Sistema de manteniment de l'equilibri per a un robot bípede

Dins el departament d’Electrònica, Informàtica i Automàtica de la Universitat de Girona s’handissenyat i construït dues plataformes bípedes per a l’ús docent. La mésevolucionada d’elles, finalitzada l’any 1999, està composada per dues cames d’alumini ambtres actuadors lineals cada una, simulant la funció del turmell, del genoll i del maluc. Els objectius que es pretenen aconseguir amb aquest projecte són molt concrets i tots ellsestan destinats a millorar el funcionament del robot bípede. Aquests objectius són: (1)dissenyar dos graus de llibertat lineals en forma de pla XY per moure el pes que convinguiper assegurar l’equilibri durant el moviment de la plataforma bípede, (2) dissenyar una placaamb una FPGA que generi senyals PWM pels vuit motors disponibles, que llegeixi els dosencoders dels motors del pla XY i que es comuniqui amb un PC equipat amb una tarjad’adquisició de dades específica, (3) dissenyar una placa de potència adequada pel controldels motors, (4) finalment realitzar un programa per comprovar el correcte funcionament deles plaques, dels actuadors i dels sensors utilitzats en la plataforma bípede

Mapeo con robot móvil: caracterización y modelado

El projecte tracta de la fabricació d’un robot mòbil que sigui capaç de realitzar el mapeig del seu entorn, evitant els obstacles que es pugui trobar al transcurs del seu recorregut. Per tal d’obtenir els resultats desitjats, s’ha realitzat la caracterització dels seus components emprant algorismes probabilístics ,amb els que s’ha pogut determinar la seva eficiència. Finalment s’han realitzat els algorismes corresponents per graficar el mapeig del recorregut del robot i del seu entorn, aconseguint el objectiu plantejat.

Mapeo con robot móvil: construcción y seguimiento

El projecte tracta de la fabricació d’un robot mòbil que sigui capaç de realitzar el mapeig d’una superfície, evitant els obstacles que es pugui trobar en el transcurs del seu recorregut. És un projecte complex, per aquest motiu la part de procés de dades s'ha fet en un projecte posterior. Aquesta memòria tracta del muntatge i calibració dels components, a més de la realització dels algorismes de control dels mateixos, per tal de realitzar el mapeig de la superfície, aconseguint així l’objectiu plantejat.

Manipulator control board

The Mechatronics Research Centre (MRC) owns a small scale robot manipulator called aMini-Mover 5. This robot arm is a microprocessor-controlled, six-jointed mechanical armdesigned to provide an unusual combination of dexterity and low cost.The Mini-Mover-5 is operated by a number of stepper motors and is controlled by a PCparallel port via a discrete logic board. The manipulator also has an impoverished array ofsensors.This project requires that a new control board and suitable software be designed to allow themanipulator to be controlled from a PC. The control board will also provide a mechanism forthe values measured using some sensors to be returned to the PC.On this project I will consider: stepper motor control requirements, sensor technologies,power requirements, USB protocols, USB hardware and software development and controlrequirements (e.g. sample rates).In this report we will have a look at robots history and background, as well as we willconcentrate how stepper motors and parallel port work

Optimization of floor cleaning coverage performance of a random path-planning mobile robot

Floor cleaning is a typical robot application. There are several mobile robots aviable in the market for domestic applications most of them with random path-planning algorithms. In this paper we study the cleaning coverage performances of a random path-planning mobile robot and propose an optimized control algorithm, some methods to estimate the are of the room, the evolution of the cleaning and the time needed for complete coverage.

Age-associated modulations of cerebral oscillatory patterns related to attention control.

Visual attention depends on bottom-up sensory activation and top-down attentional guidance. Although aging is known to affect sensory processing, its impact on the top-down control of attention remains a matter of debate. We investigated age-related modulations of brain oscillatory activity during visual attention using a variant of the attention network test (ANT) in 20 young and 28 elderly adults. We examined the EEG oscillatory responses to warning and target signals, and explored the correlates of temporal and spatial orienting as well as conflict resolution at target presentation. Time-frequency analysis was performed between 4 and 30Hz, and the relationship between behavioral and brain oscillatory responses was analyzed. Whereas temporal cueing and conflict had similar reaction time effects in both age groups, spatial cueing was more beneficial to older than younger subjects. In the absence of cue, posterior alpha activation was drastically reduced in older adults, pointing to an age-related decline in anticipatory attention. Following both cues and targets, older adults displayed pronounced motor-related activation in the low beta frequency range at the expense of attention-related posterior alpha activation prominent in younger adults. These findings support the recruitment of alternative motor-related circuits in the elderly, in line with the dedifferentiation hypothesis. Furthermore, older adults showed reduced midparietal alpha inhibition induced by temporal orienting as well as decreased posterior alpha activation associated with both spatial orienting and conflict resolution. Altogether, the results are consistent with an overall reduction of task-related alpha activity in the elderly, and provide functional evidence that younger and older adults engage distinct brain circuits at different oscillatory frequencies during attentional functions.

Vehículos-robot de guiado automático para almacenes y plantas de manufacturación

En este proyecto de final de carrera se realiza la gestión del tráfico de AGV y la simulación de su comportamiento al circular por una planta de estudio. Con la simulación se puede ver como varía el comportamiento de la planta al modificar el número de AGV y la velocidad a la que circulan. La planta objeto de estudio es un laboratorio de análisis clínico en el que se ha sustituido el sistema de transporte interno basado en cintas por uno con AGV, con lo que se ha podido comprobar que dicha sustitución es factible.

Sistema d'AGV (vehicles-robot de guiatge automàtic) per a magatzems i plantes de manufactura

Una de les solucions per a minimitzar els costos de producció o d'emmagatzematge és automatitzarne la logística interna. Per dissenyar les aplicacions corresponents és convenient poder validar-les amb un prototipatge. Això ha motivat la realització d'aquest projecte, on s'ha obtingut un prototip d'AGV (automated guided vehicle) que rep les ordres per Bluetooth i, mitjançant uns infrarojos per poder seguir unes línies al terra, és capaç d'anar des del punt inicial fins on se li ha encarregat i tornar al punt inicial. Aquest vehicle pot servir de base per a la implementació d'AGV orientats a aplicacions reals i, per tant, per a la construcció de sistemes més grans i que poden ser utilitzats en plantes de producció, laboratoris, magatzems, ports i d'altres aplicacions diverses.

Quantitative distribution of parvalbumin, calretinin, and calbindin D-28k immunoreactive neurons in the visual cortex of normal and Alzheimer cases.

The distribution of parvalbumin (PV), calretinin (CR), and calbindin (CB) immunoreactive neurons was studied with the help of an image analysis system (Vidas/Zeiss) in the primary visual area 17 and associative area 18 (Brodmann) of Alzheimer and control brains. In neither of these areas was there a significant difference between Alzheimer and control groups in the mean number of PV, CR, or CB immunoreactive neuronal profiles, counted in a cortical column going from pia to white matter. Significant differences in the mean densities (numbers per square millimeter of cortex) of PV, CR, and CB immunoreactive neuronal profiles were not observed either between groups or areas, but only between superficial, middle, and deep layers within areas 17 and 18. The optical density of the immunoreactive neuropil was also similar in Alzheimer and controls, correlating with the numerical density of immunoreactive profiles in superficial, middle, and deep layers. The frequency distribution of neuronal areas indicated significant differences between PV, CR, and CB immunoreactive neuronal profiles in both areas 17 and 18, with more large PV than CR and CB positive profiles. There were also significantly more small and less large PV and CR immunoreactive neuronal profiles in Alzheimer than in controls. Our data show that, although the brain pathology is moderate to severe, there is no prominent decrease of PV, CR and CB positive neurons in the visual cortex of Alzheimer brains, but only selective changes in neuronal perikarya.

Smoked cannabis and doping control: looking for the wrong target analyte?

Introduction: Since 2004, cannabis is prohibited by the World Anti-Doping Agency (WADA) for all sports in competition. In the years since then, about half of all positive doping cases in Switzerland have been related to cannabis consumption. In most cases, the athletes plausibly claim to have consumed cannabis several days or even weeks before competition and only for recreational purposes not related to competition. In doping analysis, the target analyte in urine samples is 11-nor-delta-9-tetrahydrocannabinol- 9-carboxylic acid (THC-COOH), the reporting threshold for laboratories is 15 ng/mL. However, the wide detection window of this long-term THC metabolite in urine does not allow a conclusion concerning the time of consumption or the impact on the physical performance. Aim: The purpose of the present pharmacokinetic study on volunteers was to evaluate target analytes with shorter urinary excretion time. Subsequently, urines from athletes tested positive for cannabis should be reanalyzed including these analytes. Methods: In an one-session clinical trial (approved by IRB, Swissmedic, and Federal Office of Public Health), 12 healthy, male volunteers (age 26 ± 3 yrs, BMI 24 ± 2 kg/m2) with cannabis experience (> once/month) smoked a Cannabis cigarette standardized to 70 mg THC/cigarette (Bedrobinol® 7%, Dutch Office for Medicinal Cannabis) following a paced-puffing procedure. Plasma and urine was collected up to 8 h and 11 days, respectively. Total THC, 11-hydroxy-THC (THC-OH), and THC-COOH were determined after enzymatic hydrolyzation followed by SPE and GC/MS-SIM. The limit of quantitation (LOQ) for all analytes was 0.1 ng/mL. Visual analog scales (VAS) and vital functions were used for monitoring psychological and somatic side-effects at every timepoint of specimen collection (up to 480 min). Results: Eight puffs delivered a mean THC dose of 45 mg. Mean plasma levels of total THC, THC-OH and THC-COOH were measured in the range of 0.1-20.9, 0.1-1.8, and 1.8-7.5 ng/mL, respectively. Peak concentrations were observed at 5, 10, and 90 min. Mean urine levels were measured in the range of 0.1-0.7, 0.10-6.2, and 0.1-13.4 ng/mL, respectively. The detection windows were 2-8, 2-96, and 2-120 h. No or only mild effects were observed, such as dry mouth, sedation, and tachycardia. Besides high to very high THC-COOH levels (0-978 ng/mL), THC (0.1-24 ng/mL) and THC-OH (1-234 ng/mL) were found in 90 and 96% of the cannabis-positive urines from athletes. Conclusion: Instead of or in addition to THC-COOH, the pharmacologically active THC and THC-OH should be the target analytes for doping urine analysis. This would allow the estimation of more recent Cannabis consumption, probably influencing performance during competition. Keywords: cannabis, doping, clinical trial, plasma and urine levels, athlete's samples

Auditory motion affects visual biological motion processing.

The processing of biological motion is a critical, everyday task performed with remarkable efficiency by human sensory systems. Interest in this ability has focused to a large extent on biological motion processing in the visual modality (see, for example, Cutting, J. E., Moore, C., & Morrison, R. (1988). Masking the motions of human gait. Perception and Psychophysics, 44(4), 339-347). In naturalistic settings, however, it is often the case that biological motion is defined by input to more than one sensory modality. For this reason, here in a series of experiments we investigate behavioural correlates of multisensory, in particular audiovisual, integration in the processing of biological motion cues. More specifically, using a new psychophysical paradigm we investigate the effect of suprathreshold auditory motion on perceptions of visually defined biological motion. Unlike data from previous studies investigating audiovisual integration in linear motion processing [Meyer, G. F. & Wuerger, S. M. (2001). Cross-modal integration of auditory and visual motion signals. Neuroreport, 12(11), 2557-2560; Wuerger, S. M., Hofbauer, M., & Meyer, G. F. (2003). The integration of auditory and motion signals at threshold. Perception and Psychophysics, 65(8), 1188-1196; Alais, D. & Burr, D. (2004). No direction-specific bimodal facilitation for audiovisual motion detection. Cognitive Brain Research, 19, 185-194], we report the existence of direction-selective effects: relative to control (stationary) auditory conditions, auditory motion in the same direction as the visually defined biological motion target increased its detectability, whereas auditory motion in the opposite direction had the inverse effect. Our data suggest these effects do not arise through general shifts in visuo-spatial attention, but instead are a consequence of motion-sensitive, direction-tuned integration mechanisms that are, if not unique to biological visual motion, at least not common to all types of visual motion. Based on these data and evidence from neurophysiological and neuroimaging studies we discuss the neural mechanisms likely to underlie this effect.

Spacial debris collector robot : An AI-based and autonomous debris collector satellite simulation

In this paper the core functions of an artificial intelligence (AI) for controlling a debris collector robot are designed and implemented. Using the robot operating system (ROS) as the base of this work a multi-agent system is built with abilities for task planning.

Integració d’ una unitat inercial i d’ un giroscopi de fibra òptica en un robot submarí i desenvolupament d’ un sistema de posicionament dins una piscina

El Grup de Visió per Computador i Robòtica (VICOROB) del departament d'Electrònica, Informàtica i Automàtica de la Universitat de Girona investiga en el camp de la robòtica submarina. Al CIRS (Centre d’Investigació en Robòtica Submarina), laboratori que forma part del grup VICOROB, el robot submarí Ictineu és la principal eina utilitzada per a desenvolupar els projectes de recerca. Recentment, el CIRS ha adquirit un nou sistema de sensors d' orientació basat en una unitat inercial i un giroscopi de fibra òptica. Aquest projecte pretén realitzar un estudi d' aquests dispositius i integrar-los al robot Ictineu. D' altra banda, aprofitant les característiques d’aquests sensors giroscopics i les mesures d' un sonar ja integrat al robot, es vol desenvolupar un sistema de localització capaç de determinar la posició del robot en el pla horitzontal de la piscina en temps real

Entorn de programació pel robot Stäubli mitjantçant MatLab, aplicació a un sistema de recol·lecció de peces basat en visió artificial

Els objectius del projecte són: realitzar un intèrpret de comandes en VAL3 que rebi les ordres a través d’una connexió TCP/IP; realitzar una toolbox de Matlab per enviar diferents ordres mitjançant una connexió TCP/IP; adquirir i processar mitjançant Matlab imatges de la càmera en temps real i detectar la posició d’objectes artificials mitjançant la segmentació per color i dissenyar i realitzar una aplicació amb Matlab que reculli peces detectades amb la càmera. L’abast del projecte inclou: l’estudi del llenguatge de programació VAL3 i disseny de l’ intèrpret de comandes, l’estudi de les llibreries de Matlab per comunicació mitjançant TCP/IP, per l’adquisició d’imatges, pel processament d’imatges i per la programació en C; el disseny de la aplicació recol·lectora de peces i la implementació de: un intèrpret de comandes en VAL3, la toolbox pel control del robot STAUBLI en Matlab i la aplicació recol·lectora de peces mitjançant el processament d’imatges en temps real també en Matlab

Disseny i construcció d’ un braç de robot de 5 graus de llibertat governat des de PC via USB.

El braç robot es va crear com a resposta a una necessitat de fabricació d’elements mitjançant la producció en cadena i en tasques que necessiten precisió. Hi ha, però, altres tipus de tasques les quals no són repetitives, ni poden ésser programades, que necessiten però ser controlades en tot moment per un ésser humà. Són activitats que han d’estar realitzades per un ésser humà, però que requereixen molta precisió, és per això que es creu necessari el disseny d’un prototipus de control d’un braç robot estàndard, que permeti a una persona el control total sobre aquest en temps real per a la realització d’una tasca no repetitiva i no programable prèviament.Pretenem, en el present projecte, dissenyar i construir un braç robot de 5 graus de llibertat, controlat des d’un PC mitjançant un microcontrolador PIC amb comunicació a través d’un bus USB. El robot serà governat des d’un PC a través d’un software de control específic