Contribuições na modelagem dinâmica e no controle neural de um braço robótico com elos flexíveis

Em geral, estruturas espaciais e manipuladores robóticos leves têm uma característica similar e inerente que é a flexibilidade. Esta característica torna a dinâmica do sistema muito mais complexa e com maiores dificuldades para a análise de estabilidade e controle. Então, braços robóticos bastantes leves, com velocidade elevada e potencia limitada devem considerar o controle de vibração causada pela flexibilidade. Por este motivo, uma estratégia de controle é desejada não somente para o controle do modo rígido mas também que seja capaz de controlar os modos de vibração do braço robótico flexível. Também, redes neurais artificiais (RNA) são identificadas como uma subespecialidade de inteligência artificial. Constituem atualmente uma teoria para o estudo de fenômenos complexos e representam uma nova ferramenta na tecnologia de processamento de informação, por possuírem características como processamento paralelo, capacidade de aprendizagem, mapeamento não-linear e capacidade de generalização. Assim, neste estudo utilizam-se RNA na identificação e controle do braço robótico com elos flexíveis. Esta tese apresenta a modelagem dinâmica de braços robóticos com elos flexíveis, 1D no plano horizontal e 2D no plano vertical com ação da gravidade, respectivamente. Modelos dinâmicos reduzidos são obtidos pelo formalismo de Newton-Euler, e utiliza-se o método dos elementos finitos (MEF) na discretização dos deslocamentos elásticos baseado na teoria elementar da viga. Além disso, duas estratégias de controle têm sido desenvolvidas com a finalidade de eliminar as vibrações devido à flexibilidade do braço robótico com elos flexíveis. Primeiro, utilizase um controlador neural feedforward (NFF) na obtenção da dinâmica inversa do braço robótico flexível e o calculo do torque da junta. E segundo, para obter precisão no posicionamento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Equivalence between the application of entransy and entropy generation

Recently, a group of researchers proposed the concept of entransy by analogy with the electrical energy stored in a capacitor, the entransy being a measure of the ability of a body or a system to transfer heat. In comparative terms, the entransy dissipation rate is related with the loss of heat transfer ability just like the exergy destruction rate is proportional to the loss of work ability, being these losses caused by the irreversibilities related to the thermodynamic processes. Some authors have questioned the need for the concept of entransy, claiming that this concept is only an extension of a well established theory of heat transfer. The objective of this work is show the equivalence between the application of the concepts of entransy and entropy generation rate, which can be verified using various application examples. The application examples used here are the thermodynamic modeling of three physical models of solar energy collectors and a physical model of a sensible heat storage system. Analytical results are shown and compared. The results showed that the application of the concept of entransy provided identical expressions obtained by the concept of entropy generation, indicating a duplication of concepts. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Extracting Information from Qubit-Environment Correlations

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Uso do método de Monte Carlo para simulação e detecção do espectro de raios-X gerado com feixes de elétrons em alvo de Molibdênio, utilizando o Geant4

The huge demand for procedures involving ionizing radiation promotes the need for safe methods of experimentation considering the danger of their biological e ects with consequent risk to humans. Brazilian's legislation prohibits experiments involving this type of radiation in humans through Decree 453 of Ministry of Health with determines that such procedures comply with the principles of justi cation, optimization and dose limitation. In this line, concurrently with the advancement of available computer processing power, computing simulations have become relevant in those situations where experimental procedures are too cost or impractical. The Monte Carlo method, created along the Manhattan Project duringWorldWar II, is a powerful strategy to simulations in computational physics. In medical physics, this technique has been extensively used with applications in diagnostics and cancer treatment. The objective of this work is to simulate the production and detection of X-rays for the energy range of diagnostic radiology, for molybdenum target, using the Geant4 toolkit. X-ray tubes with this kind of target material are used in diagnostic radiology, speci cally in mammography, one of the most used techniques for screening of breast cancer in women. During the simulations, we used di erent models for bremsstrahlung available in physical models for low energy, in situations already covered by the literature in earlier versions of Geant4. Our results show that although the physical situations seems qualitatively adequate, quantitative comparisons to available analytical data shows aws in the code of Geant4 Low Energy source

Os segredos que a natureza encerra: uso de conceitos e modelos da física para investigar questões do mundo animal

Physics governs all working patterns of the universe and could not be otherwise in a biological environment. Living things depend directly on laws and physical models to compose their body structure, allow its survival in certain environments, communication between individuals and groups and also to establish a complex sensorial system that allows interaction with the environment that surrounds them. With the advancement of science and technology, new ideas are required, and thus, many researchers began to turn their attention to those systems found in nature, as these systems often present practical solutions and with maximum efficiency. This imitation of biological systems, applied in creating innovative technological resources, is called Biomimetics. To study the biological systems based on physical concepts is essential the creation of models. These allow the distinction of the effects of the issue really essential and may be ignored side effects that do not have an effective participation in the phenomenon being analyzed. In this Work Completion of course will be studied the phenomenon of countercurrent heat exchangers, present in various situations of nature, focusing on their participation in the legs of birds, also the balance of certain birds that are supported on one leg and possible inspiration of these phenomena in the fields of engineering. Also included are videos that allow better understanding of the studied subjects

Fazendo conexões com o mundo real: uso de conceitos e modelos da física no contexto da zoologia

There are considerations of that the education of Physics of the way as comes being driven us textbooks and consequently in classroom, is distant and distorted of their real purpose. We notice that the education of this science through the Physical school discipline, has I assume a character of preparation for university entrance exams exercises resolution, exceling for the memorization of formulae and by the mathematical solutions, fact that looks to cause to it is lacking of motivation and to the disinterest of the students regarding his contents. Since we are surrounded by phenomena, events, elements of the nature, new technologies, objects and so many others that can be explained and many times until applied and/or reproduced by means of physical concepts, there is no reason for treat to Physical as somewhat academic and remote of the reality. The little interest of high school students by the discipline of Physics and their poor performance in the learning of his contents has led to the search of new paths, resources and strategies that promote a more meaningful learning. Taking into account these facts, we seek in this course conclusion work, observe, analyze and apply concepts of the Physical one in multiple elements of ours routine, doing use of the interdisciplinary nature as a possible mechanism. The animals exert a fascination on most people. Much of what we see in their way of being and behaving can be explained by the laws of Physics and its models. Their physique, behavior and activities involve diverse movements, communication and sensing as physical limitations varied. Zoologists and physicists build models in an attempt to explain or understand animal behavior using well-established physical principles. The creation of physical models is going to approach a problem, identifies the fundamental information and removing all of the irrelevant details. An example... (Complete abstract click electrnic access below)

Influência do exercício físico sobre o estresse oxidativo, as MAPK e o NF-kB no músculo sóleo de ratos com insuficiência cardíaca induzida por estenose aórtica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aplicação de um modelo numérico na otimização de fornos alimentícios usando o OpenFOAM®

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise das condições de acessibilidade no ensino superior: estudo com pós-graduandos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise multivariada de características reprodutivas e produtivas de vacas da raça Holandesa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise multivariada de características reprodutivas e produtivas de vacas da raça Holandesa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Analysis of Vilanova Artigas' unbuilt designs in Sao Paulo

The aim of this article is to examine unbuilt residential projects designed by Vilanova Artigas. The formal and spatial conception of these projects is investigated through physical models. The object of this research project consists of the unbuilt residential projects designed by Vilanova Artigas in Sao Paulo that are available in FAUUSP's digital Library. The results indicate that physical models contribute to a better interpretation of unbuilt architectural design, both from the conceptual and aesthetic and from the functional and technical point of view. The original contribution lies in the object, i.e. the unbuilt projects, in the method, using physical models for analysis, and in the objective, viz. to establish a relationship between Artigas' built works and his unbuilt residential projects in order to better understand the design's spatial conception and its architectural approach.

O uso da maquete física como ferramenta de leitura do patrimônio cultural

O presente artigo vincula-se às pesquisas do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Estudos de Linguagem em Arquitetura e Cidade (N.ELAC), que atua na área de Linguagem e Representação. Diante das diversas formas de representação em arquitetura (desenho, maquete, modelos digitais), nesta pesquisa o modelo tridimensional físico é trazido como ferramenta que proporciona maior facilidade de leitura do projeto e tratado como meio de aproximação da comunidade ao patrimônio arquitetônico, envolvendo, sobretudo, a arquitetura moderna paulista. Como estudo de caso, escolheu-se o Edifício E1, obra de Ernest Mange e Hélio Duarte. Localizado no campus da USP em São Carlos, é considerado patrimônio da cidade, entretanto, encontra-se praticamente enclausurado no interior do campus, dificultando maior contato da comunidade com o edifício. Durante sua execução, foi utilizado apenas o desenho como ferramenta de representação de projeto, não incluindo nenhum tipo de modelo tridimensional (físico ou digital). A partir do levantamento das representações gráficas utilizadas, foi possível fazer uma comparação entre o nível de compreensão do projeto apenas com as peças gráficas dos arquitetos e a partir do modelo físico, produzido pela pesquisadora. Realizou-se um pré-teste em escola pública municipal, que indicou um aumento no interesse desses alunos pelo edifício em questão.

O uso de modelos nos processos projetuais contemporâneos

Durante o processo de projeto, o arquiteto transpõe suas ideias para o campo real, do concreto. Os diversos modos de expressão e representação têm como função mediar essa interação, diminuindo a distância entre esses dois campos. Vive-se hoje, um momento de intensa transformação das estratégias projetuais, propiciada pelos novos meios digitais. Assim, esta pesquisa, centra-se na comparação entre diversos momentos do uso de modelos nos processos projetivos contemporâneos, através de uma investigação em escritórios de arquitetura paulistanos que utilizam o modelo físico como parte de seus processos de projeto. Busca-se entender qual o papel dessa ferramenta de representação e suas potencialidades nos dias atuais. Como estudo de caso, faz-se uma análise comparativa entre o uso das maquetes digital e física, destacando dois estudos: a maquete do Conjunto Ponte dos Remédios, do arquiteto Marcos Acayaba e as maquetes de estudos elaboradas pelo escritório Andrade Morettin Arquitetos, para o concurso para o Instituto Moreira Salles/SP. Entre os objetivos desse trabalho também se encontra uma análise da contribuição dos modelos físicos no Ensino de Arquitetura.

Herstellung und physikochemische Charakterisierung von planaren gestützten Lipid-Modellmembran-Systemen

Es wurden funktionalisierte polymerunterstützte planare Phospholipid-Modellmembran-Systeme hergestellt und auf jeder Präparationsstufe eingehend charakterisiert. Dünne Polysaccharidfilme wurden in der Form von quellbaren Gelen auf oxidische Oberflächen aufgebracht und bezüglich ihres Quellungsverhaltens und der Oberflächeneigenschaften in Abhängigkeit vom Wassergehalt untersucht. Lipidmonoschichten unterschiedlicher Zusammensetzung wurden mittels Langmuir-Blodgett-Tranfer auf Polymersubstrate übertragen und bezüglich der Stärke der Lipid/Polymer Wechselwirkung, der lateralen Selbstdiffusion in Abhängigkeit von der Wasseraktivität, dem Spreitverhalten der monomolekularen Membran auf dem Substrat in Abhängigkeit von der Wasseraktivität und dem Lateraldruck der Monoschicht, sowie des Ausmaßes der Hydratation im Kopfgruppenbereich der Lipidmembran in Abhängigkeit von der Wasseraktivität mittels Fluoreszensondenmethoden (Fluoreszenzerholung nach Photobleichung (FRAP), Fluoreszenzmikroskopie und Fluoreszenzspektroskopie) untersucht. Diffusions- und Spreitverhalten von amphiphilen Monoschichten auf Polymersubstraten wurden auf der Basis von in dieser Arbeit entwickelten physikalischen Modellen diskutiert. Mittels Langmuir-Schäfer Transfer wurde auf polymerunterstützte Lipidmonoschichten eine zweite Monoschicht übertragen. Die somit erhaltenen Lipid-Doppelschichtmembranen wurden bezüglich ihrer Stabilität, der lateralen Struktur, der lateralen Selbstdiffusion, des Spreitverhaltens auf unbedeckte Bereiche sowie der Stärke der Membran/Substrat Wechselwirkung vermittels Fluoreszenzmikroskopie, FRAP und Interferenz-Kontrast-Mikroskopie (RICM) untersucht. Schließlich wurden substratgestützte Doppelschicht-Lipidmembranen mit als Protonenpumpen fungierenden integralen Membranproteinen versehen. Die laterale Selbstdiffusion der rekonstituierten Proteinmoleküle wurde mittels FRAP, die funktionale Aktivität der Protonenpumpen mit einem Ionen-sensitiven Feldeffekttransistor-Array analysiert.