Фернандо читає лекції з робототехніки, штучного інтелекту та мультимедійних систем. Його дослідження були пов'язані з різними областями комп'ютерного бачення та штучного інтелекту з особливою увагою до медичної сфери, в якій він розробляв проекти разом з лікарнями та компаніями. Його роботи представлені в основних журналах і конференціях в даній галузі, він також зробив свій внесок у ряд патентів. Крім того, протягом останніх років він брав участь у розробці ініціатив як на місцевому, так і на міжнародному рівнях з метою розробки нових парадигм цифрових соціальних інновацій.

Він також очолив реалізацію моделі Living Lab, яка перетворює бібліотеки на фактичні інноваційні арени, вивчаючи, як технології перетворюють культурний досвід людей.

Він був обраний Головою правління та Президентом ENoLL у серпні 2018 року на три роки.

Д-р Віларіньо отримав грант Уряду Іспанії Ramon y Cajal Grant (2010), премію Google Academy Award за своє дослідження (2014 рік) та премію "Барселона Мобільна тиждень" за проект @BrossaInedit.