Autonomous underwater vehicle control using reinforcement learning policy search methods

Autonomous underwater vehicles (AUV) represent a challenging control problem with complex, noisy, dynamics. Nowadays, not only the continuous scientific advances in underwater robotics but the increasing number of subsea missions and its complexity ask for an automatization of submarine processes. This paper proposes a high-level control system for solving the action selection problem of an autonomous robot. The system is characterized by the use of reinforcement learning direct policy search methods (RLDPS) for learning the internal state/action mapping of some behaviors. We demonstrate its feasibility with simulated experiments using the model of our underwater robot URIS in a target following task

A review of sensor fusion techniques for underwater vehicle navigation

This work provides a general description of the multi sensor data fusion concept, along with a new classification of currently used sensor fusion techniques for unmanned underwater vehicles (UUV). Unlike previous proposals that focus the classification on the sensors involved in the fusion, we propose a synthetic approach that is focused on the techniques involved in the fusion and their applications in UUV navigation. We believe that our approach is better oriented towards the development of sensor fusion systems, since a sensor fusion architecture should be first of all focused on its goals and then on the fused sensors

Estudi del model dinàmic d’un robot submarí d’intervenció (IAUV) composat per un vehicle i un braç manipulador

Fins a la data d’avui, el grup VICOROB de la Universitat de Girona ha desenvolupat diversos vehicles autònoms (GARBÍ, URIS i ICTINEU). El projecte que comença aquest any té com objectiu desenvolupar un nou vehicle submarí autònom amb capacitat d’intervenció (I-AUV) gràcies a un braç manipulador. Aquest projecte final de carrera té com objectiu desenvolupar en entorn MATLAB un simulador d’un I-AUV, format per un AUV i un braç manipulador de n graus de llibertat per tal d’avaluar les reaccions dels moviments del braç, amb càrrega i sense, sobre el robot, iviceversa

Disseny d’un comportament en ROS per a mantenir la posició d’un vehicle autònom submarí a partir de referències visuals

En el Centre d'Investigació en Robòtica Submarina (CIRS) de la Universitat de Gironaes disposa de diferents robots submarins els quals utilitzen una arquitectura software anomenada Component Oriented Layered-based Architecture for Autonomy ( COLA2 ), la qual ha estat desenvolupada per estudiants i professors del mateix centre. Per tal de fer aquesta arquitectura més accessible per a professors i estudiant d’altres centres la COLA2 s’està adaptant al Robot Operative System (ROS) que és un framework genèricper al desenvolupament d’aplicacions amb robots. Aquest projecte pretén dissenyar un comportament per al robot Girona500 que estigui desenvolupat dins la versió ROS de l’arquitectura COLA2. El comportament haurà de fer mantenir una determinada posició al robot amb informació visual de la càmera del robot i amb dades de navegació. La tasca de mantenir la posició es de vital importància per a poder realitzar intervencions submarines que requereixen de precisió i, precisament, el medi on es treballa no ajuda

Simulació mitjançant tècniques CFD d'una culata per al motor del vehicle de baix consum "Àliga-EPS-UdG"

El projecte pretén estudiar i quantificar les restriccions creades al fluid en circular pelsconductes d’admissió i escapament de la culata del motor del vehicle Àliga. L’estudi consta de quatre etapes: estudi de les restriccions actuals dels sistemes d’admissió i escapament; anàlisi dels resultats de la culata de sèrie i proposta de millores aplicables al model real; càlcul de les restriccions creades pels models millorats, i finalment, estudi comparatiu dels resultats obtinguts, interpretant els resultats dels principals paràmetres a analitzar

Millora aerodinàmica de la nova carrosseria del vehicle l'Àliga. Estudis dels efectes de la rugositat i l'inserció d'apèndixs aerodinàmics

L' objectiu d' aquest estudi és intentar millorar l' aerodinàmica de la nova carrosseria del vehicle de baix consum de la UdG,l' Àliga, a través de programes informàtics de CFD.Des de fa uns anys l' Escola Politècnica Superior de la Universitat de Girona participa a l' Eco Shell Marathon, mirant d' assolir els millors resultats possibles.El nom del vehicle utilitzat per aquesta carrera és l' Àliga.Aquest projecte parteix dels resultats obtinguts al Projece fi de carrera d' en Daniel Vilavedra Vilà (2006):"Redisseny aerodinàmic de la carrosseria del vehicle de baix consum Àliga"

Influenza A virus infection of healthy piglets in an abattoir in Brazil: animal-human interface and risk for interspecies transmission

Asymptomatic influenza virus infections in pigs are frequent and the lack of measures for controlling viral spread facilitates the circulation of different virus strains between pigs. The goal of this study was to demonstrate the circulation of influenza A virus strains among asymptomatic piglets in an abattoir in Brazil and discuss the potential public health impacts. Tracheal samples (n = 330) were collected from asymptomatic animals by a veterinarian that also performed visual lung tissue examinations. No slaughtered animals presented with any noticeable macroscopic signs of influenza infection following examination of lung tissues. Samples were then analysed by reverse transcription-polymerase chain reaction that resulted in the identification of 30 (9%) influenza A positive samples. The presence of asymptomatic pig infections suggested that these animals could facilitate virus dissemination and act as a source of infection for the herd, thereby enabling the emergence of influenza outbreaks associated with significant economic losses. Furthermore, the continuous exposure of the farm and abattoir workers to the virus increases the risk for interspecies transmission. Monitoring measures of swine influenza virus infections and vaccination and monitoring of employees for influenza infection should also be considered. In addition regulatory agencies should consider the public health ramifications regarding the potential zoonotic viral transmission between humans and pigs.

Càlcul, disseny i fabricació d'una carrosseria autoportant en material compòsit per al vehicle de baix consum Àliga

El projecte és l’inici de la creació d’un nou prototip per a poder competir la temporada 2008 a la cursa de vehicles de baix consum Shell Eco-Marathon. El principal objectiu és aconseguir un xassís que redueixi, en la mesura del possible, el pes del prototip a la vegada que asseguri una millor rigidesa i millori l’ergonomia de tot el conjunt. Es dissenyarà tota la part estructural de la carrosseria, que serà sotmesa a càlcul mitjançant la tècnica dels elements finits i posteriorment es realitzarà una guia de producció per tal de guiar els membres de l’equip que en realitzin la producció

The peri-urban interface and house infestation with Triatoma infestans in the Argentine Chaco: an underreported process?

Peri-urban infestations with triatomine bugs, their sources and their dynamics have rarely been investigated. Here, we corroborated the reported occurrence of Triatoma infestans in a peri-urban area and in neighbouring rural houses in Pampa del Indio, in the Argentine Chaco, and identified its putative sources using spatial analysis and demographic questionnaires. Peri-urban householders reported that 10% of their premises had triatomines, whereas T. infestans was collected by timed manual searches or community-based surveillance in only nine (3%) houses. Trypanosoma cruzi-infected T. infestans and Triatoma sordida were collected indoors only in peri-urban houses and were infected with TcV and TcI, respectively. The triatomines fed on chickens, cats and humans. Peri-urban infestations were most frequent in a squatter settlement and particularly within the recently built mud houses of rural immigrants, with large-sized households, more dogs and cats and more crowding. Several of the observed infestations were most likely associated with passive bug transport from other sources and with active bug dispersal from neighbouring foci. Thus, the households in the squatter settlement were at a greater risk of bug invasion and colonisation. In sum, the incipient process of domestic colonisation and transmission, along with persistent rural-to-urban migratory flows and unplanned urbanisation, indicate the need for active vector surveillance and control actions at the peri-urban interface of the Gran Chaco.

Enjeux éthiques des nouvelles technologies de la reproduction : une conception de la justice à l'interface de l'éthique du "care" et de l'approche des "capabilités"

L'émergence des nouvelles technologies de la reproduction (NTR) est allée de pair avec un certain nombre de discours. Un discours promettant d'une part une extension de la palette de choix reproductifs des individus, une extension de leur liberté et de leur autonomie reproductives, dont la forme la plus extrême peut se traduire par la formule : un enfant quand je veux et comme je veux. D'autre part, un discours annonçant une série de « catastrophes » à venir, telles que l'effondrement de l'institution de la famille et la modification de l'espèce humaine. En d'autres termes, une tension entre promesses et catastrophes qui place les sociétés contemporaines face à de nombreux défis sociaux, politiques et éthiques, notamment quant à la question de la régulation de la PMA (procréation médicalement assistée) : qui peut y avoir accès ? Quelles techniques doit-on autoriser ? Ou au contraire limiter ? Tant de questions auxquelles aucune réponse simple et évidente n'existe. La diversité des réponses législatives quant à ces questions illustre cette complexité. L'éthique peut, ici, jouer un rôle fondamental. Sans toutefois prétendre donner des réponses toutes faites et facilement applicables, elle offre un espace de réflexion, le privilège de prendre une certaine distance face à des enjeux contemporains. C'est dans cette perspective que nous avons ancré ce travail de recherche en questionnant les enjeux éthiques de la PMA à partir d'une perspective de justice. Toutefois, au sein des études en bioéthique, majoritairement issues de la tradition libérale, la tension énoncée précédemment mène la bioéthique à justifier un certain nombre d'inégalités plutôt que de veiller à les dépasser. Ainsi, une évaluation de la pratique de la PMA à partir d'une perspective de la justice, exige, au préalable, une réévaluation du concept même de justice. Ce faisant, par une articulation entre l'éthique du care de Joan Tronto et l'approche des capabilités de Martha Nussbaum qui placent la vulnérabilité au coeur de la personne, nous avons proposé une conception de la justice fondée sur une anthropologie de la vulnérabilité. Cette conception nous permet d'identifier, dans le cadre de la pratique de la PMA en Suisse et en partant de la loi sur la procréation assistée (LPMA), les constructions normatives qui mènent à la non-reconnaissance et, ce faisant, à la mise à l'écart, de certaines formes de vulnérabilité : une vulnérabilité générique et une vulnérabilité socio-économique. Traitant la question de la vulnérabilité générique principalement, nos analyses ont une incidence sur les conceptions de la famille, du bien de l'enfant, de la femme et de la nature, telles qu'elles sont actuellement véhiculées par une conception naturalisée de la PMA. Répondre aux vulnérabilités identifiées, en veillant à leur donner une place, signifie alors déplacer ces conceptions naturalisées, afin que les vulnérabilités soient intégrées aux pratiques sociales et que les exigences de justice soient ainsi remplies. - The emergence of assisted reproductive technologies (ART) came along with several discourses. On the one hand a discourse promising an extension of the individuals' reproductive choices, their procreative liberty and autonomy. On the other hand a discourse announced a series of disasters to come such as the collapse of the family institution and the modification of human kind. In other words, a growing tension appears between promises and disasters and contemporary societies are facing inevitable social, political and ethical challenges, in particular with regard to the issue of ART regulation: who has access? What procedures should be authorized? Which ones should be limited? These complex questions have no simple or obvious answers. The variety of legislative responses to these questions highlights complexity. Ethics can play a fundamental role, and without claiming to give simple answers, also offer a space for reflection as well as the privilege to distance itself with regard to contemporary issues. It is in this perspective that this study questions the ethical considerations of ART in a perspective of justice. However, in previous studies in bioethics mainly following a liberal tradition, previously mentioned tension has lead bioethics to justify some inequalities instead of trying to overcome them. As a consequence, evaluating practices of ART from a perspective of justice requires to first reevaluate the concept of justice itself. In doing so we offer a conception of justice founded on the anthropology of vulnerability. This conception draws on an articulation of the ethic of care of Joan Tronto and the capability approach of Martha Nussbaum, which places vulnerability at the center of the person. This conception allows us to identify, within the framework of ARTS in Switzerland and starting with the laws of medically assisted procreation (LPMA), some normative constructions. These constructions lead to the non-recognition and the disregard of some forms of vulnerability: a generic vulnerability as well as socio-economic counterpart. Focusing mainly on the issue of generic vulnerability, our analysis has implications for the conceptions of family, the best interests of the child, woman, and nature in the way they are defined in a naturalized conception of ART. Responding to such failures by taking into account these vulnerabilities thus means to move these conceptions in order for vulnerabilities to be integrated in social practices and requirements for justice to be fulfilled.

Positioning an underwater vehicle through image mosaicking

Mosaics have been commonly used as visual maps for undersea exploration and navigation. The position and orientation of an underwater vehicle can be calculated by integrating the apparent motion of the images which form the mosaic. A feature-based mosaicking method is proposed in this paper. The creation of the mosaic is accomplished in four stages: feature selection and matching, detection of points describing the dominant motion, homography computation and mosaic construction. In this work we demonstrate that the use of color and textures as discriminative properties of the image can improve, to a large extent, the accuracy of the constructed mosaic. The system is able to provide 3D metric information concerning the vehicle motion using the knowledge of the intrinsic parameters of the camera while integrating the measurements of an ultrasonic sensor. The experimental results of real images have been tested on the GARBI underwater vehicle

A distributed environment for virtual and/or real experiments for underwater robots

This paper presents the distributed environment for virtual and/or real experiments for underwater robots (DEVRE). This environment is composed of a set of processes running on a local area network composed of three sites: 1) the onboard AUV computer; 2) a surface computer used as human-machine interface (HMI); and 3) a computer used for simulating the vehicle dynamics and representing the virtual world. The HMI can be transparently linked to the real sensors and actuators dealing with a real mission. It can also be linked with virtual sensors and virtual actuators, dealing with a virtual mission. The aim of DEVRE is to assist engineers during the software development and testing in the lab prior to real experiments

Ampliació i millora d'un sistema avançat de compartició de vehicle

Actualment el cotxe és un dels mitjans de transport més utilitzats,comportant problemes de trànsit i aparcament, contaminació acústica i ambiental i una important despesa econòmica. Ja fa uns anys, i davant d'aquesta nova realitat, va sorgir la idea del carpooling, un sistema de transport privat compartit protagonitzat per particulars i que pot esdevenir una molt bona alternativa de mobilitat sostenible. Tot i això, els projectes de carpooling són actualment poc dinàmics I majoritàriament acotats a portals web. Molt pocs disposen de portals adaptats adispositius mòbils i, encara menys, disposen d’aplicacions natives. Amb tot, avui en dia elsaparells mòbils, ja siguin smartphones o PDAs, obren un ventall de possibilitats encara noexplotat en aquest camp.Per altra banda, compartir un viatge amb algú desconegut i de qui no se’n tenenreferències és quelcom que ens fa sentir insegurs, però això es pot resoldre gràciesal trust i reputation, un sistema basat en les valoracions dels usuaris que ja han viscutl’experiència, i que per tant, ens permet conèixer la reputació i confiança de que disposaun usuari dins el sistema. A tots aquests punts, cal afegir-hi la importància que té avui endia rebre en tot moment una informació clara i actualitzada.Aquest projecte vol exprimir aquestes oportunitats donant una plataforma d’accésusable per aquesta mena de dispositius, per tal de que no hi hagi cap barrera per estarconnectat al sistema en qualsevol lloc i moment. A més a més, aquests terminals donen lapossibilitat de saber la seva localització en temps real, cosa que pot resultar molt útil per agent que comparteix viatges i que s’està movent d’un lloc a un altre.Així doncs, partint de totes aquestes possibilitats de millora, es van idear una sèried’estratègies per a un projecte de carpooling ja existent anomenat e-hitchhiking, dotant aaquest sistema d’una major comunicació, protecció i seguretat per a que l’experiència del’usuari sigui molt més gratificant, on a més, hi ha la possibilitat de rebre informaciótotalment veraç i actualitzada en certs dispositius mòbils.Per tant la motivació principal per dur a terme aquest projecte és, a part de lesesmentades anteriorment, la de dotar un sistema de compartició de vehicle d’un majordinamisme, més realisme, més fiabilitat i fer-lo més sociable. El sistema s’implanta oficialment al setembre del 2011 amb la creació de lacomunitat UdG