la mejor tecnología para la fundición por revestimiento es la Polyjet, Para desarrollar del proceso de fundición se seleccionó, como caso práctico, un pie prensa tela perteneciente a una máquina textil de costura recta. La tecnología seleccionada, se utilizó para la elaboración de moldes para el inyectado de cera y luego emplearlo en el proceso de fundición por revestimiento. También, se elaboró una metodología, en el cual se detallan los parámetros y secuencia de pasos que se deben realizar para su fabricación. El diseño del molde para inyectado de cera se elaboró en un software CAD considerando las formas constructivas como gradiente de desmoldeo, pliegues y canto, espesor de pared y material empleado. Además, según Krekeler durante el proceso de fundición por revestimiento existe una contracción del 2.5% [1], lo cual se tuvo en cuenta al momento de diseñar el molde. Para el proceso de inyectado se selecciona la cera Kerr flex plast blue, ya que posee buen control dimensional, rigidez, dureza en estado sólido y es accesible en el mercado. Luego, continua el proceso de fundición, en este caso se empleó una máquina de centrifugado para aumentar la presión en el vaciado del metal fundido al molde refractario. Como resultado se obtuvo el pie prensa tela a base de bronce, siguiendo la metodología planteada, con una contracción dimensional de 2.6% que comprende la variación de medida del molde en el software CAD hasta la medida de la pieza fundida final. Además, el molde impreso con tecnología polyjet funcionó adecuadamente durante el inyectado, ya que la pieza en cera presento buena calidad de detalle, manipulación y fácil desmoldeo. / Tesis

El enfoque del presente trabajo de investigación se centra en explorar diversas soluciones de manufactura digital de libre acceso que complementen a la actual oferta de máquinas CNC domésticas como son las cortadoras láser y las impresoras 3D. La metodología está determinada por la naturaleza de un estudio exploratorio, de tal manera que la identificación de los antecedentes, la observación del contexto, el análisis de las ventajas y desventajas del mismo, conllevan a una reflexión sobre la situación local y las posibilidades productivas que ofrece, así como también identificar una serie de necesidades donde el Diseño Industrial puede intervenir para resolver, en gran medida, distintas necesidades del ecosistema local de la fabricación digital. La resolución de la investigación termina siendo entonces, el diseño y planteamiento de fabricación de una máquina de CNC de carácter doméstico, que permita realizar trabajos diferenciados a los ya conocidos en el mercado local, como lo es la conformación en frío de materiales calibrados de aleación no ferrosa o varillas de aluminio. Se concluye principalmente que el Diseño Industrial como actividad proyectual, a través del diseño de productos y sistemas tecnológicos, es una solución para la diversificación de la oferta de máquinas de prototipado rápido que respondan a necesidades y contextos locales específicos. / The main focus of this research is to explore various open-source digital manufacturing solutions that complements the current supply of domestic CNC machines such as laser cutters and 3D printers. The methodology of the project is determined by the nature of an exploratory study, in such a way that the identification of the background, the observation of the context and the analysis of the advantages and disadvantages, lead to a reflexion on the local market state and the productive possibilities that it offers, as well as to identify a series of needs where the Industrial Design can contribute to solve, to a large extent, different needs of the local digital manufacturing ecosystem. The resolution of the investigation ends up being, the design and manufacturing approach of a CNC machine in a domestic environment, which allows to carry out differentiated work from those already known on the local market, such as cold forming of calibrated alloy materials. non-ferrous or aluminum sticks. It is mainly concluded that the Industrial Design as a projectual activity, through the design of products and technological systems, is a solution for the diversification of the supply of rapid prototyping machines that respond to specific local needs and contexts.

En el presente trabajo se muestran los resultados de la utilización de la técnica de prototipado rápido en uno de los procesos de la fundición por revestimiento y su aplicación en la fabricación de repuestos para la industria de confecciones. En primer lugar se procedió a investigar acerca de las tecnologías existentes del prototipado rápido. Luego se averiguo las tecnologías de impresión en la PUCP, las cuales son las siguiente: modelado por deposición fundida (FDM sus siglas en inglés) empleada en una máquina Fortus 400mc y la tecnología polyjet empleado en una máquina Objet 30pro. De ambas tecnologías se seleccionó la más adecuada para la elaboración de modelos y moldes. Después se realizó un cuadro comparativo de las características físicas, operaciones y materiales empleados, concluyendo que la mejor tecnología para la fundición por revestimiento es la Polyjet, Para desarrollar del proceso de fundición se seleccionó, como caso práctico, un pie prensa tela perteneciente a una máquina textil de costura recta. La tecnología seleccionada, se utilizó para la elaboración de moldes para el inyectado de cera y luego emplearlo en el proceso de fundición por revestimiento. También, se elaboró una metodología, en el cual se detallan los parámetros y secuencia de pasos que se deben realizar para su fabricación. El diseño del molde para inyectado de cera se elaboró en un software CAD considerando las formas constructivas como gradiente de desmoldeo, pliegues y canto, espesor de pared y material empleado. Además, según Krekeler durante el proceso de fundición por revestimiento existe una contracción del 2.5% [1], lo cual se tuvo en cuenta al momento de diseñar el molde. Para el proceso de inyectado se selecciona la cera Kerr flex plast blue, ya que posee buen control dimensional, rigidez, dureza en estado sólido y es accesible en el mercado. Luego, continua el proceso de fundición, en este caso se empleó una máquina de centrifugado para aumentar la presión en el vaciado del metal fundido al molde refractario. Como resultado se obtuvo el pie prensa tela a base de bronce, siguiendo la metodología planteada, con una contracción dimensional de 2.6% que comprende la variación de medida del molde en el software CAD hasta la medida de la pieza fundida final. Además, el molde impreso con tecnología polyjet funcionó adecuadamente durante el inyectado, ya que la pieza en cera presento buena calidad de detalle, manipulación y fácil desmoldeo.

En esta tesis se hacen contribuciones a la simulación interactiva de motores de reluctancia autoconmutados desde la perspectiva de la ingeniería concurrente.En primer lugar, después de una breve introducción histórica, se sitúa el motor de reluctancia autoconmutado (SRM) en el marco de los accionamientos eléctricos y se introducen los principios básicos de la ingeniería concurrente utilizando el prototipado rápido de accionamientos eléctricos.En segundo lugar se presenta la constitución del accionamiento con SRM y sus principios de funcionamiento. Se especifican los antecedentes en el modelado de los SRM y se presenta un tratamiento original de las curvas de magnetización.Seguidamente se trata la simulación de los accionamientos eléctricos desde la perspectiva de la ingeniería concurrente. Tras estudiar la evolución de la simulación (analógica, numérica, analógica digital, multidisciplinar, física, etc.), se muestran los procedimientos de la ingeniería concurrente que parten del modelado del accionamiento con SRM usando las técnicas SIL (Software In the Loop) que permiten escoger y ajustar los controles más adecuados usando un prototipo virtual del accionamiento y que integra los procedimientos utilizados en las técnicas HIL (hardware in the loop), concretándose todo ello en una plataforma digital para el desarrollo de los accionamientos con SRM.A continuación se procede, después de hacer una descripción general del accionamiento programado, a detallar los programas utilizados en la simulación interactiva de los diferentes componentes (convertidor estático, detectores de posición, sensores de corriente, cargas, etc) del accionamiento completo con SRM, considerando diferentes estrategias de control (pulso único, control de corriente mediante histéresis y PWM) y condiciones de funcionamiento (régimen permanente, transitorios y faltas).Posteriormente, se diseña una plataforma para el desarrollo de accionamientos con SRM en tiempo real mediante un entorno de prototipado rápido. Esta plataforma es flexible modular y robusta permitiendo; configurar distintas topologías del convertidor, implementar distintas estrategias de control en tiempo real tanto para el convertidor como para el accionamiento, evitando los problemas habituales de prueba y ajuste, que tanto tiempo hacen perder en el diseño convencional de accionamientos, para centrar la atención y los esfuerzos en los conceptos y aspectos clave de los accionamientos con SRM.Una vez construida la plataforma de desarrollo, esta se utiliza para contrastar y validar los resultados obtenidos mediante la simulación SIL, constatándose además la capacidad de la plataforma para el desarrollo de accionamientos de SRM, así como sus ventajas para la enseñanza e investigación en este tipo de accionamientos. Finalmente, se enumeran las aportaciones realizadas, se presentan las conclusiones finales y se describen futuras líneas de investigación. / In this thesis, contributions are made to the interactive simulation of switched reluctance motors (SRMs) from the perspective of concurrent engineering.Firstly, after a brief introduction to the history of switched reluctance motors (SRMs), they are placed in the context of electric drives. The basic principles of concurrent engineering are then described by means of the rapid prototyping of electric drives.Secondly, the design of drives using SRMs and the principles behind their operation are presented. An overview of SRM modeling is given and an original treatment of magnetization curves is presented.Subsequently, the simulation of electric drives from the perspective of concurrent engineering is carried out. After a study of how simulation (analogical, numerical, analogical-digital, multidisciplinary and physical) has evolved, the procedures of concurrent engineering are demonstrated. The procedures start out by modeling drives with SRMs using SIL (software-in-the-loop) techniques. This makes it possible to choose and to fit the most suitable controls by using a virtual prototype of the drive and integrating the procedures used in HIL (hardware-in-the-loop) techniques. The final outcome is a digital platform for the development of drives using SRMs.After a general description of the drive, the programs used in the interactive simulation of the components (static converters, position detectors, current sensors, loads, etc.) of the complete drive with an SRM are described. Various strategies ranging from control (single pulse, control of current by means of hysteresis and PWM) to conditions of operation (permanent, transitory and faulty schemes) are also considered.A platform for the development of drives using SRMs in real time by means of rapid prototyping is designed. This platform is flexible, modular and robust, which makes it possible to configure different topologies for the converter and to implement different control strategies in real time for the converter and the drive. This avoids the habitual problems of testing and adjusting, which take up a great deal of time in conventional drive design, thus making it possible to focus on the drive's conceptual features.Once the development platform has been built, it is used to validate the results obtained by means of SIL simulation. The platform's capacity to contribute to the development of SRM drives and its advantages for teaching and research in this particular field are demonstrated.Finally, all the original contributions are put forward, the conclusions are presented and future lines of research are described.

[ES] La mano humana es uno de los instrumentos más importantes para la psicomotricidad de ser humano y cualquier problema crónico como la Artritis Reumatoide (AR) implica la necesidad de una rehabilitación pautada y seriada desde el punto de vista médico que controle y verifique su efectividad en el tiempo. La Artritis Reumatoide es una de las enfermedades crónicas de mayor impacto social en la actualidad que afecta principalmente a personas mayores. Se considera que la AR afecta actividades y la calidad de vida de una persona, sobre todo en la de los adultos mayores, donde las afectaciones son mayormente significativas y requieren de atención. A través de la rehabilitación controlada asistida por ordenador, la tesis presenta, por una parte, una investigación sobre exoesqueletos para la rehabilitación crónica y por otra, la creación y validación de un dispositivo exoesquelético para el mano denominado ARTH-aid System que servirá para mejorar la rehabilitación de la mano artrítica que sufre una atrofia muscular progresiva. El sistema creado representa una ayuda significativa a través de la integración de determinados factores como: ergonomía, funcionalidad y diseño. Se ha diseñado y testeado con usuarios finales tomando en cuenta los factores mecánicos y de funcionalidad en la pérdida progresiva de movilidad manual de la mano en personas mayores con AR crónica. El sistema de rehabilitación incluye como parte fundamental un exoesqueleto en la mano que evalúa la dinámica y el progreso de la rehabilitación de un usuario generando confianza y satisfacción en el paciente durante las sesiones y mejorando la interacción con el fisioterapeuta. La metodología y el diseño de un guante exoesqueleto para la rehabilitación de pacientes crónicos de AR, ha sido desarrollada y evaluada teniendo en cuenta aspectos relacionados con el Design Thinking (DT) y el Diseño Centrado en el Usuario (DCU). Así mismo, en la creación e implementación tecnológica del sistema, se ha tenido en cuenta las tecnologías informáticas y electrónicas orientadas al manejo de sistema de gestión y control de movimientos programados mediante una placa electrónica integrada, finalmente se han utilizados aplicaciones de Diseño Asistido por Ordenador (DAO) y herramientas de Prototipado Rápido (PR) para la generación de las simulaciones informáticas y piezas físicas articuladas implementadas en el guante. La validación del sistema se realizó en el Hogar de Ancianos Santa Catalina Labouré, de Quito, Ecuador, primero con un grupo de expertos compuesto por los fisioterapeutas que trabajan en el centro y que permitió analizar su factibilidad como sistema integrado en el proceso de rehabilitación actual y posteriormente con un grupo de pacientes controlados terapéuticamente desde el centro, que permitió validar la funcionalidad del dispositivo, verificar su efectividad y evaluar el nivel de satisfacción dentro de la experiencia del usuario. / [CA] En la present tesi doctoral es va a profundir una de les malalties de gran impacte com és el cas de l'Artritis Reumatoide (AR) que afecta greument nivell mundial a persones de diferents edats. En entendre a la mà com una de les majors eines de vida, es consideren tots els impactes que té la AR en la vida d'una persona, especialment en la dels adults majors, on les afectacions són majorment significatives i requereixen d'atenció Amb la finalitat de millorar la qualitat de vida d'adults majors que pateixen de AR, la investigació culmina en el disseny d'una eina per a la rehabilitació contínua i controlada que va ser concebuda mitjançant el Disseny Centrat en l'Usuari (DCU) i la implementació de tecnologies i eines de Prototipado Ràpid. No sense abans haver realitzat una forta investigació que permeta comprendre clarament l'anatomia i la fisiologia de la mà. Seguit de revisions de pro-posades que es troben en el mercat i de diferents validacions amb diversos prototips, els mateix que són part de la metodologia utilitzada i que van permetre analitzar tant a la proposta de disseny com els requeriments essencials dels usuaris finals. El correcte enteniment de l'estructura biomecànica de la mà resideix en el coneixement de la seua estructura com un component funcional autònom; la geometria biomètrica de la mà representa un conjunt d'ossos, músculs i articulacions que són els responsables del control motor i sensorial de la mà. En perdre aquestes habilitats i funcions, es perd la capacitat de realitzar una sèrie de diversos moviments de força i agarres, i fins i tot altres activitats quotidianes com vestirse o menjar. El desenvolupament d'un sistema de rehabilitació mitjançant un exoesquelet adaptat i dissenyat pensant en l'usuari, permet millorar la interacció objecte- persona, la dinàmica de rehabilitació i generar confiança en el pacient durant el seu interacció amb el fisioterapeuta. Aquest escenari representa una ajuda significativa a través de la integració de determinats factors com: ergonomia, funcionalitat i disseny per a assemble i manufactura, aspectes que van permetre validar l'exoesquelet creat amb un grup d'usuaris reals. En aqueix sentit, les validacions es van fer tant amb el grup de pacients que pertanyen a la Llar d'Ancians "Santa Catalina Labouré", com amb el grup expert de fisioterapeutes que dediquen un temps a la rehabilitació d'aquests pacients. / [EN] The human hand is one of the most important instruments for the psychomotricity of being human and any chronic problem such as Rheumatoid Arthritis (RA) implies the need for a scheduled and serial rehabilitation from the medical point of view that controls and verifies its effectiveness over time. Rheumatoid arthritis is one of the chronic diseases with the greatest social impact today that mainly affects older people. RA is considered to affect a person's activities and quality of life, especially in older adults, where the affectations are mostly significant and require attention. Through computer-aided controlled rehabilitation, the thesis presents, on the one hand, an investigation on exoskeletons for chronic rehabilitation and on the other, the creation and validation of an exoskeletal device for the hand called ARTH-AID System that will serve to improve the rehabilitation of the arthritic hand that suffers a progressive muscular atrophy. The system created represents a significant help through the integration of certain factors such as: ergonomics, functionality and design. It has been designed and tested with end users taking into account the mechanical and functional factors in the progressive loss of manual hand mobility in older people with chronic RA. The rehabilitation system includes as a fundamental part an exoskeleton in the hand that evaluates the dynamics and progress of a user's rehabilitation, generating confidence and satisfaction in the patient during the sessions and improving the interaction with the physiotherapist. The methodology and design of an exoskeleton glove for the rehabilitation of chronic RA patients has been developed and evaluated considering aspects related to Design Thinking (DT) and User-Centered Design (DCU). Likewise, in the creation and technological implementation of the system, computer and electronic technologies oriented to the management of management system and control of programmed movements through an integrated electronic board have been taken into account, finally Computer Aided Design (DAO) applications and Rapid Prototyping (PR) tools have been used for the generation of computer simulations and articulated physical parts implemented in the glove. The validation of the system was carried out at the Santa Catalina Labouré Nursing Home, in Quito, Ecuador, first with a group of experts composed of the physiotherapists who work in the center and that allowed to analyze its feasibility as an integrated system in the current rehabilitation process and later with a group of potential users or patients controlled therapeutically from the center, that allowed to validate the functionality of the device, verify its effectiveness and evaluate the level of satisfaction within the user experience. / Moya Jiménez, RC. (2023). Estudio sistémico de una estructura exoesquelética para la rehabilitación de la atrofia muscular de la mano en personas con artritis reumatoide [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193057

The construction of this thesis is developed from different conceptual interlacing axis that created a networking weave through which the field of investigation was debated and defined and a project of collaborative citizenship with the goal of providing an improvement in the social environment from which the visual impairment through art was built. Firstly, we speak about the context in which, in a dialogic way, the identity of Ph. D. Rosa Gratacós Masanella has grown and developed. With the help of the narrative research and the life story methods we make an approach to the life time experience of the main character of our investigation, in order to understand her social, political and educational context, how it relates to her personal life, her work as a professor and her artistic career, and how all these different perspectives have points in common. We also approach those people who met our protagonist, those who were her referents or were important in the evolution of her identity. We point Ph. D. Rosa Gratacós pioneer investigation in the field of visual impairment and we finally explain the multisensory project of The Senses Labyrinth, a project that was born from the idea of universal accessibility from the perspective of blind people. Sensory education, game and art become the source of teaching and learning for the researcher and they are applied together to art education and artistic perception from blindness, through service and learning methodologies / La construcció d’aquesta tesi es desenvolupa a partir de diferents eixos conceptuals que es van anar entrellaçant, configurant un entramat de networking a través del qual es va posar en conflicte, es va definir el mapa del territori de la investigació, i es va generar un projecte col•laboratiu de participació ciutadana amb l’objectiu d’aportar una millora qualitativa a l’entorn ciutadà a través de l’art i a partir de la discapacitat visual. En primer lloc, parlem del context en el que, de manera dialògica, creix i es desenvolupa la identitat de la Dra. Rosa Gratacós Masanella, a partir dels mètodes d’investigació narrativa i del relat de vida per reconstruir una aproximació a la seva historia de vida que permeti entendre el context social, polític i educatiu d’aquest trajecte vital en relació a la investigadora, a la seva pròpia experiència i al seu relat de vida, factors que coincideixen en alguns punts, com són la vessant artística, educativa i investigadora, amb més o menys distància i des d’on creix l’interès per l’estudi. També ens aproximem als subjectes que han tingut relació amb la protagonista com a referents i portes d’entrada al canvi i al desenvolupament de la pròpia identitat. Situem la investigació pionera de la Dra. Rosa Gratacós relacionada amb la discapacitat visual i finalment els eixos que han teixit tot el relat es cohesionen i es presenta el projecte multisensorial de La forma de les olors, que parteix de la idea d’accessibilitat universal, iniciada des de la discapacitat visual. L’educació sensorial, el joc i l’art esdevenen la font de l’ensenyament-aprenentatge de la investigadora i s’apliquen conjuntament a l’educació artística i a la investigació de la percepció artística des de la ceguesa, a través de metodologies d’aprenentatge i servei