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Proyectos de investigación

Proyectos Actuales

  • Participantes: Pau Martí, Manuel Velasco
  • Entidad financiadora: Ministerio de economía y competitividad
  • Código de la entidad financiadora: TEC2013-46938-R
  • Plan: Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016
  • Fecha inicio: 01-01-2014
  • Fecha final: 31-12-2017
  • Descripción:

    En los sistemas de asistencia pueden distinguirse tres niveles, que se corresponden con tres estadios de pérdida o deterioro de capacidades motoras y/o cognitivas del usuario: a) nivel en que es necesaria la estimulación para mantener el nivel de actividad del usuario; b) necesidad de rehabilitación cuando estas capacidades se reducen dificultando la vida independiente; c) necesidades de asistencia cuando la pérdida de capacidad exige una asistencia continuada para mantener la vida independiente o para mitigar las necesidades de asistencia personal.

    Estos niveles comportan el estudio y desarrollo de sistemas robóticos que implican una interacción física con el usuario, y la necesidad de discernir y actuar en función de su estado y su voluntad o necesidades.

    La robótica contribuye a aumentar las capacidades de integración multisensorial, aumentando la capacidad perceptiva, lo que resulta imprescindible para el desarrollo de estrategias de un control y actuación más inteligente y eficiente.

    En este contexto, la actuación robótica puede abarcar desde la manipulación de objetos del entorno hasta la integración de sistemas robóticos sobre el propio cuerpo, dispositivos ortéticos, y una amplia gama de equipos de soporte al guiado, ayuda a la marcha etc. El proyecto AURORA, continuación de la investigación de los dos equipos participantes y su cooperación previa en los ámbitos de percepción interpretativa y de la actuación adaptada a las necesidades del usuario, aporta un nuevo valor al proponer estudiar y desarrollar sistemas asistenciales dotados de elementos con inteligencia distribuida que permitan implementar sistemas de mayor inteligencia, más eficientes en tiempo de respuesta y en capacidad de interpretación, y por tanto mayor capacidad de cooperación o asistencia.

    Se persigue, una mayor capacidad de paralelismo, e incluso redundancia, para conseguir más eficiencia y también, conseguir más fiabilidad al poder estimar grados de confiabilidad y establecer, cuando sea necesario, estrategias de control menos óptimas, o incluso en modo degradado.


    Objetivos:
    • Avanzar en sistemas de interacción reactiva y acomodativa eficiente y fiable en entornos de alta seguridad.
    • Profundizar en el aumento de la capacidad de cooperación persona-robot y su interfaz, y en realidad virtual y aumentada.
    • Concreción sobre los demostradores de asistencia y rehabilitación desarrollados.

    Aportaciones científicas:
    • Desarrollo de nuevos algoritmos de estimación del estado, intención y estado afectivo del usuario, basados combinación de bioseñales (EEG, EoG, Gaze, ECG).
    • Desarrollo de interfaces multimodales, adaptativas y proactivas, en función del análisis de la información proporcionada por los diferentes sistemas distribuidos.
    • Estudio de la generación de funciones continuas basadas en la interpretación y el aprendizaje de gestos o situaciones, para la realimentación de sistemas de control en entornos biomédicos.
    • Desarrollo de algoritmos multifuncionales de evaluación de rendimiento de subsistemas para la optimización de sistemas de control distribuido.


  • Participantes: Alícia Casals
  • Financiación: Fundació Privada Cellex y Fundació bancària “La Caixa”.
  • Partners: Fetal I+D of BC Nata (Hospital Clínic y Hospital Sant Joan de Déu), Universitat Pompeu Fabra, Universitat Politècnica de Catalunya, Institut de Bioenginyeria de Catalunya, Institut Químic de Sàrria.
  • Fecha inicio: 2016
  • Fecha final: 2018
  • Descripción:

    El proyecto pretende mejorar los procedimientos de la cirurgía fetal. Se compone de 4 subproyectos: Imagen Médica, Biosensores Ópticos, Robótica y Biosensores y Biomateriales. El equipo de la UPC está desenvolupando un trocar motorizado y asistido para ayudar al cirujano de forma cooperativa. El sistema robótico es guiado por imágenes y la aplicación de elementos fijos virtuales y técnicas de seguimiento. Las dos cirugías consideradas en estos tres años han sido el síndrome de transfusión feto-fetal y la hernia diafragmática.

  • Participantes: Alícia Casals
  • Fecha inicio: 2014
  • Fecha final: 2016
  • Descripció:

    Dar soporte o restaurar el andar en niños con trastornos motores es uno de los objectivos principales de la fisioterapia en el contexto de un tratamiento de rehabilitación. El sistema propuesto se basa en provisionar una cinta mecánica con un manillar motorizado que permite controlar el grado de soporte al pacient en la cinta y de dos brazos retráctiles que permiten ayudar a completar los movimentos del caminar sujetando los pies del paciente. Este sistema, controlado per un computador, difiere de los sistemes clásicos en que no ayudan al paciente con unas órtesis completas de las extremidades inferiores, que pueden forzar el movimento completo de las articulaciones de las extremidades. Se propone estudiar el grado de utilidad de una actuación simplificada basada únicamente con el control de los pies, que dependerá de el tipo y la severidad de las afecciones del paciente. El movimento sería hacia abajo mediante la cinta mecánica y hacia abajo mediante los brazos robóticos retráctiles. Estos brazos serian dotados con dos grados de libertad para conseguir hacer de guía.


Proyectos Anteriores

  • Participantes: Alícia Casals, Xavier Giralt, Josep Amat, Manel Frigola
  • Entidad financiadora: Ministerio de economía y competitividad
  • Código de la entidad financiadora: IPT-2012-0321-020000
  • Plan: Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011
  • Fecha inicio: 01-09-2012
  • Fecha final: 31-12-2014
  • Descripción:

    El problema del escaneado de una superfície grande mientras se pule requiere el uso de grandes robots o el uso de un robot industrial sobre una base móvil. El posicionamiento preciso a lo largo de una superfície grande requiere un sistema de posicionamiento específico. El análisis visual de la superficie aporta datos sobre imperfecciones de la superficie permitiendo una estrategia de pulido automática. Contrato con EMTE systems.

    Este proyecto, con el código de referencia: IPT-2012-0321-020000, ha sido cofinanciado por el Ministerio de Economía y Competividad, dentro de la línea instrumental de Articulación e Internacionalización del Sistema, en el marco del Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011.

    De acuerdo con las instrucciones de publicidad: “En proyectos cofinanciados con cargo al fondo FEDER, para dar cumplimiento a las obligaciones de publicidad recogidas en el artículo 23 de la Orden CIN/699/2011 de 23 de marzo, deberán seguirse las instrucciones recogidas en el documento Manual de procedimientos para satisfacer las obligaciones sobre publicidad y comunicación de los beneficiarios de ayudas gestionadas por la DGIC, disponible a través de www.micinn.es en el enlace de FONDOS DE LA UNIÓN EUROPEA.

    La mención a la cofinanciación se hace de acuerdo con lo establecido en el Reglamento (CE) nº 1828/2006 de la Comisión, de 8 de diciembre de 2006 y al Reglamento (CE) nº 1083/2006 del Consejo, de 11 de julio de 2006, y con inclusión del emblema de la UE.



    Superficie de test e imagen escaneada

  • Participantes: Joan Aranda, Alícia Casals, Manel Frigola, Manuel Vinagre
  • Entidad financiadora: Fundació La Caixa
  • Fecha inicio: 01-01-2013
  • Fecha final: 31-12-2014
  • Descripció:

    The main purpose of the InHANDS project is the study, development and implementation of a robotic hyper-flexible cell in the context of a domestic environment to assist impaired or/and elder people. The InHANDS scenario will be composed of a set of actuators (including robots), cameras, sensors and advanced human-system interfaces connected through a network. Domestic environments are unstructured and can be affected by many unexpected situations that require a higher intelligence control and coordination between all devices present in the scenario.

    The main interest of the project lies on providing to such robotized environment with the necessary intelligence level that allows its users to interact with the system in the simplest and most natural way, overcoming one of the main drawbacks that impedes a higher widespread of technology to society: human-machine interaction. Therefore, the main scientific contribution of the project is the development of a visual perception system able to interpret in real time the state of the elements present in the environment and obtain the position and gestures of a user interacting with this environment. From this information, a posterior phase will recognize and interpret human activity through a sequence of “activity patterns”, so as the robot and other active components of the kitchen can cooperate with the user. Divergences from established patterns will be considered as abnormal situations that should initiate a communication between the user and the robot to reorient their actuation.

    In the long term, this dynamic environment must learn about users’ habits and even anticipate to their orders or be ready for them.


    Fotos



    Videos

    Video 1: Demo Video 2: Making Tea
  • Participantes: Claudio U. Cortes, Cristian Barrue, Enric X. Martín, Francisco Roure, Antonio B. Martínez
  • Entidad financiadora: Ministerio de industria, energía y turismo
  • Código de la entidad financiadora: AAL-010000-2012-4
  • Fecha inicio: 16-06-2012
  • Fecha final: 15-06-2015
  • Descripción:

    The performance of the Internet depends on the interaction of upstream, contents and downstream markets. The development of market power, its abuse and anti-competitive behaviour in any one sector will have important implications for the operations of all others. We focus on developing the knowledge and tools to understand the related markets for: long distance transit; public peering; and broadband access. We also focus on the interplay between infrastructure and contents, which defines the broadband diffusion modalities across Europe. We will study these markets to identify the appropriate tools to deal with market failures. This requires monitoring the evolution of the Internet architecture using data from Online transit markets and from Internet Exchange Points.

    These represent major organisational innovations in the European Internet and their analysis plays a crucial role in achieving low cost broadband access. These transformations also have wider implications for extending the geographical scope of cheap access towards less developed regions. Our study will help to implement the EU directive on Electronic Networks in identifying best practices for network access. Our consortium focuses on the active involvement of both academic researchers and industry operators. Our objectives support the implementations of both the 'Broadband for all' objective, to enable a wider deployment of the information and knowledge-based society and economy and the 'Networked businesses and governments' objective 'to develop ICTs supporting organisational networking, process integration, and sharing of resources.

    This shall enable networked organisations, ..., to build faster and more effective partnerships and alliances'. Moreover CoCombine will be instrumental to the IST strategic objective 'to overcome weaknesses in areas which are critical for European competitiveness' by helping safeguarding the competitiveness of the European Internet while strengthening its profitability.

  • Participantes: Enric X. Martín, Antonio B. Martínez, Cristian Barrue, Antonio Benedico, Claudio U. Cortes
  • Entidad financiadora: Commission of European Communities
  • Código de la entidad financiadora: CIP-297225-I DON'T FALL
  • Fecha inicio: 01-04-2012
  • Fecha final: 30-09-2015
  • Participantes: Enric X. Martín, Antonio B. Martínez, Andreu Català, Juan M. Moreno, Albert Sama, Carlos Perez, Claudio U. Cortes, Jaume Romagosa, Daniel M. Rodriguez, Joan Cabestany
  • Entidad financiadora: Commission of European Communities
  • Código de la entidad financiadora: CIP-297178-FATE
  • Fecha inicio: 01-03-2012
  • Fecha final: 31-05-2015
  • Participantes: Xavier M. Martín, Josep Fernández, Antonio B. Martínez
  • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
  • Código de la entidad financiadora: DPI2011-29660-C04-03
  • Plan: Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011
  • Fecha inicio: 01-01-2012
  • Fecha final: 30-06-2015
  • Participantes: Alícia Casals
  • Fecha inicio: 2012
  • Fecha final: 2014
  • Descripción:

    This project is oriented to advance in human-robot cooperation and interaction issues, especially in the medical field. Here we consider both surgeon-robot interaction in surgical applications, as well as user-robot interaction in assistance and rehabilitation. Thus the project focus on the human-robot interaction problem, on the one hand considering perception techniques, being either based on contact or remote sensing. Touch perception can be of mechanical type (position, force and touch sensors) or electrical (biofeedback). Remote perception is based generally on optical techniques, either based on video cameras or on scanning laser. On the other hand, considers an intelligent interpretation of the perceived information, which carries with it either the integration of multimodal information, as the analysis of its temporal evolution, with which the users’ gesture, intention or action is interpreted. A learning process aiming to progressively incorporate new robot behaviours that provide more intelligent actuation is also a need, in order to facilitate future works to be carried out progressively.
  • Participantes: Juan A. Martínez, Enric X. Martín, Francisco Roure, Claudio U. Cortes, Antonio B. Martínez
  • Entidad financiadora: AGAUR. Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca
  • Código de la entidad financiadora: 2010VALOR00212
  • Plan: V Pla de Recerca i Innovació de Catalunya (PRI). 2010-2013
  • Fecha inicio: 14-01-2011
  • Fecha final: 14-01-2013
  • Participantes: Ricardo Villa, Eulalia Griful, Jordi Ayza, Pau Martí, Jose G. Yepez, Camilo Lozoya, Josep Guardia, José M. Fuertes, Manuel Velasco
  • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
  • Código de la entidad financiadora: DPI2010-18601
  • Plan: Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011
  • Fecha inicio: 01-01-2011
  • Fecha final: 30-06-2015
  • Participantes: Alícia Casals
  • Fecha inicio: 2011
  • Fecha final: 2013
  • Descripción:

    Coordinated Action in the field of Computer and Robot Assisted Surgery (CRAS). CRAS is an area receiving broad attention world wide, because of the strong demand for the potential of this technology in achieving new levels of citizen healthcare. Being the goal of the project to devise an integration methodology for the efforts of all research and manufacturing players in CRAS, facilitating the development of new products and allowing European research and manufacturing to lead in the emerging new field of Cognitive Robotic Surgery. In this line, our role is provide grounds for policy making with respect to regulations and certification processes that would ease the deployment of commercial products.
  • Participantes: Alícia Casals, Manel Frigola, Joan Aranda, Antonio B. Martínez, Josep Amat, Alberto Hernansanz, Xavier Giralt, Luis Amigo
  • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
  • Fecha inicio: 01-01-2010
  • Fecha final: 30-12-2014
  • Descripción:

    The HYPER Project intends to represent a breakthrough in the research of neurorobotic (NR) and motor neuroprosthetic (MNP) devices in close cooperation with the human body, both for rehabilitation and functional compensation of motor disorders in activities of daily living. The project focusses its activities on new wearable NR-MNP systems that will combine biological and artificial structures in order to overcome the major limitations of current rehabilitation solutions for the particular case of Cerebrovascular Accident (CVA), Cerebral Palsy (CP) and Spinal Cord Injury (SCI). The main objectives of the project are to restore motor function in SCI patients through functional compensation and to promote motor control re-learning in patients suffering from CVA and CP by means of an integrated use of neurorobotics and neuroprosthetics. The project will both functionally and clinically validate the concept of developing hybrid NR-MNP systems for rehabilitation and functional compensation of motor disorders, under the assist-as-needed paradigm. In the HYPER view, we assume that the improvement of physical rehabilitation therapies depends on achieving oom 303a more interrelated and transparent communication between the human system and the machines, and therefore, different levels of human neural activity are explored. The project addresses key questions at the frontier of knowledge in various scientific and technological disciplines. These questions are investigated in six research tracks (biomechanics, neuromotor control, control technologies, actuator sensors and powering technologies, multimodal brain machine interfaces, adaptations of hybrid systems to application scenarios) with horizontal interrelationships.

  • Participantes: Alberto Abello, Ramón Bragos, Margarita A. Cabrera, Josep Fernández
  • Entidad financiadora: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (MITYC)
  • Código de la entidad financiadora: TSI-020110-2009-432
  • Plan: Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica 2008-2011
  • Fecha inicio: 01-01-2009
  • Fecha final: 30-03-2012
  • Participantes: Joan Aranda, Manel Frigola, Pere Marès, Xavier Giralt, Miquel Casamitjana, Joaquin Triginer, Alícia Casals
  • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
  • Código de la entidad financiadora: DPI2008-06857-C02-01
  • Fecha inicio: 01-01-2009
  • Fecha final: 31-12-2011
  • Descripción:

    La tecnificación de los quirófanos ha evolucionando significativamente cambiando la forma de operar y las condiciones de trabajo en el quirófano, constituyendo la robótica una nueva tecnología de implantación lenta pero progresiva.

    El proyecto tiene por objetivo, en un marco de colaboración de los dos equipos de investigación, desde el punto de vista médico y desde el punto de vista tecnológico, explorar y hallar soluciones para hacer compatible la introducción de nuevos equipos de soporte al cirujano y su equipo médico, con la operatividad en el quirófano. Se trata de conseguir una mayor ayuda tecnológica, concretamente mediante la robotización, y al mismo tiempo una mayor disponibilidad de espacio de trabajo para el personal médico y conseguir una operatividad en condiciones ergonómicamente adecuadas.

    El proyecto consiste en el diseño de una plataforma multirobot para el soporte a múltiples operaciones a realizar durante una intervención quirúrgica, de forma que los brazos robots puedan trabajar individualmente o en cooperación, interaccionando con el personal médico, e interfiriendo mínimamente con ellos en cuanto a espacio útil ocupado.

    La contribución médica consiste en identificar, definir y evaluar las funciones a realizar con el soporte de robots. La contribución científico-técnica consistirá en el diseño de una estructura robótica redundante que sea versátil, ligera y de bajo coste, así como en el desarrollo de estrategias de cooperación multirobot y de interacción persona robot.


    Schema of a three arms robot installed over the operating bed.


    Robotic experimental platform

  • Participantes: Alícia Casals, Manel Frigola, Josep Amat
  • Entidad financiadora: Generalitat de Catalunya. Departament d'Acció Social i Ciutadania (Dasc)
  • Código de la entidad financiadora: ACC1Ó
  • Fecha inicio: 01-05-2008
  • Fecha final: 01-04-2010
  • Partners: Institut de Neurorehabilitació Guttmann, 3H-Hand, Help Health, GEM Med SL, NTE S.A., Artesana de Conflent S.A., Centre TecnològicCeetemsa (Xarxa CT), Centre de Recerca Enginyeria Biomèdica-UPC-CREB (Xarxa IT)
  • Descripción:

    The project: Modelització de sistemes electromecànics per a l’automatització, la sonorització i la monitorització en rehabilitació funcional (Neurorehabilitació_3E+D) constitutes a preliminary study for a further development af a sensorized and robotized system of assistance in neurophysiological rehabilitation of the upper limbs. The aim of the project is to identify the main specifications: user’s needs, sensing, textile types, actuators and functionality, including the final design of an orthesis. The responsibility of the CREB team is the design of the orthosis based on analysis of possible robot architectures.

  • Participantes: Pau Martí, Eulalia Griful
  • Entidad financiadora: Information Society Technologies, FP7, EV
  • Código de la entidad financiadora: IST-2008-214373
  • Fecha inicio: 01-01-2008
  • Fecha final: 31-12-2011
  • Participantes: José M. Fuertes, Ricardo Villa, Eulalia Griful, Pau Martí, Jordi Ayza, Manuel Velasco, Jose G. Yepez, Camilo Lozoya
  • Entidad financiadora: CICYT
  • Código de la entidad financiadora: PI2007-61527
  • Fecha inicio: 01-10-2007
  • Fecha final: 30-09-2010
  • Participantes: Manel Frigola
  • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación
  • Fecha inicio: 2007-01-01
  • Fecha final: 30-12-2009
  • Participantes: Josep Amat, Manel Frigola
  • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación
  • Fecha inicio: 01-01-2007
  • Fecha final: 30-12-2010
  • Participantes: Claudio U. Cortes, Joaquim Agulló, Antonio B. Martínez, Mario Martín, Cristian Barrue, Karina Gibert, Javier Bejar, Antonio Benedico
  • Entidad financiadora: UE
  • Fecha inicio: 01-01-2007
  • Fecha final: 31-12-2009
  • Participantes: Alícia Casals, Pere Marès, Joan Aranda, Manel Frigola
  • Entidad financiadora: CICYT
  • Código de la entidad financiadora: DPI2002-04286-C02
  • Fecha inicio: 01-01-2006
  • Fecha final: 31-12-2008

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