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En el presente trabajo se exponen y explican las diferentes fases que forman el proceso de diseño y desarrollo de una silla de ruedas con acoplamientos mecánicos que permitan adaptarla al terreno de la playa. Estas fases incluyen todos aquellos procesos comprendidos entre el análisis de la evolución histórica y de las propuestas actuales, hasta el desarrollo de un modelo tridimensional de la propuesta diseñada y la elaboración de un presupuesto para un prototipo funcional. Una de las principales carencias detectadas es que todos los productos existentes en el mercado actualmente son vehículos adaptados únicamente al terreno de la playa, lo que limita su uso a este entorno y encarece su valor puesto que los usuarios se ven obligados a disponer de un vehículo adicional que les permita disfrutar de este tipo de entornos. Por ello, el principal objetivo es desarrollar una propuesta que, de manera simultánea, y mediante unos accesorios independientes del vehículo, facilite a dichos usuarios el acceso a este tipo de entornos y abarate el coste de este producto tanto para el usuario como en términos de coste ambiental. Con estos objetivos marcados y en relación con el último especificado, se prestará también especial atención al carácter sostenible de la propuesta final, analizando para ello los materiales disponibles en el mercado, a través del programa CES Edupack, y determinando mediante algunas herramientas del ecodiseño como las ecoauditorías, la compatibilidad de dichos materiales con un bajo impacto ambiental durante todo el ciclo de vida del producto. Esto incluye, desde el modo en el que se produce los materiales que componen los diferentes elementos, y el gasto energético que ello supone, hasta los procesos implicados en el final de la vida útil del producto como la posibilidad de ser reciclado o reutilizado en el desarrollo de nuevos productos. Otro de los aspectos importantes del producto, y en relación con lo explicado anteriormente, es la intención de alargar la vida útil del mismo. Para ello se seleccionan materiales compatibles tanto a las exigencias estructurales, realizando un análisis tensional del producto, como a los agentes del entorno, y se establecerán mecanismos mediante los cuales sea posible adaptarlo a diferentes tallas conforme vaya variando las dimensiones del usuario. De esta manera, se reducen los recursos utilizados en el desarrollo del producto y se alarga la vida útil, disminuyendo el impacto ambiental que implica su producción. Además, y en relación con el diseño de interacción, los procesos involucrados en el presente trabajo buscan identificar las necesidades de los usuarios que requieren de una silla de ruedas para adaptar las características de la propuesta desarrollada, de modo que la interacción usuario-producto tenga en cuenta dichas necesidades. En relación con los accesorios acoplables mecánicamente, su diseño se lleva a cabo de modo que se adapte a algunas técnicas de fabricación novedosas como la impresión 3D. Esta técnica de fabricación, la cual ha sufrido una transformación en términos de innovación de materiales y de potenciales aplicaciones, permite una democratización del diseño ya que facilita y acerca los procesos de diseño y fabricación de producto al usuario final, construyendo un mercado más cercano y distribuido. Por estas razones, y por otras que se detallan en el presente trabajo, se apuesta por este proceso de fabricación.

En los países avanzados, las personas reparten su tiempo entre puestos de trabajo cada vez más sedentarios y hobbies que, entre otras actividades, incluyen la práctica del ejercicio físico. A la vez, llevar una vida saludable y todo lo relacionado con el aspecto físico nunca han tenido tanta importancia como hasta ahora. El movimiento y el deporte en el ámbito no profesional desempeña un triple papel en la vida cotidiana al combinar funciones que tienen que ver con el ocio, la salud y las relaciones sociales. El running, el trekking y, en general, las actividades al aire libre siempre han estado presentes en la vida diaria, pero nunca se han realizado con un equipamiento tan específico como el que se utiliza ahora. Estos deportes, junto a los efectos positivos que provocan, someten al cuerpo a tensiones para los que no siempre está suficientemente preparado y que, en ocasiones, se pueden traducir en lesiones y dolores de intensidad variable. Algunos de los efectos no deseados que puede conllevar este tipo de ejercicios son los provocados por los impactos constantes que se producen durante la práctica deportiva, cuando no existen mecanismos eficaces de absorción de los mismos. No es de extrañar que usuarios cada vez más informados utilicen un equipamiento especializado para la absorción de impactos tanto en lo que a calzado se refiere, como a plantillas. Precisamente, este trabajo tiene como objetivo final resolver el problema de la absorción de impactos en la pisada, buscando la máxima comodidad para cada ritmo de la marcha. Inicialmente se ha estudiado el mercado y la historia de las plantillas, para así comprender mejor los diferentes materiales y diseños a lo largo de los años. En los últimos años la mayoría de las innovaciones van por el campo de los nuevos materiales, siempre con más cualidades de absorción de impactos, capacidad antibacteriana o antideslizamiento, entre otros. En cuanto a los cambios de diseño, lo más revolucionario ha sido las tecnologías para la fabricación de plantillas personalizadas, dedicadas principalmente a la corrección de la pisada. La innovación que en este trabajo se presenta es la utilización de un material nuevo como es el fluido dilatante al diseño de unas plantillas dedicadas a la absorción de impactos para distintas velocidades de marcha. Este nuevo material es un tipo de líquido no newtoniano, que si bien siempre ha estado presente en la naturaleza no hace demasiado tiempo se ha explicado su comportamiento molecular y se le ha empezado a dar usos comerciales o industriales. Sin ir más lejos no fue hasta la década de los 40 que se le dio su primer uso, como juguete, una masilla saltarina que revolucionó el mercado en Estados Unidos conocida como Silly Putty. Para asegurar que esta aplicación es verdaderamente innovadora, se ha procedido a hacer un estudio del estado de la técnica tanto de las plantillas como de los fluidos dilatantes o STF (shear thickening fluid). Al mismo tiempo se ha realizado una búsqueda exhaustiva en aplicaciones industriales de los STF publicadas en revistas científicas. La aplicación de un material con estas características tiene como resultado unas plantillas con una doble función. En parado, la plantilla se amolda perfectamente a la planta del pie, y proporciona una comodidad superior gracias a lo blanda y moldeable que es la superficie sobre la que se está apoyando. Sin embargo, cuando el sujeto se encuentra en movimiento, y las plantillas reciben el impacto de la pisada, el fluido se endurece, ofreciendo un mayor soporte, al mismo tiempo que absorbe el impacto. Esta absorción del impacto es superior que en un material polimérico tradicional, ya que no sólo adopta las características elásticas y plásticas ideales para absorber el impacto, sino que tiene lugar un cambio en su estructura molecular, para el cual necesita una cantidad de energía que obtiene del impacto. La metodología utilizada para el desarrollo del diseño es la de Bruno Munari, la metodología proyectual. Asimismo, para la selección de materiales se ha apoyado en la metodología de la ingeniería inversa. Junto con los materiales, los factores que más han influido en el diseño han sido dos: la ergonomía y los gustos y preferencias de potenciales usuarios, así como los problemas que pudieran ser resultado de un desarrollo incorrecto del ejercicio. Estos gustos y preferencias se han conseguido estudiar mediante una encuesta a más de 400 usuarios con su respectivo estudio estadístico. El resultado final se ha desarrollado atendiendo a los conocimientos adquiridos en el grado de Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto. Es preciso reconocer que este trabajo no ha incluido un estudio preciso de la podología y la biomecánica del pie, por lo que el diseño y, por ende, la patente, podrán ser revisados por un podólogo u ortopedista para ajustar su adecuación en cuanto a medidas a un usuario concreto o un grupo de usuarios. Los conocimientos que se aplicarán en el desarrollo del producto serán los adquiridos en el ámbito de la ergonomía. Para acompañar al diseño final se ha creado una imagen de marca. En el desarrollo de la imagen de marca están comprendidos el nombre de la marca, el logotipo, isotipo e imagotipo, los colores corporativos y las tipografías que se utilizarán en los productos. Este desarrollo de imagen se ha completado con el respectivo diseño del envase con el que se distribuirá y se expondrá en tienda. Si bien el objetivo del trabajo es el diseño de unas plantillas deportivas utilizando un material novedoso como es el fluido dilatante, la meta última de este proyecto es la mejora de la actividad deportiva para personas que sufren de lesiones o molestias derivadas de un desarrollo insano del ejercicio por la falta de absorción de impactos.

El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado, es el diseño de una silla de ruedas de bajo coste, destinada a minusválidos en países de escasos recursos económicos. En el primer capítulo se presenta las diferentes dificultades en el día a día que pueden poseer las personas, situándolas en una situación de desventaja. También se aporta información sobre los distintos tipos de ayudas técnicas que existen y limitando esta situación de desventaja, centrándose más en las sillas de ruedas. Para terminar este capítulo se informa sobre el objetivo y el alcance de este trabajo. A continuación, se expone la evolución sufrida por las sillas de ruedas a lo largo de los años, adjuntándose también patentes y proyectos previos conceptuales de las sillas de ruedas existentes hasta el momento. De igual modo, se realiza un estudio de mercado, incluyendo el perfil del usuario al que va dirigida esta silla, y los resultados de las encuestas plasmando aquello que va a demandar quien usa una silla de ruedas y su grado de satisfacción El siguiente paso será analizar uno por uno los elementos básicos requeridos en una silla de ruedas, seguidos de un estudio de ergonomía y antropometría, que permitan conocer la postura y las dimensiones de las personas para adaptarlas a este proyecto. Adjuntando también información sobre el entorno en el que va a trabajar la silla y aspectos sobre la seguridad, la eficiencia del impulso y toda la normativa aplicable. Para concluir este punto se realizó una matriz de calidad QFD que permitiera conocer las características técnicas a priorizar sobre la silla. En la fase de diseño se incluyen los materiales y componentes que formarán los distintos elementos de la silla, así como los diferentes bocetos propuestos que puedan servir como chasis final de este proyecto. Para llegar a ellos, se presentan ciertos métodos de diseño que en mayor o menor grado han servido como para llegar a dichos diseños, entre ellos un moodboard aplicado en específico a este proyecto. Para seleccionar el chasis idóneo entre los propuestos se realizará un análisis frente a la matriz QFD ya mencionada, tras lo cual el armazón será estudiado mediante elementos finitos para ver si es capaz de soportar el peso de una persona sin sufrir tensiones ni deformaciones excesivas. Una vez elegido el armazón que mejor se adapte a las condiciones propuestas, se aportan los planos de diseño y las instrucciones paso a paso para montar la silla, según las medidas del usuario, así como las dimensiones del usuario necesarias, y las tolerancias a aplicar, para conseguir una silla de ruedas a medid, seguido de un presupuesto aproximado del producto. Para terminar, se añaden las conclusiones del trabajo y las líneas futuras, seguido de la bibliografía, índices de figuras y tablas, glosario, abreviaturas y unidades y anexos.

A pesar de que hoy en día la tecnología avanza a pasos agigantados y cada vez es más sencilla la resolución de problemas de la vida cotidiana, estos avances y desarrollos no son aplicados igualitariamente en todo el mundo. Los países en desarrollo siguen careciendo de medios económicos y de infraestructuras para solventar situaciones mucho más críticas que las que nosotros solemos mejorar con el uso de aplicaciones y nuevos dispositivos. Uno de los problemas principales en muchos países en desarrollo, como es el caso de Benín, donde se desarrollará este proyecto, es el acceso al agua. Este, uno de los derechos humanos más importantes y básicos para el bienestar de las personas, no está asegurado en muchas partes del mundo, ya que su accesibilidad es dificultosa. Con el fin de aplicar los avanzados conocimientos en ingeniería adquiridos y con ello llegar a mejorar la calidad de vida de los habitantes de estas áreas, se planteó la realización de este proyecto. En Benín, así como en otras zonas de áfrica, existe una carencia en la regulación del estado de las bombas y su mantenimiento. Uno de los obstáculos con los que las entidades encargadas del acceso al agua se encuentran es la falta de acceso a piezas de recambio para las bombas, bien debido a falta de existencia de stock o bien porque su precio es elevado. Este proyecto trata de solventar este problema y, además, crear un beneficio para la población. Los objetivos de este proyecto consecuentemente serán los siguientes: - Buscar un método de fabricación de las piezas seleccionadas, en las que el fallo se da más frecuentemente. - Adaptar el método de fabricación seleccionado para su aplicación en Benín. - Asegurar el mantenimiento preventivo de las bombas. - Crear empleo. Para satisfacer los objetivos enumerados en el apartado anterior, se han detallado y completado las siguientes tareas: - Estudio y análisis exhaustivo del funcionamiento de la bomba. - Estudio y análisis exhaustivo de las piezas seleccionadas. Búsqueda y selección de materiales alternativos para la fabricación de las piezas. - Selección de los procesos de fabricación. - Diseño y fabricación de las herramientas para el prototipado: molde y troquel. - Creación de prototipos de las piezas seleccionadas. - Realización de pruebas, obtención de resultados y análisis económico. La resolución de estas tareas se ha llevado a cabo mediante un proceso de ingeniería inversa. A partir de dos modelos de las piezas seleccionadas se ha realizado un análisis técnico y funcional mediante el cual se obtuvo la información necesaria para replicar estas piezas utilizando un método de fabricación apto para su aplicación en local. Los métodos de fabricación seleccionados finalmente para cada pieza han sido, en primer lugar, la fabricación mediante moldeo para el caso del buje guía. Para ello ha sido necesaria la fabricación de un molde de acero mecanizado. En segundo lugar, la solución que se ha seleccionado para llevar a cabo la fabricación de los segmentos es el troquelado, para lo cual se ha diseñado y fabricado un troquel con extractor, así como un útil de corte. Las piezas manufacturadas obtenidas han cumplido con los requisitos geométricos y mecánicos extraídos de las piezas originales y tras su prueba en una bomba en el poblado de Nikki, en Benín, han cumplido satisfactoriamente con los objetivos. De esta manera, se puede concluir que el trabajo realizado favorecerá el acceso al agua para la población beninesa, tan pronto como se implanten los métodos de fabricación y se lleve a cabo el mantenimiento periódico requerido de las bombas.

Trabajo Fin de Grado "Aleta de natación de geometría variable apta para los cuatro estilos de natación", patentado (ES2735634) El objeto de este trabajo de fin de grado es el diseño de unas aletas de natación que permitan ser usadas para el nado del estilo braza, con el fin de incrementar la carga de trabajo muscular y mejorar la técnica en el entrenamiento de este estilo, así como conseguir mayores velocidades para poder adaptarse mejor al ritmo de nado a la hora de competir.