Experimental investigation on adaptive robust controller designs applied to a free-floating space manipulator

This paper aims to formulate and investigate the application of various nonlinear H(infinity) control methods to a fiee-floating space manipulator subject to parametric uncertainties and external disturbances. From a tutorial perspective, a model-based approach and adaptive procedures based on linear parametrization, neural networks and fuzzy systems are covered by this work. A comparative study is conducted based on experimental implementations performed with an actual underactuated fixed-base planar manipulator which is, following the DEM concept, dynamically equivalent to a free-floating space manipulator. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Accelerating autonomous learning by using heuristic selection of actions

This paper investigates how to make improved action selection for online policy learning in robotic scenarios using reinforcement learning (RL) algorithms. Since finding control policies using any RL algorithm can be very time consuming, we propose to combine RL algorithms with heuristic functions for selecting promising actions during the learning process. With this aim, we investigate the use of heuristics for increasing the rate of convergence of RL algorithms and contribute with a new learning algorithm, Heuristically Accelerated Q-learning (HAQL), which incorporates heuristics for action selection to the Q-Learning algorithm. Experimental results on robot navigation show that the use of even very simple heuristic functions results in significant performance enhancement of the learning rate.

A study of the interaction between operator style and machine capability for a hydraulic mining excavator

This paper presents a case study that explores how operator digging style juxtaposes with mechanical capability for a class of hydraulic mining excavators. The relationships between actuator and digging forces are developed and these are used to identify the excavator's capability to apply forces in various directions. Two distinct modes of operation are examined to see how they relate to the mechanical capabilities of the linkage and to establish if one has merit over the other. It is found that one of these styles results in lower loading of the machine.

Comparison of Humanized IgG and FvFc Anti-CD3 Monoclonal Antibodies Expressed in CHO Cells

Two humanized monoclonal antibody constructs bearing the same variable regions of an anti-CD3 monoclonal antibody, whole IgG and FvFc, were expressed in CHO cells. Random and site-specific integration were used resulting in similar expression levels. The transfectants were selected with appropriate selection agent, and the surviving cells were plated in semi-solid medium for capture with FITC-conjugated anti-human IG antibody and picked with the robotic ClonePix FL. Conditioned media from selected clones were purified by affinity chromatography and characterized by SDS-PAGE, Western-blot, SEC-HPLC, and isoelectric focusing. Binding to the target present in healthy human mononuclear cells was assessed by flow cytometry, as well as by competition between the two constructs and the original murine monoclonal antibody. The humanized constructs were not able to dislodge the murine antibody while the murine anti-CD3 antibody could dislodge around 20% of the FvFc or IgG humanized versions. Further in vitro and in vivo pre-clinical analyses will be carried out to verify the ability of the humanized versions to demonstrate the immunoregulatory profile required for a humanized anti-CD3 monoclonal antibody.

Predictive Factors for Positive Surgical Margins and Their Locations After Robot-Assisted Laparoscopic Radical Prostatectomy

Background: Positive surgical margin (PSM) after radical prostatectomy (RP) has been shown to be an independent predictive factor for cancer recurrence. Several investigations have correlated clinical and histopathologic findings with surgical margin status after open RP. However, few studies have addressed the predictive factors for PSM after robot-assisted laparoscopic RP (RARP). Objective: We sought to identify predictive factors for PSMs and their locations after RARP. Design, setting, and participants: We prospectively analyzed 876 consecutive patients who underwent RARP from January 2008 to May 2009. Intervention: All patients underwent RARP performed by a single surgeon with previous experience of > 1500 cases. Measurements: Stepwise logistic regression was used to identify potential predictive factors for PSM. Three logistic regression models were built: (1) one using preoperative variables only, (2) another using all variables (preoperative, intraoperative, and postoperative) combined, and (3) one created to identify potential predictive factors for PSM location. Preoperative variables entered into the models included age, body mass index (BMI), prostate-specific antigen, clinical stage, number of positive cores, percentage of positive cores, and American Urological Association symptom score. Intra-and postoperative variables analyzed were type of nerve sparing, presence of median lobe, percentage of tumor in the surgical specimen, gland size, histopathologic findings, pathologic stage, and pathologic Gleason grade. Results and limitations: In the multivariable analysis including preoperative variables, clinical stage was the only independent predictive factor for PSM, with a higher PSM rate for T3 versus T1c (odds ratio [OR]: 10.7; 95% confidence interval [CI], 2.6-43.8) and for T2 versus T1c (OR: 2.9; 95% CI, 1.9-4.6). Considering pre-, intra-, and postoperative variables combined, percentage of tumor, pathologic stage, and pathologic Gleason score were associated with increased risk of PSM in the univariable analysis (p < 0.001 for all variables). However, in the multivariable analysis, pathologic stage (pT2 vs pT1; OR: 2.9; 95% CI, 1.9-4.6) and percentage of tumor in the surgical specimen (OR: 8.7; 95% CI, 2.2-34.5; p = 0.0022) were the only independent predictive factors for PSM. Finally, BMI was shown to be an independent predictive factor(OR: 1.1; 95% CI, 1.0-1.3; p = 0.0119) for apical PSMs, with increasing BMI predicting higher incidence of apex location. Because most of our patients were referred from other centers, the biopsy technique and the number of cores were not standardized in our series. Conclusions: Clinical stage was the only preoperative variable independently associated with PSM after RARP. Pathologic stage and percentage of tumor in the surgical specimen were identified as independent predictive factors for PSMs when analyzing pre-, intra-, and postoperative variables combined. BMI was shown to be an independent predictive factor for apical PSMs. (C) 2010 European Association of Urology. Published by Elsevier B. V. All rights reserved.

Gene Expression Profiles Stratified according to Type 1 Diabetes Mellitus Susceptibility Regions

The MHC region (6p21) aggregates the major genes that contribute to susceptibility to type 1 diabetes (T1D). Three additional relevant susceptibility regions mapped on chromosomes 1p13 (PTPN22), 2q33 (CTLA-4), and 11p15 (insulin) have also been described by linkage studies. To evaluate the contribution of these susceptibility regions and the chromosomes that house these regions, we performed a large-scale differential gene expression on lymphomononuclear cells of recently diagnosed T1D patients, pinpointing relevant modulated genes clustered in these regions and their respective chromosomes. A total of 4608 cDNAs from the IMAGE library were spotted onto glass slides using robotic technology. Statistical analysis was carried out using the SAM program, and data regarding gene location and biological function were obtained at the SOURCE, NCBI, and FATIGO programs. Three induced genes were observed spanning around the MHC region (6p21-6p23), and seven modulated genes (5 repressed and 2 repressed) were seen spanning around the 6q21-24 region. Additional modulated genes were observed in and around the 1p13, 2q33, and 11p15 regions. Overall, modulated genes in these regions were primarily associated with cellular metabolism, transcription factors and signaling transduction. The differential gene expression characterization may identify new genes potentially involved with diabetes pathogenesis.

Memória e experiência no cinema de Wim Wenders - evidências de um diálogo com a filosofia de Walter Benjamin : cenas para uma educação dos sentidos

Esta dissertação apresenta o resultado de uma pesquisa, de cunho teórico, cujo escopo é apreender, na obra fílmica de Wim Wenders, o percurso estético narrativo que esse cineasta faz, tendo como eixo central de discussão o conceito de memória e experiência. As perguntas que norteiam a pesquisa são: de que forma a estética fílmica dos filmes de Wenders elabora a memória e como esta está vinculada à ideia de experiência? De que forma o fazer fílmico desse cineasta pode ser uma referência e estímulo para o âmbito da educação, em especial para a formação dos sentidos? A pesquisa propõe uma tríade dialógica entre cinema, filosofia e educação. Para tanto, traça um panorama sobre a estética de alguns filmes de Wenders em diálogo com a filosofia ensaística de Walter Benjamin. O principal objeto de análise é o filme Alice nas cidades (WENDERS, 1973). Com isso, pretende-se estabelecer um diálogo e traçar um paralelo (relação) entre os conceitos de experiência e memória, presentes na estética fílmica de Wenders, e o conceito de memória e experiência tal como apresentada em alguns ensaios benjaminianos. A hipótese principal considera que a memória coletiva e a experiência fazem par e caminham com a história da educação, e são elementos fundamentais para a formação dos sentidos. A compreensão desses dois conceitos, a partir de uma perspectiva crítica, pode ensejar uma experiência e formação estética que produzem as condições de possibilidade para a contraposição à barbárie que conduz à pobreza da experiência, também entendida como regressão dos sentidos. A segunda hipótese é de que o conceito de memória e experiência no cinema de Wim Wenders expressa uma estética comprometida na construção de uma expressão artística que dirige a atenção à ressurgência do passado no presente, isto é, evidências da experiência e da memória na linguagem cinematográfica. O esforço da pesquisa pode ser resumido na tentativa de um exercício de análise e discussão teórica em torno da relação entre educação e cinema. Para tanto, apontam-se, por meio da obra cinematográfica de Wenders, evidências de aproximação com o pensamento de Benjamin, em especial com relação aos conceitos de memória e experiência, tal como se apresenta no percurso criativo do cineasta. Tais conceitos contribuem, por meio da obra de Wenders, em diálogo com a filosofia de Benjamin, para produzirem um contraponto à educação estética na formação do professor.

Desenvolvimento de Ferramentas para Pesquisas em Tecnologias Assistivas Baseadas em Sinais Biológicos

Novas ferramentas de Tecnologias Assistivas (TAs) têm aparecido ultimamente. Um exemplo são os Ambientes Virtuais (AVs), os quais são importantes para o desenvolvimento de novas TAs, que podem ser direcionadas para promoverem uma melhor qualidade de vida de pessoas com mobilidade reduzida permanente ou promover a reabilitação de pessoas com deficiência motora temporária. Outras ferramentas, que surgiram há algumas décadas com o desenvolvimento dos computadores, também ajudam no tratamento de pessoas com deficiência motora, que são as Interfaces Humano-Máquina (IHM). Utilizando em conjunto com equipamentos que capturam sinais biológicos, como equipamentos de Eletromiografia (EMG) e Eletroencefalografia (EEG), essas ferramentas se configuram como canais de comunicações entre o ser humano e os computadores, diferentemente das comumente utilizadas. Isso abre uma gama de possibilidades para sua utilização no tratamento e na assistência de pessoas com deficiência motora, onde sinais EMG podem ser utilizados para controlar próteses robóticas; e sinais EEG, quando capturados da região do córtex motor, podem ser utilizados em neuroreabilitação. Por outro lado, quando capturados na região occipital, os sinais de EEG podem ser utilizados para gerar comandos e outras finalidades. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de novas ferramentas para auxiliar em pesquisas de TAs envolvendo sinais biológicos. Três diferentes AVs foram desenvolvidos para auxiliar nesse tipo de pesquisa. Além deles, um equipamento EEG comercial foi adaptado para ser utilizado com uma IHM, o qual utiliza dois desses três AVs desenvolvidos. Como resultados, temos a utilização bem sucedida do equipamento EEG obtido com sua utilização com SSVEP e Imaginação motora, além da implementação com sucesso dos três AVs desenvolvidos, que estão disponíveis para download gratuito, e que podem ser utilizados em demais pesquisas envolvendo TAs.

Análise do padrão de ativação muscular de indivíduos hemiparéticos pós-AVC em marcha assistida por andador robótico

O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é uma das principais causas de prejuízos ao sistema neuromuscular. Dispositivos Robóticos vêm sendo amplamente desenvolvidos e estudados com a finalidade de serem utilizados na assistência à marcha e para o treinamento da marcha durante a reabilitação. O objetivo deste trabalho é avaliar a marcha assistida pelo AROW (Assistive Robotic Walker) em indivíduos hemiparéticos pós-AVC, através da análise de sinais de acelerometria e sinais mioelétricos de superfície (sEMG) provenientes dos músculos vasto medial (VM), bíceps femoral (BF), tibial anterior (TA) e gastrocnêmio medial (GM), e também utilizando os métodos de avaliação GAS (Goal Attainment Scaling) e SUS (System Usability Scale). Nove indivíduos hemiparéticos participaram dos testes. A velocidade da marcha foi reduzida com o uso do AROW e, consequentemente, houve algumas alterações na duração das fases da marcha, por exemplo, uma maior duração da fase de apoio (p = 0,0174). O padrão de ativação muscular para o grupo analisado não apresentou diferença estatisticamente significativa (início da ativação VM: p= 0,4999; término da ativação VM: p= 0,5647; início BF: p= 0,1186; término BF: p= 0,7823; início TA: p= 0,5833; término TA: p= 0,8393; início GM: p= 0,6077; término GM: p= 0,1429). Entretanto, avaliando o padrão de ativação muscular individualmente, podem-se notar algumas alterações benéficas, por exemplo, redução da coativação dos músculos tibial anterior e gastrocnêmio medial. Os resultados das avaliações através do GAS (54,8) e SUS (81,4) sobre o uso do AROW mostraram boa aceitação pelos usuários, e os objetivos esperados durante o uso do andador foram atingidos. A adaptação rápida, facilidade de utilização e sentimento de segurança ao usar o dispositivo são pontos positivos obtidos com o uso do AROW.

Mapping the Obama administration's response to the Arab Spring

When the Arab Spring broke out, the United States was in a quandary over how to handle the crisis in its attempt to balance its moral obligations and ideals without undercutting its strategic interests and those of its close allies. Flaws in US diplomatic approach have contributed to one of the most serious foreign policy crisis for a US administration to date with consequential upheaval and erosion of the US-built balance of power. The reactions and policy responses of the Obama administration highlight the difficulties in grasping with the new reality in the Middle East and in enunciating a policy platform that could combine American interests and values.

Supervisão, comando e controlo para sistemas robóticos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Área de Especialização em Sistemas Autónomos

Handgrip strength

The basic function of the human hand is the manipulation and grasping of various objects in all daily activities, including work activities. This is greatly influenced by strength and manual dexterity. However age, gender and other contexts such as work or leisure activities could influence strength. Handgrip strength, a measure of maximum voluntary force of the hand, has proved to be reliable and valid as an objective parameter to evaluate the functional integrity of the hand as part of the musculoskeletal system. It correlates highly with strength in other muscular groups and is therefore considered as a good indicator of overall muscular strength and functional stress and could be used as a predictor of physical disability. Handgrip strength assessment is simple and reliable and used commonly by several investigators and health professionals, in different contexts (medical, nutritional, rehabilitation, professional settings, engineering, etc.) and with different purposes (research, diagnostic, assessment, etc.). In clinical and rehabilitation settings is of vital importance in the determination of effectiveness of several interventions and for monitoring evolution of diseases. Various ways (methods, techniques and equipments) of collecting information on grip strength have been reported. This chapter will review basic concepts on handgrip function, methodologies of assessment, contexts of application and correlates, such as physical activity, health or nutritional status. Several populations and reference values as also the relationships between handgrip and clinical status, aging, risk of disability and diseases, will be discussed.

Lire un blog : L'Autofictif d'Eric Chevillard

Artigo também disponível no PROA-UA: plataforma de revistas em open access da universidade de aveiro com o URI http://revistas.ua.pt/index.php/Carnets/article/view/436/397.

Sistema de localização de um veículo autónomo terrestre

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.

Biblioteca de navegação autónoma baseada em campos de potencial

Trabalho de Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores