Adaptação eletrônica de um leitor mecânico de coto, investigação e desenvolvimento de interface CAD

Due to advances in the manufacturing process of orthopedic prostheses, the need for better quality shape reading techniques (i.e. with less uncertainty) of the residual limb of amputees became a challenge. To overcome these problems means to be able in obtaining accurate geometry information of the limb and, consequently, better manufacturing processes of both transfemural and transtibial prosthetic sockets. The key point for this task is to customize these readings trying to be as faithful as possible to the real profile of each patient. Within this context, firstly two prototype versions (α and β) of a 3D mechanical scanner for reading residual limbs shape based on reverse engineering techniques were designed. Prototype β is an improved version of prototype α, despite remaining working in analogical mode. Both prototypes are capable of producing a CAD representation of the limb via appropriated graphical sheets and were conceived to work purely by mechanical means. The first results were encouraging as they were able to achieve a great decrease concerning the degree of uncertainty of measurements when compared to traditional methods that are very inaccurate and outdated. For instance, it's not unusual to see these archaic methods in action by making use of ordinary home kind measure-tapes for exploring the limb's shape. Although prototype β improved the readings, it still required someone to input the plotted points (i.e. those marked in disk shape graphical sheets) to an academic CAD software called OrtoCAD. This task is performed by manual typing which is time consuming and carries very limited reliability. Furthermore, the number of coordinates obtained from the purely mechanical system is limited to sub-divisions of the graphical sheet (it records a point every 10 degrees with a resolution of one millimeter). These drawbacks were overcome by designing the second release of prototype β in which it was developed an electronic variation of the reading table components now capable of performing an automatic reading (i.e. no human intervention in digital mode). An interface software (i.e. drive) was built to facilitate data transfer. Much better results were obtained meaning less degree of uncertainty (it records a point every 2 degrees with a resolution of 1/10 mm). Additionally, it was proposed an algorithm to convert the CAD geometry, used by OrtoCAD, to an appropriate format and enabling the use of rapid prototyping equipment aiming future automation of the manufacturing process of prosthetic sockets.

Fault section estimation in electric power systems using an optimization immune algorithm

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

Effects of buprenorphine, carprofen and saline on thermal and mechanical nociceptive thresholds in cats

To evaluate a prototype pressure stimulus device for use in the cat and to compare with a known thermal threshold device.Eight healthy adult cats weighing between 3.0 and 4.9 kg.Pressure stimulation was given via a plastic bracelet taped around the forearm. Three 2.4 mm diameter ball bearings, in a 10-mm triangle, were advanced against the craniolateral surface of the antebrachium by manual inflation of a modified blood pressure bladder. Pressure in the cuff was recorded at the end point (leg shake and head turn). Thermal threshold was also tested. Stimuli were stopped if they reached 55 degrees C or 450 mmHg without response. After four pressure and thermal threshold baselines, each cat received SC buprenorphine 0.01 mg kg(-1), carprofen 4 mg kg(-1) or saline 0.3 mL in a three period cross-over study with a 1-week interval. The investigator was blinded to the treatment. Measurements were made at 0.25. 0.5, 0.75, 1, 2, 3, 4, 6, 8, and 24 hours after injection. Data were analyzed by using ANOVA.There were no significant changes in thermal or pressure threshold after administration of saline or carprofen, but thermal threshold increased from 60 minutes until 8 hours after administration of buprenorphine (p < 0.05). The maximum increase in threshold from baseline (Delta T-max) was 3.5 +/- 3.1 degrees C at 2 hours. Pressure threshold increased 2 hours after administration of buprenorphine (p < 0.05) when the increase in threshold above baseline (Delta P-max) was 162 +/- 189 mmHg.This pressure device resulted in thresholds that were affected by analgesic treatment in a similar manner but to a lesser degree than the thermal method. Pressure stimulation may be a useful additional method for analgesic studies in cats.

Estimativa do grau de infestação numa pastagem de Panicum maximum Jacq

Um piquete de capim-colonião (Panicum maximum Jacq) submetido a pastoreio contínuo e a roçadas periódicas revelou, seis anos após o plantio, elevado grau de infestação por outras plantas, destacando-se entre elas a grama-batatais (Paspalum notatum Flügge) que apresentou 85% de frequência e 20,9% de biomassa epígea seca relativa. As dicotiledóneas, em conjunto, apresentaram frequência de 95% e biomassa relativa de 38,7% mas a sua contribuição específica foi muito reduzida. O capim-colonião, por sua vez, apesar da frequência de 95%, apresentou apenas 32,2% de biomassa relativa (diminuição de 67,8%). Estas profundas alterações da flora e da vegetação podem ser atribuidas, em grande parte, a dois fatores: a) ação seletiva da roçadeira; b) preferências alimentares e disseminação endozoócora da gramabatatais pelos bovinos.

Location and contract pricing of distributed generation using a genetic algorithm

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

CIGALA: Challenging the solar maximum in Brazil with PolaRxS

The upcoming solar maximum, which is expected to reach its peak around May 2013, occurs at a time when our reliance on high-precision GNSS has reached unprecedented proportions. The perturbations of the ionosphere caused by increased solar activity pose a major threat to these applications. This is particularly true in equatorial regions where high exposure to solar-induced disturbances is coupled with explosive growth of precise GNSS applications. Along with the various types of solar-induced ionospheric disturbances, strong scintillations are amongst the most challenging, causing phase measurement errors up to full losses of lock for several satellites. Brazil, which heavily relies on high-precision GNSS, is one of the most affected regions due notably to the proximity to the southern crest of the ionospheric equatorial anomaly and to the South Atlantic Magnetic Anomaly. In the framework of the CIGALA project, we developed the PolaRxS™, a GNSS receiver dedicated to the monitoring of ionospheric scintillation indices not only in the GPS L1 band but for all operational and upcoming constellations and frequency bands. A network of these receivers was deployed across the whole Brazilian territory in order to first investigate and secondly to mitigate the impact of scintillation on the different signals, ensuring high precision GNSS availability and integrity in the area. This paper reports on the validation of the PolaRxS™ receiver as an ionospheric scintillation monitor and the first results of the analysis of the data collected with the CIGALA network.

Main maximum power point tracking strategies intended for photovoltaics

This paper presents evaluations among the most usual MPPT techniques, doing meaningful comparisons with respect to the amount of energy extracted from the photovoltaic panel (PV) (Tracking Factor - TF) in relation to the available power, PV voltage ripple, dynamic response and use of sensors. Using MatLab/Simulink® and DSpace platforms, a digitally controlled boost DC-DC converter was implemented and connected to an Agilent Solar Array E4350B simulator in order to verify the analytical procedures. The main experimental results are presented and a contribution in the implementation of the IC algorithm is performed and called IC based on PI. Moreover, the dynamic response and the tracking factor are also evaluated using a Friendly User Interface, which is capable of online program power curves and compute the TF. Finally, a typical daily insulation is used in order to verify the experimental results for the main PV MPPT methods. © 2011 IEEE.

Disturbances, elevation, topography and spatial proximity drive vegetation patterns along an altitudinal gradient of a top biodiversity hotspot

The correlation between vegetation patterns (species distribution and richness) and altitudinal variation has been widely reported for tropical forests, thereby providing theoretical basis for biodiversity conservation. However, this relationship may have been oversimplified, as many other factors may influence vegetation patterns, such as disturbances, topography and geographic distance. Considering these other factors, our primary question was: is there a vegetation pattern associated with substantial altitudinal variation (10-1,093 m a.s.l.) in the Atlantic Rainforest-a top hotspot for biodiversity conservation-and, if so, what are the main factors driving this pattern? We addressed this question by sampling 11 1-ha plots, applying multivariate methods, correlations and variance partitioning. The Restinga (forest on sandbanks along the coastal plains of Brazil) and a lowland area that was selectively logged 40 years ago were floristically isolated from the other plots. The maximum species richness (>200 spp. per hectare) occurred at approximately 350 m a.s.l. (submontane forest). Gaps, multiple stemmed trees, average elevation and the standard deviation of the slope significantly affected the vegetation pattern. Spatial proximity also influenced the vegetation pattern as a structuring environmental variable or via dispersal constraints. Our results clarify, for the first time, the key variables that drive species distribution and richness across a large altitudinal range within the Atlantic Rainforest. © 2013 Springer Science+Business Media Dordrecht.

Estudo de lipoxigenases em extrato hidrossolúvel de soja (Glycine max (L.) Merr.) submetido a diferentes tratamentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

OPUS: interactive software for solving linear programming models using the simplex algorithm

Includes bibliography

Influência da umidade do solo na nodulação da soja (Glycine max (L.) Merril)

Pós-graduação em Agronomia (Irrigação e Drenagem) - FCA

Albedo da cultura da soja em área de avanço da fronteira agrícola na Amazônia

O avanço da fronteira agrícola na Amazônia pode acarretar graves impactos ambientais, constituindo a mudança no albedo da superfície um dos principais forçantes. Avaliou-se, neste trabalho, o albedo da soja (Glycine Max (L.) Merryl), plantada em condições naturais de campo, na cidade de Paragominas, PA, região com grande avanço da fronteira agrícola na Amazônia, e se observou relação direta entre o albedo da soja e o seu índice de área foliar, valor máximo diário variando entre 0,24 e 0,25 associado a um IAF de 7,17 correspondente a 1297,62 graus-dia acumulados. Em termos médios, encontrou-se que a o estádio fenológico mais critico da cultura, tendo como base a mudança no albedo, é o estádio fenológico de frutificação na qual a mesma apresenta um albedo médio máximo de 23,3% (± 0,0007). Modelos empíricos foram ajustados para simular a variação diária do albedo em função do IAF e umidade do solo, ao longo do ciclo, e a variação diurna do albedo na elevação solar, para cada estádio fenológico da soja.

Mapeamento do relevo do embasamento de bacias sedimentares através da inversão gravimétrica vinculada

Apresentamos três novos métodos estáveis de inversão gravimétrica para estimar o relevo de uma interface arbitrária separando dois meios. Para a garantia da estabilidade da solução, introduzimos informações a priori sobre a interface a ser mapeada, através da minimização de um (ou mais) funcional estabilizante. Portanto, estes três métodos se diferenciam pelos tipos de informação físico-geológica incorporados. No primeiro método, denominado suavidade global, as profundidades da interface são estimadas em pontos discretos, presumindo-se o conhecimento a priori sobre o contraste de densidade entre os meios. Para a estabilização do problema inverso introduzimos dois vínculos: (a) proximidade entre as profundidades estimadas e verdadeiras da interface em alguns pontos fornecidas por furos de sondagem; e (b) proximidade entre as profundidades estimadas em pontos adjacentes. A combinação destes dois vínculos impõe uma suavidade uniforme a toda interface estimada, minimizando, simultaneamente em alguns pontos, os desajustes entre as profundidades conhecidas pelas sondagens e as estimadas nos mesmos pontos. O segundo método, denominado suavidade ponderada, estima as profundidades da interface em pontos discretos, admitindo o conhecimento a priori do contraste de densidade. Neste método, incorpora-se a informação geológica que a interface é suave, exceto em regiões de descontinuidades produzidas por falhas, ou seja, a interface é predominantemente suave porém localmente descontínua. Para a incorporação desta informação, desenvolvemos um processo iterativo em que três tipos de vínculos são impostos aos parâmetros: (a) ponderação da proximidade entre as profundidades estimadas em pontos adjacentes; (b) limites inferior e superior para as profundidades; e (c) proximidade entre todas as profundidades estimadas e um valor numérico conhecido. Inicializando com a solução estimada pelo método da suavidade global, este segundo método, iterativamente, acentua as feições geométricas presentes na solução inicial; ou seja, regiões suaves da interface tendem a tornar-se mais suaves e regiões abruptas tendem a tornar-se mais abruptas. Para tanto, este método atribui diferentes pesos ao vínculo de proximidade entre as profundidades adjacentes. Estes pesos são automaticamente atualizados de modo a acentuar as descontinuidades sutilmente detectadas pela solução da suavidade global. Os vínculos (b) e (c) são usados para compensar a perda da estabilidade, devida à introdução de pesos próximos a zero em alguns dos vínculos de proximidade entre parâmetros adjacentes, e incorporar a informação a priori que a região mais profunda da interface apresenta-se plana e horizontal. O vínculo (b) impõe, de modo estrito, que qualquer profundidade estimada é não negativa e menor que o valor de máxima profundidade da interface conhecido a priori; o vínculo (c) impõe que todas as profundidades estimadas são próximas a um valor que deliberadamente viola a profundidade máxima da interface. O compromisso entre os vínculos conflitantes (b) e (c) resulta na tendenciosidade da solução final em acentuar descontinuidades verticais e apresentar uma estimativa suave e achatada da região mais profunda. O terceiro método, denominado mínimo momento de inércia, estima os contrastes de densidade de uma região da subsuperfície discretizada em volumes elementares prismáticos. Este método incorpora a informação geológica que a interface a ser mapeada delimita uma fonte anômala que apresenta dimensões horizontais maiores que sua maior dimensão vertical, com bordas mergulhando verticalmente ou em direção ao centro de massa e que toda a massa (ou deficiência de massa) anômala está concentrada, de modo compacto, em torno de um nível de referência. Conceitualmente, estas informações são introduzidas pela minimização do momento de inércia das fontes em relação ao nível de referência conhecido a priori. Esta minimização é efetuada em um subespaço de parâmetros consistindo de fontes compactas e apresentando bordas mergulhando verticalmente ou em direção ao centro de massa. Efetivamente, estas informações são introduzidas através de um processo iterativo inicializando com uma solução cujo momento de inércia é próximo a zero, acrescentando, em cada iteração, uma contribuição com mínimo momento de inércia em relação ao nível de referência, de modo que a nova estimativa obedeça a limites mínimo e máximo do contraste de densidade, e minimize, simultaneamente, os desajustes entre os dados gravimétricos observados e ajustados. Adicionalmente, o processo iterativo tende a "congelar" as estimativas em um dos limites (mínimo ou máximo). O resultado final é uma fonte anômala compactada em torno do nível de referência cuja distribuição de constraste de densidade tende ao limite superior (em valor absoluto) estabelecido a priori. Estes três métodos foram aplicados a dados sintéticos e reais produzidos pelo relevo do embasamento de bacias sedimentares. A suavidade global produziu uma boa reconstrução do arcabouço de bacias que violam a condição de suavidade, tanto em dados sintéticos como em dados da Bacia do Recôncavo. Este método, apresenta a menor resolução quando comparado com os outros dois métodos. A suavidade ponderada produziu uma melhoria na resolução de relevos de embasamentos que apresentam falhamentos com grandes rejeitos e altos ângulos de mergulho, indicando uma grande potencialidade na interpretação do arcabouço de bacias extensionais, como mostramos em testes com dados sintéticos e dados do Steptoe Valley, Nevada, EUA, e da Bacia do Recôncavo. No método do mínimo momento de inércia, tomou-se como nível de referência o nível médio do terreno. As aplicações a dados sintéticos e às anomalias Bouguer do Graben de San Jacinto, California, EUA, e da Bacia do Recôncavo mostraram que, em comparação com os métodos da suavidade global e ponderada, este método estima com excelente resolução falhamentos com pequenos rejeitos sem impor a restrição da interface apresentar poucas descontinuidades locais, como no método da suavidade ponderada.

Influência do número e inclinação dos implantes para a ancoragem de prótese fixa em maxila atrófica: estudo comparativo com elementos finitos 3D

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

String-averaging expectation-maximization for maximum likelihood estimation in emission tomography

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