Parallel Coupled Micro-Macro Actuators

This thesis presents a new actuator system consisting of a micro-actuator and a macro-actuator coupled in parallel via a compliant transmission. The system is called the Parallel Coupled Micro-Macro Actuator, or PaCMMA. In this system, the micro-actuator is capable of high bandwidth force control due to its low mass and direct-drive connection to the output shaft. The compliant transmission of the macro-actuator reduces the impedance (stiffness) at the output shaft and increases the dynamic range of force. Performance improvement over single actuator systems was expected in force control, impedance control, force distortion and reduction of transient impact forces. A set of quantitative measures is proposed and the actuator system is evaluated against them: Force Control Bandwidth, Position Bandwidth, Dynamic Range, Impact Force, Impedance ("Backdriveability'"), Force Distortion and Force Performance Space. Several theoretical performance limits are derived from the saturation limits of the system. A control law is proposed and control system performance is compared to the theoretical limits. A prototype testbed was built using permanenent magnet motors and an experimental comparison was performed between this actuator concept and two single actuator systems. The following performance was observed: Force bandwidth of 56Hz, Torque Dynamic Range of 800:1, Peak Torque of 1040mNm, Minimum Torque of 1.3mNm. Peak Impact Force was reduced by an order of magnitude. Distortion at small amplitudes was reduced substantially. Backdriven impedance was reduced by 2-3 orders of magnitude. This actuator system shows promise for manipulator design as well as psychophysical tests of human performance.

Design and Development of 3-DOF Modular Micro Parallel Kinematic Manipulator

This paper presents the research and development of a 3-legged micro Parallel Kinematic Manipulator (PKM) for positioning in micro-machining and assembly operations. The structural characteristics associated with parallel manipulators are evaluated and the PKMs with translational and rotational movements are identified. Based on these identifications, a hybrid 3-UPU (Universal Joint-Prismatic Joint-Universal Joint) parallel manipulator is designed and fabricated. The principles of the operation and modeling of this micro PKM is largely similar to a normal size Stewart Platform (SP). A modular design methodology is introduced for the construction of this micro PKM. Calibration results of this hybrid 3-UPU PKM are discussed in this paper.

Investigation of aspect ratio of hole drilling from micro to nanoscale via focused ion beam fine milling

Holes with different sizes from microscale to nanoscale were directly fabricated by focused ion beam (FIB) milling in this paper. Maximum aspect ratio of the fabricated holes can be 5:1 for the hole with large size with pure FIB milling, 10:1 for gas assistant etching, and 1:1 for the hole with size below 100 nm. A phenomenon of volume swell at the boundary of the hole was observed. The reason maybe due to the dose dependence of the effective sputter yield in low intensity Gaussian beam tail regions and redeposition. Different materials were used to investigate variation of the aspect ratio. The results show that for some special material, such as Ni-Be, the corresponding aspect ratio can reach 13.8:1 with Cl₂ assistant etching, but only 0.09:1 for Si(100) with single scan of the FIB.

Micro-layered-photolithography for Micro-Fabrication and Micro-Molding

A novel process based on the principle of layered photolithography has been proposed and tested for making real three-dimensional micro-structures. An experimental setup was designed and built for doing experiments on this micro-fabrication process. An ultraviolet (UV) excimer laser at the wavelength of 248 nm was used as the light source and a single piece of photo-mask carrying a series of two dimensional (2D) patterns sliced from a three dimensional (3D) micro-part was employed for the photolithography process. The experiments were conducted on the solidification of liquid photopolymer from single layer to multiple layers. The single-layer photolithography experiments showed that certain photopolymers could be applied for the 3D micro-fabrication, and solid layers with sharp shapes could be formed from the liquid polymer identified. By using a unique alignment technique, multiple layers of photolithography was successfully realized for a micro-gear with features at 60 microns. Electroforming was also conducted for converting the photopolymer master to a metal cavity of the micro-gear, which proved that the process is feasible for micro-molding.

Process Variability in Micro-Embossing

A promising technique for the large-scale manufacture of micro-fluidic devices and photonic devices is hot embossing of polymers such as PMMA. Micro-embossing is a deformation process where the workpiece material is heated to permit easier material flow and then forced over a planar patterned tool. While there has been considerable, attention paid to process feasibility very little effort has been put into production issues such as process capability and eventual process control. In this paper, we present initial studies aimed at identifying the origins and magnitude of variability for embossing features at the micron scale in PMMA. Test parts with features ranging from 3.5- 630 µm wide and 0.9 µm deep were formed. Measurements at this scale proved very difficult, and only atomic force microscopy was able to provide resolution sufficient to identify process variations. It was found that standard deviations of widths at the 3-4 µm scale were on the order of 0.5 µm leading to a coefficient of variation as high as 13%. Clearly, the transition from test to manufacturing for this process will require understanding the causes of this variation and devising control methods to minimize its magnitude over all types of parts.

The Inertio-Elastic Planar Entry Flow of Low-Viscosity Elastic Fluids in Micro-fabricated Geometries

The non-Newtonian flow of dilute aqueous polyethylene oxide (PEO) solutions through microfabricated planar abrupt contraction-expansions is investigated. The contraction geometries are fabricated from a high-resolution chrome mask and cross-linked PDMS gels using the tools of soft-lithography. The small length scales and high deformation rates in the contraction throat lead to significant extensional flow effects even with dilute polymer solutions having time constants on the order of milliseconds. The dimensionless extra pressure drop across the contraction increases by more than 200% and is accompanied by significant upstream vortex growth. Streak photography and videomicroscopy using epifluorescent particles shows that the flow ultimately becomes unstable and three-dimensional. The moderate Reynolds numbers (0.03 ≤ Re ≤ 44) associated with these high Deborah number (0 ≤ De ≤ 600) microfluidic flows results in the exploration of new regions of the Re-De parameter space in which the effects of both elasticity and inertia can be observed. Understanding such interactions will be increasingly important in microfluidic applications involving complex fluids and can best be interpreted in terms of the elasticity number, El = De/Re, which is independent of the flow kinematics and depends only on the fluid rheology and the characteristic size of the device.

Análisis de los procesos de internacionalización en el sector petrolero : Ecopetrol, Petrobras Y Exxonmobil

El presente trabajo se centra en el fenómeno de la internacionalización dentro del sector petrolero. Para esto, se escogió a tres empresas: Ecopetrol, por ser la empresa colombiana más grande; Petrobras, el mayor representante de Latinoamérica; y Exxon Mobil, un gigante del petróleo a nivel mundial. Estas empresas, que se encuentran en diferentes etapas dentro de su proceso de la internacionalización, muestran comportamientos estratégicos similares. Son precisamente estas similitudes las que permitieron proponer un modelo de internacionalización generalizado para las diferentes empresas que componen dicho sector económico. Para alcanzar dicho modelo, se recurrió a diferentes teorías de internacionalización desarrolladas por varias escuelas de negocios en el mundo, tales como el Modelo Ecléctico, el de Uppsala o la Teoría de Redes. Cabe destacar que dicho modelo propuesto es una aproximación teórica a la realidad empresarial de las compañías petroleras, usando como marco de referencia una muestra pequeña de este tipo de organizaciones. Dentro de este modelo, los altos matices de complejidad propios del fenómeno de la internacionalización se ven reducidos de manera considerable, como parte del ejercicio académico propuesto en el presente estudio.

RESEARCH PROPOSAL PRESENTATION ON THE R&D CENTRE OF THE NOKIA CORPORATION

THIS IS A RESEARCH PROPOSAL PRESENTATION ON THE R&D CENTRE OF THE NOKIA CORPORATION

Evaluate Why HTC Corporation Has Become Successful In the European Smartphone Market

Research Skills / Semester 1 Work-in-Progress: Research Presentations

El micro: un deporte de todos y para todos

Según estudios realizados por la Federación Colombiana de Fútbol de Salón, en Colombia existen al menos 1.2 millones de jugadores de este deporte, de los cuales una cuarta parte (300.000, aproximadamente) se encuentra en Bogotá. Tan sólo en la capital del país se juegan en un fin de semana más de 2.000 partidos oficiales y su liga es una de las más competitivas a nivel nacional. A continuación presento tres crónicas que retratarán de cerca la popularidad del microfútbol en la ciudad de Bogotá. Son más de 50 años de un deporte que llegó al país gracias al doctor Jaime Arroyave Rendón pero que en cuarenta minutos se reinventa en los pies de los ‘micreros’ bogotanos.

Transformación cultural en redes de cooperación empresarial

Ante la globalización y las nuevas tendencias de consumo que se han venido desarrollando a través de los años, las diferentes firmas en el mundo se han visto en la necesidad de buscar estrategias que les permita ser productivas generando más valor a los consumidores. En este sentido, ha surgido la necesidad de trabajar de manera conjunta y a su vez crear lazos de cooperación entre las diferentes organizaciones para el logro de mejores resultados. Las redes empresariales son una opción de integración de procesos y recursos para las organizaciones, sin embargo durante la creación de esta se generan cambios organizacionales que impactan en factores como la cultura organizacional. El cambio en la cultura organizacional se produce de manera gradual o abrupta según la forma de cooperación que ejecuten las empresas o por el contexto externo al cual pertenezca la organización. Así mismo, el líder es el encargado de gestionar el cambio en los valores (núcleo de la cultura), prácticas o la filosofía de las organizaciones; sin el apoyo de los líderes el fracaso de una cultura organizacional en una empresa, red, clúster o alianza será incuestionable.

Intro to Matlab for Oceanography: Micro-lectures

This is a collection of 12 micro-lectures, to be used by students in advance of practical sessions. Durations range for 3 min to 10 min. Topics include: ****** 1. Introduction ****** 2. Data classes ****** 3. Matrices ****** 4. Getting help ****** 5. Index notation ****** 6. 1- and 2-dimensional data ****** 7. 3-dimensional data ****** 8. Booleans (True/False) ****** 9. Designing a programme (Algorithms) ****** 10. Flow control: If-then statements ****** 11. Flow control: For-do loops ****** 12. Making nicer figures ******

Capacidades dinámicas que influyen en la operación de la Red de Turismo de La Candelaria

El desarrollo de la presente investigación, centra su atención en las capacidades dinámicas que influyen en la operación de la Red de Turismo de La Candelaria de Bogotá. Para este fin, se realizó una encuesta a 100 directivos o dueños de las empresas que conforman dicha red, y que es una muestra significativa para los propósitos de la investigación, puesto que permite describir a nivel de la empresa y a nivel de la red, la influencia de las capacidades dinámicas de absorción, adaptación e innovación. Como resultados, se obtuvieron que al nivel de empresas las tres capacidades dinámicas influyen en la operación de la misma, encontrándose una mayor relación entre las capacidades de “Innovación – Adaptación"; a nivel de red empresarial ocurre lo contrario, puesto que la relación de las capacidades dinámicas de “Innovación – Adaptación” es nula, mientras que las relaciones entre “Absorción – Innovación” y “Absorción – Adaptación” poseen una alta relación para la operación de la red. Lo anterior, se deriva del análisis realizado de los datos tabulados de la encuesta aplicada a las empresas de la red de turismo, con los estudios empíricos hallados que proponen escalas de medición para las capacidades dinámicas de absorción, adaptación e innovación, y el marco teórico elaborado como soporte para la presente investigación.

De lo micro a lo macro prudencial: Un análisis de la supervisión bancaria desde la econometría espacial

La crisis que se desató en el mercado hipotecario en Estados Unidos en 2008 y que logró propagarse a lo largo de todo sistema financiero, dejó en evidencia el nivel de interconexión que actualmente existe entre las entidades del sector y sus relaciones con el sector productivo, dejando en evidencia la necesidad de identificar y caracterizar el riesgo sistémico inherente al sistema, para que de esta forma las entidades reguladoras busquen una estabilidad tanto individual, como del sistema en general. El presente documento muestra, a través de un modelo que combina el poder informativo de las redes y su adecuación a un modelo espacial auto regresivo (tipo panel), la importancia de incorporar al enfoque micro-prudencial (propuesto en Basilea II), una variable que capture el efecto de estar conectado con otras entidades, realizando así un análisis macro-prudencial (propuesto en Basilea III).

El liderazgo empresarial para la innovación tecnológica en las micro, pequeñas y medianas empresas.

Este ensayo presenta un panorama acerca de las teorías más relevantes alrededor del “liderazgo”, para obtener los elementos básicos que podrían facilitar el desarrollo de las micro, pequeñas y medianas empresas mexicanas. Se revisaron diferentes teorías incluyendo algunas de tipo psicológ ico, base del liderazgo empresarial. Las concepciones sobre el liderazgo efectivo difieren de escritor a escritor. Los atributos asociados con éste mencionados con mayor frecuencia fueron: capacidad de correr riesgos, flexibilidad, confianza en sí mismo, habilidades interpersonales, competencia para ejecutar tareas, inteligencia, firmeza para tomar decisiones, comprensión de los seguidores, buena comunicación y valor o coraje.