Publicaciones

En el ámbito del proyecto

  1. Muñoz, J.; de Santos-Rico, R.; Mena, L.; Monje, C.A. Humanoid Head Camera Stabilization Using a Soft Robotic Neck and a Robust Fractional Order Controller. Biomimetics 2024, 9, 219. https://doi.org/10.3390/biomimetics9040219. IF (2024) = 3,9. Q1 (31/179).
  2. Naranjo-Campos, F.J.; Victores, J.G.; Balaguer, C. Method for Bottle Opening with a Dual-Arm Robot. Biomimetics 2024, 9, 577. https://doi.org/10.3390/biomimetics9090577. IF (2024) = 3,9. Q1 (31/179). 
  3. J Ortigoso-Narro, F Diaz-de-Maria, MM Dehshibi, A Tajadura-Jiménez, “L-SFAN: Lightweight Spatially-focused Attention Network for Pain Behavior Detection”, IEEE Sensors Journal, vol. 25, no. 10, pp. 18409-18418, 2025. https://doi.org/10.1109/JSEN.2025.3540415. IF (2024) = 4,7. Q1 (16/79).
  4. I. González-Díaz, M. Molina-Moreno, J. Benois-Pineau and A. de Rugy, “Asymmetric Multi-Task Learning for Interpretable Gaze-Driven Grasping Action Forecasting,” in IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, vol. 28, no. 12, pp. 7517-7530, Dec. 2024. https://doi.org/10.1109/JBHI.2024.3430810. IF (2024) = 6.8.  Q1 (6/48).
  5. Menendez, E.; Martínez, S.; Díaz-de-María, F.; Balaguer, C. Integrating Egocentric and Robotic Vision for Object Identification Using Siamese Networks and Superquadric Estimations in Partial Occlusion Scenarios. Biomimetics 2024, 9, 100.  https://doi.org/10.3390/biomimetics9020100. IF (2024) = 3.9. Q1 (31/179).
  6. Hernandez-Vicen, J.; Łukawski, B.; Martinez, S.; Tsagarakis, N.; Balaguer, C. Hybrid Sensor Fusion Mixed with Reinforcement Learning in Autonomous Dual-Arm Lifting Tasks Performed by Humanoid Robots. Robotics 2024, 13, 121. https://doi.org/10.3390/robotics13080121.  IF (2024) = 3.3. Q2 (21/48).
  7. M.M. Dehshibi, T. Olugbade, F. Diaz-de-Maria, N. Bianchi-Berthouze, A. Tajadura-Jiménez, “Pain level and pain-related behaviour classification using GRU-based sparsely-connected RNNs”, IEEE J. of Selected Topics in SP (2023). Vol. 17, No. 3, May. 2023, pp. 677 – 688. https://doi.org/10.1109/JSTSP.2023.3262358. IF = 8,7. Q1 (16/353).
  8. Javier Muñoz, Blanca López, Fernando Quevedo, Santiago Garrido, Concepción A. Monje, Luis E. Moreno, “Gaussian processes and Fast Marching Square based informative path planning”, Engineering Applications of Artificial Intelligence, Volume 121, 2023, 106054, ISSN 0952-1976, https://doi.org/10.1016/j.engappai.2023.106054.  IF = 8,0. Q1 (5/179).
  9. Sara Carrasco Martínez, Juan José Gamboa Montero, Marcos Maroto Gómez, Fernando Alonso Martín, Miguel Ángel Salichs, “Aplicación de estrategias psicológicas y sociales para incrementar el vínculo en interacción humano-robot: estrategias psicológicas y sociales en robótica social” Vol. 20, No. 2, pp. 199-212, 2023. https://doi.org/10.4995/riai.2023.18739. IF = 1.2. Q4 (40/48).
  10. C. Relaño, D. González, J. Muñoz, C.A. Monje, S. Martinez, “Modeling and Control of a Soft Robotic Arm Based on a Fractional Order Control Approach.”, Fractal and Fractional, 2023, 7(1), 8; https://doi.org/10.3390/fractalfract7010008. IF = 3.6. Q1 (16/135).
  11. Raul Fernandez-Fernandez, Juan G. Victores, Carlos Balaguer,”Deep Robot Sketching: An application of Deep Q-Learning Networks for human-like sketching”, Cognitive Systems Research, Volume 81, 2023, Pages 57-63, ISSN 1389-0417, https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2023.05.004. IF = 2.4. Q3 (119/204).
  12. J. Muñoz, B. López, F. Quevedo, C.A. Monje, S. Garrido, L. Moreno, “Geometrically Constrained Path Planning for Robotic Grasping with Differential Evolution and Fast Marching Square”, Robotica (2022). https://doi.org/10.1017/S0263574722000224, IF= 2.7, Q3 (20/30).
  13. R. Fernandez-Fernandez, J.G. Victores, J. J. Gago, D. Estévez, C. Balaguer, “Neural Policy Style Transfer”, Cognitive Systems Research, Vol. 77, 23-32 (2022). https://doi.org/10.101/j.cogsys.2021.11.003. IF = 3.9. Q2 (68/145).
  14. Fernández-Rodicio, E., Maroto-Gómez, M., Castro-González, Á. et al. “Emotion and Mood Blending in Embodied Artificial Agents: Expressing Affective States in the Mini Social Robot”. Int J of Soc Robotics 14, 1841–1864 (2022). https://doi.org/10.1007/s12369-022-00915-9. IF = 4.7. Q2 (12/30).
  15. Mora, A.; Prados, A.; Mendez, A.; Barber, R.; Garrido, S. Sensor Fusion for Social Navigation on a Mobile Robot Based on Fast Marching Square and Gaussian Mixture Model. Sensors 2022, 22, 8728. https://doi.org/10.3390/s22228728. IF = 3.9. Q2 (100/275).
  16. Naranjo-Campos, F.J.; De Matías-Martínez, A.; Victores, J.G.; Gutiérrez Dueñas, J.A.; Alcaide, A.; Balaguer, C. Assistance in Picking Up and Delivering Objects for Individuals with Reduced Mobility Using the TIAGo Robot. Appl. Sci. 2024, 14, 7536. https://doi.org/10.3390/app14177536.
  17. Naranjo-Campos, F.J.; Victores, J.G.; Balaguer, C. Expert-Trajectory-Based Features for Apprenticeship Learning via Inverse Reinforcement Learning for Robotic Manipulation. Appl. Sci. 2024, 14, 11131. https://doi.org/10.3390/app142311131.
  18. de-la-Torre, R., Oña, E.D., Victores, J.G. et al. SpasticSim: a synthetic data generation method for upper limb spasticity modelling in neurorehabilitation. Sci Rep 14, 1646 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-51993-w.
  19. Oña, E.D.; Balaguer, C.; Jardón, A. Automatic Cube Counting System for the Box and Blocks Test Using Proximity Sensors: Development and Validation. Electronics 2023, 12, 914. https://doi.org/10.3390/electronics12040914.

Aplicaciones en otros ámbitos de técnicas desarrolladas en el proyecto

  1. M Molina-Moreno, I González-Díaz, R Mikut, F Díaz-de-María, “A self-supervised embedding of cell migration features for behavior discovery over cell populations”, Computer Methods and Programs in Biomedicine 255, 108337, 2024. https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2024.108337. IF: 4.8, Q1 (20/147).
  2. Miguel Molina-Moreno, Iván González-Díaz, Maite Rivera Gorrín, Víctor Burguera Vion, Fernando Díaz-de-María, “URI-CADS: a fully automated computer-aided diagnosis system for ultrasound renal imaging”, Journal of Imaging Informatics in Medicine (antes, Journal of Digital Imaging), 2024. https://doi.org/10.1007/s10278-024-01055-4. IF: 3.8, Q1 (36/213).
  3. Georgiana Crainiciuc, Miguel Palomino-Segura, Jon Sicilia, Jackson Li, Jose Adrover, Alejandra Aroca-Crevillén, Sandra Martín-Salamanca, Alfonso Serrano del Valle, Fatima Sanchez-Cabo, Miguel Molina-Moreno, Ivan Gonzalez-Diaz, Fernando Diaz-de-Maria, Mariona Graupera, Sandra Castillo, Heidi Welch, David Aragones, Gabriel Calvo, Oliver Soehnlein, Alexander Zarbock, Thomas Smithgall, Lai Guan Ng, Pierre-Louis Tharaux, Santiago González, Rodrigo Madurga, Angel Ayuso-Sacido, Thorsten Mempel, Mauro di Pilato, “Behavioral immune landscapes of inflammation”. Nature 601, 415–421 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04263-y.  IF: 64,8 Q1(1/73).
  4. M. Molina-Moreno, I. González-Díaz, J, Sicilia, G. Crainiciuc, M. Palomino-Segura, A. Hidalgo, F. Díaz-de-María, “ACME: Automatic feature extraction for Cell Migration Examination through intravital microscopy imaging”, Medical Image Analysis, 2022. https://doi.org/10.1016/j.media.2022.102358. IF: 10,9 Q1 (5/110).
  5. J López-Labraca, I González-Díaz, F Díaz-de-María, A Fueyo-Casado, “An interpretable CNN-based CAD system for skin lesion diagnosis”, AI in Medicine, Vol. 132, Oct. 2022. https://doi.org/10.1016/j.artmed.2022.102370.  IF:7,5 Q1 (31/145).

Publicaciones enviadas

  1. Abal, Silvia; Menendez, Elisabeth;Loureiro, María; Martínez, Santiago; Balaguer, Carlos; Díaz-de-María, Fernando; González-Díaz, Iván. “Closing the sim2real Gap in Personalized HRI: Simulation-Based Pretraining and Real-World Adaptation and Validation”. En revisión en ACM Transactions on Human-Robot Interaction. IF 5.5 (2024) Q1 (10/48).
  2. Elisabeth Menendez, Silvia Abal-Fernández, Iván González-Díaz, Santiago Martínez, Fernando Díaz de-María, Carlos Balaguer. “Gaze-Based Anticipatory Robot Assistance in Object Retrieval”. En revisión en International Journal of Human – Computer Studies. IF: 5.1 (2024) Q1 (4/32).

Publicaciones en preparación

  1. M. Loureiro, I. González-Díaz, F. Díaz-de-María, Santiago Martínez-de-la-Casa, Carlos Balaguer, “Compressive Memory in Transformers for action prediction in long procedural egocentric videos”, 2026. En preparación.

Congresos y Conferencias

  1. Elisabeth Menendez, Michael Gienger, Santiago Martínez, Carlos Balaguer, and Anna Belardinelli, “SemanticScanpath: Combining Gaze and Speech for Situated Human-Robot Interaction Using LLMs”, arXiv preprint arXiv:2503.16548 (2025). https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.16548.
  2. Elisabeth Menéndez, Santiago Martínez, Concepción Alicia Monje, Carlos Balaguer,  “Simulación de interacción humano-robot basada en la mirada en entornos virtuales”, Robótica CEA, núm. 45 (2024).
  3. “Métodos de control robusto y predictivo para una caminata estable en el robot humanoide TEO”, Gerson Martin Lipa Noriega, Jorge Muñoz Yañez-Barnuevo, Concepción A Monje, Carlos Balaguer, Robótica CEA, núm. 45 (2024).
  4. S. Abal-Fernández, C. Caramazana-Zarzosa, MB Loureiro-Casalderrey, S. Martínez, C. Balaguer, F. Díaz-de-María, I. González-Díaz, “Learning RL policies for anticipative assistive robots by simulating human-robot interactions in real scenarios using egocentric videos”, 2023 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO). https://doi.org/10.1109/ROBIO58561.2023.10354837.
  5. M. Maroto-Gómez, S. Carrasco-Martínez, S. Marqués-Villarroya, M. Malfaz, Á. Castro-González and M. Á. Salichs, “Bio-inspired Cognitive Decision-making to Personalize the Interaction and the Selection of Exercises of Social Assistive Robots in Elderly Care,” 2023 32nd IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN), Busan, Korea, Republic of, 2023, pp. 2380-2386. https://doi.org/10.1109/RO-MAN57019.2023.10309525.
  6. A Toribio, C Relaño, CA Monje, S Martínez de la Casa, C Balaguer, “Identificación de articulación blanda para brazo robótico mediante redes neuronales”, XLIII Jornadas de Automática, Sep. 2022, Logroño (La Rioja), págs. 843-850, https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498418.0843.
  7. Hernandez-Vicen, J., Martínez de la Casa, S., Menéndez, E., Balaguer, C. “Identificación de articulación blanda para brazo robótico mediante redes neuronales”, XLIII Jornadas de Automática, Sep. 2022, Logroño (La Rioja), pp. 708-713, https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498418.0708.
  8. Raul Fernandez-Fernandez, Marco Aggravi, Paolo Robuffo Giordano, Juan G Victores, Claudio Pacchierotti, “Neural style transfer with twin-delayed DDPG for shared control of robotic manipulators”, IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 4073 – 4079, 2022. https://doi.org/10.1109/ICRA46639.2022.9812245.
  9. A. Prados, A. Mora, R. Barber (2022), “Learning how path planning algorithms work”, INTED2022 Proceedings, pp. 1307-1316. https://doi.org/10.21125/inted.2022.0395.
  10. Naranjo-Campos, F. J., Matías-Martínez, A., Victores, J. G., Álvarez, N., Alcaide, A., Balaguer, C. (2022) Manipulación de objetos dirigida a la asistencia de personas con movilidad reducida. XLIII Jornadas de Automática: libro de actas, pp. 798-803. https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498418.0798.
  11. I. Montesino, J. G. Victores, C. Balaguer and A. Jardon, “Cartesian Impedance Control Generalized to One-Parameter Splines,” 2024 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Abu Dhabi, United Arab Emirates, 2024, pp. 4701-4707, https://doi.org/10.1109/IROS58592.2024.10801939.
  12. I. Montesino, A. Bachiller, J. G. Victores, C. Balaguer and A. Jardon, “Quasi-God Object and Geodesically Restricted 6-DOF Haptic Forces For Compliant Constraints and Low Frequency Simulation,” 2025 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Hangzhou, China, 2025, pp. 13942-13948, https://doi.org/10.1109/IROS60139.2025.11245986.
  13. E. D. Oña, N. Pernalete and A. Jardón, “Towards Assessment and Rehabilitation of Eye-Hand Coordination Using Serious Games and Robotic Devices,” 2023 IEEE 11th International Conference on Serious Games and Applications for Health (SeGAH), Athens, Greece, 2023, pp. 1-6, https://doi.org/10.1109/SeGAH57547.2023.10253759.
  14. Oña, E.D., Bandini, A., Jardón, A. (2024). Performance Evaluation of EMG MindRove Bracelet to Identify Hand Gestures to Control Self-adapted Serious Games. In: Pons, J.L., Tornero, J., Akay, M. (eds) Converging Clinical and Engineering Research on Neurorehabilitation V. ICNR 2024. Biosystems & Biorobotics, vol 32. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-77584-0_77

Tesis completadas

En el ámbito del proyecto

  1. “Arquitectura de percepción bioinspirada basada en atención para un robot social” por Marqués Villarroya, Sara. Directores: Miguel; Castillo Montoya, José Carlos; Salichs Sánchez-Caballero, Miguel, EPS-UC3M, 2023. (Relacionada con Tarea 1.1 Principios cognitivos de la comunicación humano-humano).
  2. “Intelligent bi-manual manipulation in Humanoid Robots”. J. Hernández-Vicén. Co-Advisors: C. Balaguer & Santiago Martínez de la Casa. EPS-UC3M. Sep. 2025. (Relacionada con Tarea 4.3: Implementación de la habilidad de manipulación de objetos sencillos).

Aplicaciones en otros ámbitos de técnicas desarrolladas en el proyecto

  1. “Contributions to Inflammation and Immune Response Therapies for Heart Attack Damage Reduction”. M. Molina-Moreno. Co-advisors: F. Diaz-de-María & I. González-Díaz. EPS-UC3M. Sep. 2023.

Tesis en curso

  1. Silvia Abal Fernández “Inteligencia Artificial para la toma de decisiones de un robot asistencial”. Directores: Iván González Díaz (UC3M) y Fernando Díaz de María (UC3M).    
  2. María Beatriz Loureiro Casalderrey, “Desarrollo de modelos explicables para la predicción de acciones basada en la información procedente de sensores vestibles”. Directores: Fernando Díaz de María (UC3M) e Iván González Díaz (UC3M).
  3. Elisabeth Menéndez Salvador “Sistema de navegación autónoma para un robot”. Directores: Carlos Balaguer (UC3M) y Santiago Martínez de la Casa (UC3M).
  4. Alberto Rodriguez Sanz “Diseño, estudio y control de articulaciones híbridas rígido-flexibles para el sistema de manipulación de un robot humanoide”. Directores: Concepción Alicia Monje (UC3M) y Santiago Martínez de la Casa (UC3M).
  5. Francisco Naranjo Campos “Tareas de asistencia doméstica a personas con movilidad reducida con robot TIAGo”. Directores: Juan C. González Víctores y Carlos Balaguer (UC3M). Lectura prevista para 2026.

Premios y reconocimientos

  1. El Prof. Carlos Balaguer ha sido elegido IROS Fellow (Abu Dabi, UAE, 2024)
  2. El Prof. Carlos Balaguer ha sido distinguido con el Premio Nacional de Automática (Málaga, 2024)

Código desarrollado en el proyecto y accesible públicamente

Tenemos código accesible de los siguientes artículos:

  • J Ortigoso-Narro, F Diaz-de-Maria, MM Dehshibi, A Tajadura-Jiménez, “L-SFAN: Lightweight Spatially-focused Attention Network for Pain Behavior Detection”, IEEE Sensors Journal, vol. 25, no. 10, pp. 18409-18418, 2025. IF (2024) = 4,7. Q1 (16/79).

Software accesible públicamente: https://github.com/jortigoso/LSFAN

  • I. González-Díaz, M. Molina-Moreno, J. Benois-Pineau and A. de Rugy, “Asymmetric Multi-Task Learning for Interpretable Gaze-Driven Grasping Action Forecasting,” in IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, vol. 28, no. 12, pp. 7517-7530, Dec. 2024. IF: 6.8 ( 2024) Q1 (6/48) Medical informatics.

Software accesible públicamente:  https://github.com/igondia/AMT-GAF

  • M. Molina-Moreno, I. González-Díaz, J, Sicilia, G. Crainiciuc, M. Palomino-Segura, A. Hidalgo, F. Díaz-de-María, “ACME: Automatic feature extraction for Cell Migration Examination through intravital microscopy imaging”, Medical Image Analysis, 2022. IF: 10,9 Q1 (5/110).

Software accesible públicamente: https://github.com/miguel55/ACME

  • M Molina-Moreno, I González-Díaz, R Mikut, F Díaz-de-María, “A self-supervised embedding of cell migration features for behavior discovery over cell populations”, Computer Methods and Programs in Biomedicine 255, 108337, 2024. IF: 4.8, Q1 (20/147).

Software accesible públicamente: https://github.com/miguel55/SSE-BD

  • Código de pruebas interacción el Companion-CM: Anticipativo(fase 1) y proactivo(fase 2); Elisabeth Menéndez, UC3M.

Software accesible públicamente: https://github.com/elisabeth-ms/tiago-companion.git

  • Código obtención de formas y posiciones de agarre: Objetos cotidianos; Elisabeth Menéndez, UC3M.

Software accesible públicamente: https://github.com/elisabeth-ms/extrusion-based-primitive-fitting-singleview

Código pendiente de publicación

Esté código se hará público tan pronto se acepte el artículo correspondiente (actualmente en revisión):

  • Código: Abal, Silvia; Menendez, Elisabeth;Loureiro, María; Martínez, Santiago; Balaguer, Carlos; Díaz-de-María, Fernando; González-Díaz, Iván. “Closing the sim2real Gap in Personalized HRI: Simulation-Based Pretraining and Real-World Adaptation and Validation”. En revisión en ACM Transactions on Human-Robot Interaction. IF 5.5 (2024) Q1 (10/48) Robotics.
  • Código: M. Loureiro, I. González-Díaz, F. Díaz-de-María, Santiago Martínez-de-la-Casa, Carlos Balaguer,  “Compressive Memory in Transformers for action prediction in long procedural egocentric videos”, 2026. En preparación.

Bases de datos desarrolladas en el proyecto y accesibles públicamente

Tenemos bases de datos recopiladas durante el proyecto y accesibles públicamente:

Bases de datos pendientes de publicación

Estas bases de datos se hará públicas tan pronto se acepte el artículo correspondiente (actualmente en revisión):

  • Base de datos: SHARON-BREAKFAST

Patentes

  1. “Eslabón para articulación blanda y la articulación que lo comprende”, patentado por la Universidad Carlos III de Madrid con autores C.A. Monje, C. Relaño, L.F. Nagua, S. Martínez, C. Balaguer (P202030726 – 2024), consiste en un diseño para brazos y cuellos robóticos que ofrece mayor adaptabilidad y robustez. Esta tecnología combina elementos rígidos y flexibles para mejorar la precisión y resistencia del movimiento en comparación con articulaciones blandas tradicionales. Se utiliza en este proyecto para una visión omnidireccional en la cabeza del humanoide TEO (Tarea 1.2).

Modelos de software

  1. “Launcher: herramienta para la centralización de la gestión de usuarios y control de sesiones de Serious Games”, autores Oña Simbaña, Edwin Daniel, Alonso Camara, Hugo, Balaguer Bernaldo De Quiros, Carlos, Jardon Huete, Alberto (16/2023/6043), 2024. Se utiliza para gestión de multiples serious games en rehabilitación (Tarea 6.3).
  2. “Gestures: conjunto de minijuegos para la rehabilitación de miembro superior basado en el control mediante gestos definidos por métricas”, autores Oña Simbaña, Edwin Daniel, Alonso Camara, Hugo, Balaguer Bernaldo De Quiros, Carlos, Jardon Huete, Alberto (19/7/2023), 2023. Se utiliza para implementación de serious games con gestos (Tarea 6.3).

Informes internos

Informe R1.1 – Principios cognitivos en la comunicación humano-humanoDownload
Informe R2.1 – Interpretación de emociones y respuestas humanas a acciones de la Inteligencia ArtificialDownload
Informe R6.1.1 – Definición de los demostradores de rehabilitación del proyecto COMPANION-CMDownload
InformeR6.1.2 – Definición de los demostradores de rehabilitación del proyecto COMPANION-CMDownload

Propuesta ERC Synergy Grant

Aquí tienes el resumen de nuestra propuesta. Si quieres saber más al respecto, contacta con nosotros.

ERC sinergy 2024Download

Trabajos fin de Estudios en el ámbito del proyecto

  • Master’s thesis: Jorge Campos Martí, “Supervised and Unsupervised Approaches to Feature Learning and Selection in Multimodal Sensor Time-Series Classification” (2025). Advisor: Fernando Díaz de María.
  • Bachelor’s thesis: Paula Gallejones López, “Estudio de la correlación entre el movimento real y nuestra percepción del mismo” (2024). Advisor: Fernando Díaz de María.
  • Bachelor’s thesis: Álvaro Resines Sanz, “Estimación de la autopercepcion a partir de señales procedente de sensores vestibles” (2024). Advisor: Fernando Díaz de María.
  • Bachelor’s thesis: Jorge Ortigoso Narro, “Detección del dolor mediante el estudio del movimiento de los pacientes en actividades de su vida diaria” (2023). Advisor: Fernando Díaz de María.
  • Bachelor’s thesis: Juan Antonio Valiente Jurado, “Reconocimiento de emociones a partir de expresiones faciales” (2022). Advisor: Fernando Díaz de María
  • Master’s thesis: Antonio Marín Abril, “Facial Expression Recognition” (2022). Advisor: Fernando Díaz de María.
  • Master’s thesis: Carlos Llamas Martínez, “Aplicación del Sistema Mocap en Blender para tareas de locomoción en el robot TEO”, (2022) Advisor: Santiago Martínez de la Casa
  • Master’s thesis: Laura San José Pecero, “Sistema Vocal de Interacción Humano-Robot”, (2022) Advisor: Santiago Martínez de la Casa