Mobility

INTELLIGENT MONITORING SYSTEM FOR PREDICTIVE MAINTENANCE IN THE RAIL SECTOR

The Motion Control and Industrial Applications (MCIA UPC) centre has contributed to the development of improvements in monitoring processes for the rail sector, to help to enhance safety efficiently. Technologies are being developed on the basis of acoustic emissions that can be used for the early detection, localization and evaluation of cracks in critical elements of the bogie, such as the axes and the train wheel, and an analysis of the evolution of the defect. In this way, a break in a component can be predicted once cracks have been detected and the load schedule is known.

The project obtained funding from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) through the Retos-Colaboración programme. Other project participants are the Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya (FGC), DRACO Systems, WorldSensing and Eurecat-CTM.



Health

UN EXOESQUELETO ROBÓTICO QUE AYUDA A CAMINAR A PACIENTES CON LESIÓN MEDULAR, DISTINGUIDO POR EL PROGRAMA CAIXAIMPULSE

    Cada año en todo el mundo, entre 250.000 y 500.000 personas sufren una lesión medular (LM). Estas lesiones comportan complicaciones secundarias, como diabetes u osteoporosis, implican elevados costes económicos, y complican la inclusión social y ocupacional de los pacientes. Las personas con LM podrían caminar de manera autónoma si tuvieran un exoesqueleto robótico para rehabilitar los movimientos de las piernas anuladas por la lesión. No obstante, la mayoría de los exoesqueletos que están actualmente en el mercado son caros, pesados, difíciles de operar y no están adaptados al paciente. Por eso, solo se encuentran en hospitales y grandes centros de rehabilitación.

    El exoesqueleto ABLE (por Assistive Biorobotic Low-cost Exoskeleton), diseñado y desarrollado por el grupo de investigación en Ingeniería Biomecánica (BIOMEC) de la UPC, que coordina el investigador Josep Maria Font, es de bajo coste, ligero, personalizado y fácil de usar.
    Utiliza solo los mecanismos y sensores esenciales para facilitar la recuperación funcional de la marcha de pacientes con una lesión medular. Consiste en tres componentes modulares: un sistema de actuación en la rodilla que hace la función de músculo artificial, un sensor situado en la zona de la tibia que detecta la intención del usuario y una mochila que contiene la electrónica y la batería. Este dispositivo asequible permitirá a los pacientes con una lesión medular tener un papel activo en su propia recuperación, promoviendo su independencia y extendiendo el proceso de rehabilitación al hogar del paciente. El impacto final será una mejora de su calidad de vida y una reducción significativa de los costes individuales y del sistema sanitario.

    En el desarrollo de prototipo también han participado investigadores de la Universidad de La Coruña y de la Universidad de Extremadura. Hasta hoy el dispositivo se ha probado en una paciente con LM del Complejo Hospitalario Universitario de La Coruña, y está previsto probarlo en pacientes del Instituto Guttman gracias a la financiación del programa CaixaImpulse.

    Ubicado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Técnica Industrial de Barcelona (ETSEIB), el grupo de investigación BIOMEC, creador del ABLE, está vinculado al Centro de Investigación en Ingeniería Biomecánica (CREB) de la UPC, el cual forma parte del Centro de Innovación y Tecnología (CIT UPC).

    El ABLE es uno de los 23 proyectos seleccionados que recibirán financiación del programa CaixaImpulse, en su tercera convocatoria, y que han estado presentados el 5 de julio, en el Palau Macaya de la Obra Social “La Caixa”, en Barcelona. Además, por su calidad, ha estado uno de los tres proyectos seleccionados del programa que han recibido la mención EIT-Health.

    Cada una de las iniciativas recibirá una ayuda de hasta 70.000 euros destinada a la ejecución de los planes de valorización y comercialización del activo. Asimismo, los equipos de cada proyecto tendrán acceso a un programa de ocho meses con acciones de mentorización, formación, asesoramiento experto y oportunidades para la generación de contactos de valor para su proyecto.

    En el acto de presentación de los proyectos distinguidos por el programa CaixaImpulse han intervenido Jaume Giró, director general de la Fundación Bancaria “La Caixa”, y Marcelino Armenter, presidente de Caixa Capital Risc, así como el profesor de la UPC Josep Maria Font, que ha explicado el proyecto ABLE y ha hecho una demostración con un prototipo, junto a otros coordinadores de otras iniciativas.

    La Obra Social “La Caixa” y Caixa Capital Risc pusieron en marcha el programa CaixaImpulse el 2015 con el objetivo de transformar el conocimiento científico creado en centros de investigación, universidades y hospitales en productos que generen valor a la sociedad, a través de patentes, creación de empresas derivadas o acuerdos de transferencia. Des del inicio del programa, se han destinado 5,5 millones de euros y se han seleccionado 58 iniciativas, dos de las cuales ya se han convertido en spin-off y cinco están en proceso de creación.

Safe Cities

Sistema inteligente para detección automática de daños visibles y diagnóstico en estructuras de hormigón

Sistema inteligente para detección automática de daños visibles y diagnóstico. El sistema es útil para la automatización de tareas de inspección, monitorización y mantenimiento de infraestructura, así como dar seguimiento a la seguridad de las mismas con un diagnóstico temprano de los daños. El sistema podría ser instalado en un dispositivo móvil tipo robot o dron para inspeccionar lugares de difícil acceso programar inspecciones periódicas.
El sistema ha sido aplicado en proyectos de investigación sobre diseño basado en prestaciones, y en proyectos sobre ampliación de vida útil de construcciones existentes, en ambos casos en pruebas de laboratorio para su validación.
Se trata de un sistema combinado de "computer vision" y “machine learning" para identificación y diagnóstico de daños por fisuración en estructuras de hormigón.




Innovation & technology

Nova tecnologia de monitorització i anàlisi de traces de gran volum d'alta precisió i baix cost computacional

    SCATI és una tecnologia de monitorització i anàlisi de traces de gran volum. Aquesta tecnologia s'està  aplicant actualment per al processat de traces de trànsit d'Internet, però té també aplicacions en molts altres entorns, com per exemple, en l'anàlisi de traces de mobilitat de persones i dispositius mòbils en l'àmbit de "Smart Cities".

    La tecnologia SCATI es basa en tècniques d'aprenentatge automàtic que, aplicades sobre traces de trànsit d'Internet, permeten identificar, amb alta precisió i baix cost computacional, quina aplicació ha generat cada una de les connexions monitoritzades (p.ex. Google, Facebook, YouTube, Twitter, Skype o xarxes P2P), a més de permetre detectar de forma automàtica anomalies en el trànsit (p.ex. atacs de seguretat o fallades de la xarxa).

    Aquesta tecnologia permet  als operadors de telecomunicacions i als serveis informàtics de grans empreses conèixer en detall l'ús que els seus usuaris fan de la xarxa i mesurar amb precisió la qualitat del servei que reben per part dels seus proveïdors.

    Les alternatives de classificació de trànsit existents actualment al mercat es basen en una tecnologia anomenada DPI (Deep Packet Inspection). Aquesta tecnologia és molt precisa, però també molt costosa computacional i econòmicament, a més de presentar problemes de privacitat, ja que necessita inspeccionar el contingut de les dades transmeses. Per contra, la tecnologia SCATI es basa en tècniques d'intel·ligència artificial que permeten extreure de forma automàtica, i sense necessitat d'analitzar el contingut de les dades transmeses, els patrons de comportament que caracteritzen el trànsit de cada aplicació. La seva precisió és comparable a la de la tecnologia DPI, però amb un cost computacional molt menor, el que converteix SCATI en la solució més econòmica i escalable existent actualment.

    Una altra de les novetats importants de SCATI és que respecta el secret de correspondència, ja que no necessita capturar ni analitzar el contingut de les dades transmeses.

    La tecnologia SCATI és propietat exclusiva de la UPC i els algorismes en la que es basa estan registrats en el Registre de la Propietat Intel·lectual amb número B-3358-11." "La tecnologia SCATI s'ha aplicat en dos projectes de recerca i transferència de tecnologia, ambdós finançats pel Ministeri d'Economia i Competitivitat: el projecte de recerca fonamental no orientada NOMADS (TEC2011-27474) i el projecte METRA (IPT-2011-1079-370000) del programa INNPACTO, que compta amb la participació del Centre de Serveis Científics i Acadèmics de Catalunya (CESCA) i les empreses TECSIDEL S.A. i TCP S.L.

    Dins de l'à mbit del projecte METRA, la tecnologia SCATI s'ha desplegat en la xarxa corporativa de l'empresa TECSIDEL S.A. i en la xarxa acadèmica catalana (Anella Científica) gestionada pel CESCA, que connecta totes les universitats i centres de recerca de Catalunya.

    Persona responsable dins del CCABA del projecte i la tecnologia SCATI:
    Pere Barlet Ros, e-mail: pbarlet@ac.upc.edu"

Smart Mobility

Carregadors bidireccionals per a bateries de vehicles elèctrics

Desenvolupament de carregadors bidireccionals que permeten que les bateries dels vehicles elèctrics puguin rebre i injectar energia a la xarxa.Disseny i instal·lació demostrativa de 6 carregadors B2G (battery to grid) amb el protocol CHAdeMO.

Energy

Convertidor amb capacitats de regulació i millora de la qualitat de la xarxa per a zones rurals.

Disseny i construcció d'un Intelligent Distribution Power Router per a millorar la qualitat i fiabilitat de les xarxes elèctriques rurals, en el marc d'un projecte europeu Smart Rural Grid.

Smart Mobility

Sistema de gestió d'aparcament i utilització de vehicles elèctrics compartits

Aparcaments modulars aprofitant espais peduts a la ciutat per a petits vehicles elèctrics que substitueixin al segon cotxe. L'entrada, sortida i càrrega dels vehicles per inducció, automatitzats i la gestió de la flota intel.ligent permet optimitzar l'espai públic

Energy

Emulador per a avaluar noves tecnologies en municipalitats

Disseny i construcció d'un emulador per a poder estudiar possibles implantacions de noves tecnologies en municipalitats. El sistema es basa en l'electrònica de potència per a poder emular el funcionament de plaques fotovoltaiques, vehicles elèctrics, cà rregues elèctriques...