Using attractor dynamics to generate decentralized motion control of two mobile robots transporting a long object in coordination

Dynamical systems theory is used here as a theoretical language and tool to design a distributed control architecture for a team of two mobile robots that must transport a long object and simultaneously avoid obstacles. In this approach the level of modeling is at the level of behaviors. A “dynamics” of behavior is defined over a state space of behavioral variables (heading direction and path velocity). The environment is also modeled in these terms by representing task constraints as attractors (i.e. asymptotically stable states) or reppelers (i.e. unstable states) of behavioral dynamics. For each robot attractors and repellers are combined into a vector field that governs the behavior. The resulting dynamical systems that generate the behavior of the robots may be nonlinear. By design the systems are tuned so that the behavioral variables are always very close to one attractor. Thus the behavior of each robot is controled by a time series of asymptotically stable states. Computer simulations support the validity of our dynamic model architectures.

A new approach to assess defragmentation strategies in dynamically reconfigurable FPGAs

Fragmentation on dynamically reconfigurable FPGAs is a major obstacle to the efficient management of the logic space in reconfigurable systems. When resource allocation decisions have to be made at run-time a rearrangement may be necessary to release enough contiguous resources to implement incoming functions. The feasibility of run-time relocation depends on the processing time required to set up rearrangements. Moreover, the performance of the relocated functions should not be affected by this process or otherwise the whole system performance, and even its operation, may be at risk. Relocation should take into account not only specific functional issues, but also the FPGA architecture, since these two aspects are normally intertwined. A simple and fast method to assess performance degradation of a function during relocation and to speed up the defragmentation process, based on previous function labelling and on the application of the Euclidian distance concept, is proposed in this paper.

Desenvolvimento de Aplicação para a Otimização de Processo Produtivo

Empreendimentos industriais requerem o acompanhamento completo e preciso de dados de máquinas em tempo real, integrando as atividades do chão de fábrica com a engenharia, suporte e negócios. É reconhecido que sistemas de monitorização são fundamentais para melhorar a qualidade do produto, reduzir os tempos e para a adaptação rápida às mudanças de produção. Os sensores de processos possuem custos altos, não são compactos e são de difícil implementação. Portanto, seria estratégico desenvolver sistemas de monitorização que usufruem ao máximo dos recursos já existentes nas máquinas e ferramentas e que não representem custos adicionais elevados e de difícil implementação. O uso de PLC nas indústrias é crescente. Estes mostram-se como ferramentas potenciais para atender a estas exigências. Os PLC possuem os recursos necessários para a aquisição de informações e controlo das máquinas, facilitando a interação com um sistema SCADA. O objetivo do presente trabalho é pesquisar soluções sobre sistemas de monitorização que possam substituir um sistema instalado antiquado e encontrar uma solução para o controlo de um processo de vazamento. Para tal, foram consideradas duas soluções: uma passaria por desenvolver um sistema de monitorização que controlasse o processo de vazamento, e outra que permitisse ser o PLC a fazer o controlo, adquirindo um HMI apenas para monitorização. Esta última solução revelou-se como a melhor, visto que um PLC tem mais durabilidade em relação a um PC, em termos de atualizações de hardware e software. Assim, foram criadas funções no PLC para fazer o controlo de vazamento e foi adquirido uma consola Beijer, e respetivo software de programação SCADA, para a criação do sistema de monitorização. Os resultados mostram que o PLC é capaz de executar o controlo, não sendo necessário investir em PC que são mais caros, bastando para isso adquirir sistemas SCADA simples e capazes.

Desenvolvimento de sistemas automáticos de alimentação e descarga de injectora de plásticos

A indústria de componentes para automóveis necessita de constante inovação, no sentido de manter a elevada competitividade, imprescindível à sobrevivência de qualquer empresa neste sector. A automação e robótica são vias incontornáveis para a prossecução dos objetivos de produtividade desejados. Mesmo dentro da automação, a evolução é constante. Para além disso, a crescente inovação nos produtos fabricados, exige também novas soluções em termos de processos de fabrico. Isto leva a que, soluções válidas até uma determinada altura, passem facilmente a obsoletas, com necessidade premente de se implementarem novos sistemas que correspondam às necessidades atuais. Este trabalho teve por base uma necessidade detetada numa empresa fabricante de acessórios para a indústria automóvel: estruturas para estofo de assento automóvel, entre muitos outros. Atualmente, a estrutura do estofo automóvel assenta numa grelha constituída por um conjunto de arames, que é agregado por uma série de tiras de plástico injetadas em seu redor. As máquinas de injeção responsáveis por este processo têm superfície de apartação horizontal, e necessitam de mão-de-obra adjacente para a colocação dos arames no molde e descarga do conjunto, na razão de uma pessoa para duas máquinas, dependendo do tempo de ciclo da injeção. O trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema automático de alimentação e descarga da máquina de injeção, que tivesse por base um sistema já existente, mas que passasse a comportar outras funções até agora não desempenhadas pelos sistemas antigos, ou seja, que fossem capazes de ultrapassar os problemas colocados pela complexidade atual dos produtos em fabricação. O projeto foi concluído com sucesso, tendo sido validado pela empresa FicoCables, através da construção, teste e colocação em funcionamento de vários protótipos.

Intersubjectivity and poetic translation

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Abordagem ao risco de crédito no âmbito do acordo de Basileia III em Portugal

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Contabilidade e Finanças Orientador: Mestre Adalmiro Álvaro Malheiro de Castro Andrade Pereira

Particle swarm optimization based approaches to vehicle-to-grid scheduling

This paper addresses the problem of energy resources management using modern metaheuristics approaches, namely Particle Swarm Optimization (PSO), New Particle Swarm Optimization (NPSO) and Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO). The addressed problem in this research paper is intended for aggregators’ use operating in a smart grid context, dealing with Distributed Generation (DG), and gridable vehicles intelligently managed on a multi-period basis according to its users’ profiles and requirements. The aggregator can also purchase additional energy from external suppliers. The paper includes a case study considering a 30 kV distribution network with one substation, 180 buses and 90 load points. The distribution network in the case study considers intense penetration of DG, including 116 units from several technologies, and one external supplier. A scenario of 6000 EVs for the given network is simulated during 24 periods, corresponding to one day. The results of the application of the PSO approaches to this case study are discussed deep in the paper.

HACCP numa indústria corticeira: implementação, identificação de pontos críticos e proposta de acções correctivas

Mestrado em Engenharia Química

Sistema de visão para percepção e navegação de um UAV Quadrotor

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Efeitos de dois programas de exercício na endurance de tronco, controlo lombo-pélvico, perceção de dor lombar e fadiga, funcionalidade e qualidade de vida: Pilates Clínico vs Exercícios segundo McGill

Introdução: A lombalgia crónica assume uma elevada prevalência e graves repercussões a nível socioeconómico, sendo inúmeras as abordagens terapêuticas para o seu tratamento e prevenção. Existindo forte evidência da eficácia dos exercícios terapêuticos no seu tratamento, importa saber quais os mais efetivos. Objectivos: Comparar a efetividade de dois programas de exercício terapêutico na endurance do tronco, no controlo lombo-pélvico, na perceção de dor lombar e fadiga, na funcionalidade e na qualidade de vida em mulheres com lombalgia crónica não especifica, cuidadoras de idosos. Métodos: 24 mulheres foram divididas aleatoriamente em três grupos de 8. Durante 6 semanas, um grupo serviu de controlo (GC) e os outros dois grupos realizaram um programa de exercícios: Pilates Clínico (GP) ou exercícios segundo McGill (GM), com os outcomes medidos em ternos de endurance de tronco pelos testes de McGill, controlo lombo-pélvico pelos testes Active Straight Leg Raise e teste de controlo lombo-pélvico segundo McGill, dor lombar pela Numerical Rating Scale, fadiga pela escala de Borg, funcionalidade através do Questionário de Incapacidade de Roland Morris e qualidade de vida através do Questionário de Estado de Saúde (SF36-V2). Resultados: Relativamente à endurance, verificaram-se diferenças entre grupos no rácio flexores/extensores (p=0,005), e no rácio lateroflexores à esquerda/extensores (p=0,027), sendo que o GP apresentou um rácio estatisticamente inferior ao GC em ambos. Não existiram diferenças estatisticamente significativas entre os 3 grupos no controlo lombo-pélvico, perceção de dor, fadiga e funcionalidade, apesar das melhorias observadas intra-grupos. Relativamente à qualidade de vida, a dimensão saúde em geral aumentou significativamente no GP (p=0,020) e a função social no GM (p=0,045). Conclusão: A implementação dos programas de exercício Pilates Clínico e Exercícios segundo McGill numa amostra de cuidadoras de idosos com lombalgia crónica não especifica, parece ter um efeito positivo quando comparados com os do grupo de controlo sobre a endurance do tronco, controlo lombo-pélvico, perceção de dor lombar e fadiga, funcionalidade e qualidade de vida.

Planning and implementing a new assessment strategy using an e-learning platform

One of the most difficult issues of e-Learning is the students’ assessment. Being this an outstanding task regarding theoretical topics, it becomes even more challenging when the topics under evaluation are practical. ISCAP’s Information Systems Department is composed of about twenty teachers who have been for several years using an e-learning environment (at the moment Moodle 2.3) combined with traditional assessment. They are now planning and implementing a new e-learning assessment strategy. This effort was undertaken in order to evaluate a practical topic (the use of spreadsheets to solve management problems) common to shared courses of several undergraduate degree programs. The same team group is already experienced in the assessment of theoretical information systems topics using the b-learning platform. Therefore, this project works as an extension to previous experiences being the team aware of the additional difficulties due to the practical nature of the topics. This paper describes this project and presents two cycles of the action research methodology, used to conduct the research. The first cycle goal was to produce a database of questions. When it was implemented in order to be used with a pilot group of students, several problems were identified. Subsequently, the second cycle consisted in solving the identified problems preparing the database and all the players to a broader scope implementation. For each cycle, all the phases, its drawbacks and achievements are described. This paper suits all those who are or are planning to be in the process of shifting their assessment strategy from a traditional to one supported by an e-learning platform.

Formação alternativa no ISCAP

O Ensino Superior Politécnico deve aproveitar o Processo de Bolonha para assumir um papel de relevo na resposta às necessidades do mercado de trabalho, seja através da adequação dos planos curriculares das suas licenciaturas e mestrados às reais necessidades dos empregadores, seja através da realização de formações que permitam aos trabalhadores no activo ou no desemprego aumentar, actualizar, diversificar e aprofundar os seus conhecimentos, para melhorarem a sua empregabilidade e melhor competirem a nível nacional e internacional, de modo a constituirem uma mais valia para as organizações onde trabalham. O ISCAP tentou já essa via com sucesso, com a oferta de dois cursos, um na área da contabilidade e fiscalidade e outro na área da tradução.

Influence of long-term wearing of unstable shoes on compensatory control of posture: An electromyography-based analysis

Purpose: This study investigated the influence of long-term wearing of unstable shoes (WUS) on compensatory postural adjustments (CPA) to an external perturbation. Methods: Participants were divided into two groups: one wore unstable shoes while the other wore conventional shoes for 8 weeks. The ground reaction force signal was used to calculate the anterior– posterior (AP) displacement of the centre of pressure (CoP) and the electromyographic signal of gastrocnemius medialis (GM), tibialis anterior (TA), rectus femoris (RF) and biceps femoris (BF) muscles was used to assess individual muscle activity, antagonist co-activation and reciprocal activation at the joint (TA/GM and RF/(BF + GM) pairs) and muscle group levels (ventral (TA + RF)/dorsal (GM + BF) pair) within time intervals typical for CPA. The electromyographic signal was also used to assess muscle latency. The variables described were evaluated before and after the 8-week period while wearing the unstable shoes and barefoot. Results: Long-term WUS led to: an increase of BF activity in both conditions (barefoot and wearing the unstable shoes); a decrease of GM activity; an increase of antagonist co-activation and a decrease of reciprocal activation level at the TA/GM and ventral/dorsal pairs in the unstable shoe condition. Additionally, WUS led to a decrease in CoP displacement. However, no differences were observed in muscle onset and offset. Conclusion: Results suggest that the prolonged use of unstable shoes leads to increased ankle and muscle groups’ antagonist co-activation levels and higher performance by the postural control system.

Desenvolvimento do sistema de controlo de um braço robotizado e respetiva interface com o utilizador

A robótica tem evoluído de forma significativa nos últimos anos e passa a ser indispensável em várias aplicações nas áreas da engenharia, aeronáutica, medicina, entre outras. O estado da arte do presente trabalho está dividido em duas partes, uma que aborda vários aspetos relacionados com a robótica e outra com os aspetos da fundamentação matemática por de trás da robótica, porque para controlar o robô é necessário implementar expressões matemáticas para o poder controlar. Neste trabalho é apresentado um sistema de controlo do braço robótico MENTOR e o desenvolvimento de uma interface para o utilizador. Para o controlo do braço robótico foi necessário calcular a cinemática direta e inversa, para que se possa obter os ângulos das juntas para uma dada posição ou qual é a posição final do braço robótico para um valor das juntas. O sistema é bastante flexível e foi desenvolvido para ser utilizado essencialmente para aprendizagem de robótica, podendo no entanto ser utilizado em outras aplicações.

Phonological and articulation treatment approaches in Portuguese children with speech and language impairments: a randomized controlled intervention study

Background: In Portugal, the routine clinical practice of speech and language therapists (SLTs) in treating children with all types of speech sound disorder (SSD) continues to be articulation therapy (AT). There is limited use of phonological therapy (PT) or phonological awareness training in Portugal. Additionally, at an international level there is a focus on collecting information on and differentiating between the effectiveness of PT and AT for children with different types of phonologically based SSD, as well as on the role of phonological awareness in remediating SSD. It is important to collect more evidence for the most effective and efficient type of intervention approach for different SSDs and for these data to be collected from diverse linguistic and cultural perspectives. Aims: To evaluate the effectiveness of a PT and AT approach for treatment of 14 Portuguese children, aged 4.0–6.7 years, with a phonologically based SSD. Methods & Procedures: The children were randomly assigned to one of the two treatment approaches (seven children in each group). All children were treated by the same SLT, blind to the aims of the study, over three blocks of a total of 25 weekly sessions of intervention. Outcome measures of phonological ability (percentage of consonants correct (PCC), percentage occurrence of different phonological processes and phonetic inventory) were taken before and after intervention. A qualitative assessment of intervention effectiveness from the perspective of the parents of participants was included. Outcomes & Results: Both treatments were effective in improving the participants’ speech, with the children receiving PT showing a more significant improvement in PCC score than those receiving the AT. Children in the PT group also showed greater generalization to untreated words than those receiving AT. Parents reported both intervention approaches to be as effective in improving their children’s speech. Conclusions & Implications: The PT (combination of expressive phonological tasks, phonological awareness, listening and discrimination activities) proved to be an effective integrated method of improving phonological SSD in children. These findings provide some evidence for Portuguese SLTs to employ PT with children with phonologically based SSD