Nonlinear optimization for human-like synchronous movements of a dual arm-hand robotic system

In previous work we have presented a model capable of generating human-like movements for a dual arm-hand robot involved in human-robot cooperative tasks. However, the focus was on the generation of reach-to-grasp and reach-to-regrasp bimanual movements and no synchrony in timing was taken into account. In this paper we extend the previous model in order to accomplish bimanual manipulation tasks by synchronously moving both arms and hands of an anthropomorphic robotic system. Specifically, the new extended model has been designed for two different tasks with different degrees of difficulty. Numerical results were obtained by the implementation of the IPOPT solver embedded in our MATLAB simulator.

Towards human-like bimanual movements in anthropomorphic robots: a nonlinear optimization approach

Previously we have presented a model for generating human-like arm and hand movements on an unimanual anthropomorphic robot involved in human-robot collaboration tasks. The present paper aims to extend our model in order to address the generation of human-like bimanual movement sequences which are challenged by scenarios cluttered with obstacles. Movement planning involves large scale nonlinear constrained optimization problems which are solved using the IPOPT solver. Simulation studies show that the model generates feasible and realistic hand trajectories for action sequences involving the two hands. The computational costs involved in the planning allow for real-time human robot-interaction. A qualitative analysis reveals that the movements of the robot exhibit basic characteristics of human movements.

Review of robotic technology for keyhole transcranial stereotactic neurosurgery

The research of stereotactic apparatus to guide surgical devices began in 1908, yet a major part of today's stereotactic neurosurgeries still rely on stereotactic frames developed almost half a century ago. Robots excel at handling spatial information, and are, thus, obvious candidates in the guidance of instrumentation along precisely planned trajectories. In this review, we introduce the concept of stereotaxy and describe a standard stereotactic neurosurgery. Neurosurgeons' expectations and demands regarding the role of robots as assistive tools are also addressed. We list the most successful robotic systems developed specifically for or capable of executing stereotactic neurosurgery. A critical review is presented for each robotic system, emphasizing the differences between them and detailing positive features and drawbacks. An analysis of the listed robotic system features is also undertaken, in the context of robotic application in stereotactic neurosurgery. Finally, we discuss the current perspective, and future directions of a robotic technology in this field. All robotic systems follow a very similar and structured workflow despite the technical differences that set them apart. No system unequivocally stands out as an absolute best. The trend of technological progress is pointing toward the development of miniaturized cost-effective solutions with more intuitive interfaces.

Desenvolvimento de rede neuronal artificial para o diagnóstico de doenças neurodegenerativas

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e Computadores

Desenvolvimento de um sistema para análise de equilíbrio baseado em sensores inerciais

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Eletrónica Industrial e de Computadores

Efeito do ácido beta indolacético e de cloreto de cálcio no enraizamento de estacas da amoreira (Morus alba, L., var. Catânia 1) em estufim, plantadas na posição invertida

Os autores apresentam neste trabalho os resultados de experimento de enraizamento de estacas de amoreira (Morus alba L., var. Catânia 1) com o emprego de hormônio vegetal sintético, ácido Beta indolacético (100 ppm) e soluções de cloreto de cálcio (2,5 5,00 10,00 iônios Ca++/1.000 ml) . Aquela variedade, uma das mais produtiva em folhas que por sua vez se apresentam mais ricas em elementos nutritivos à alimentação do bicho-da-seda (Bombyx mori L.), dificilmente se propaga pela estaquia natural, o que impede seu cultivo no sistema de "cepo". Depois das estacas da amoreira (Morus alba L., var. Catânia 1) terem sido preparadas e tratadas durante 24 horas em vasilhames de polietileno, foram no dia 24 de outubro de 1973, plantadas na posição invertida em substrato ,areia grossa lavada) contido em estufim. A retirada das estacas e consequentemente a conclusão do experimento, verificou-se 110 dias após seu plantio.

Ensaio de combate químico ao ácaro da leprose Brevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939) em pomar cítrico

O ácaro da leprose Brevipalpus phoenicis é considerado o responsável ou um dos responsáveis pela transmissão da leprose em citros. O presente trabalho foi realizado com a finalidade do combate químico ao ácaro. Os tratamentos foram oito: pulverizaram-se cinco defensivos em diferentes formulações comerciais e dosagens, tendo cada laranjeira recebido 7,0 litros de calda. A análise dos resultados mostrou que o bromopropilato (tratamento padrão) se manteve eficiente durante todo o experimento; a clofentezina, na menor dosagem, foi bastante promissora e teve efeito residual relativamente longo.

Ácaro da leprose Bvevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939): combate experimental em laranjeiras

Com o objetivo de combater o ácaro da leprose foi montado um campo experimental com os seguintes tratamentos: A) testemunha; B) clofentezina, 9,45g; C) clofentezina, 9,45g + alquenóis multimetílicos, 0,4g; D) quinometionato, 25,Og; E) quinometionato, 37,5g; F) piretróide RU-1.000, l,76g; G) piretróide RU-1.0Q0, 2,0g; H) dicofol, 37,0g (tratamento padrão). As quantidades citadas são de ingredientes ativos em 1000 litros de calda (Tabela 1). Cada laranjeira foi pulverizada com 6 litros de calda, aplicada com pulverizador costal motorizado. Foram feitas 6 avaliações: a prévia (03 dias antes da pulverização) e 5 pos-aplicaçao (05, 14, 18, 26 e 35 dias após a aplicação). Pela análise dos resultados obtidos verifica-se que os tratamentos B, F, G e H. foram os mais eficientes. Os resultados da redução real podem ser observados na Tabela 2.

Biologia comparada de Nusalala uruguaya (Navás, 1923) (Neuroptera; Hemerobiidae) alimentada com diferentes espécies de afídeos: I. Fase de larva

A fase larval do predador Nusalala uruguaya (Navás, 1923) alimentada com pulgão-preto-dos-citros Toxoptera citricidus (Kirk), pulgão-da-couve Brevicoryne brassicae (L.) e pulgão-do-picao Dactynotus sp. foi estudada, em condições de laboratório à 25 ± 2°C, UR de 70±10% e fotofase de 14 horas. A espécie de presa consumida afetou a fase larval do predador, influenciando a duração e a viabilidade de cada instar, a largura da cápsula cefálica, o peso e o tamanho de suas larvas. Dactynotus sp. foi a espécie mais consumida e que propiciou o melhor desenvolvimento larval, sendo que T. citricidus acarretou 100% de mortalidade no primeiro instar. As larvas de N. uruguaya somente se alimentaram de pre-ovos e larvas da sua própria espécie.

Efeito de diferentes porta-enxertos no vigor e produtividade da laranjeira 'pera' (Citrus sinensis L.) Osbeck)

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de oito porta-enxertos no vigor, produção e produtividade da laranjeira 'Pera'. Para a realização deste estudo utilizaram-se plantas de um experimento instalado na Fazenda Experimental Lageado da UNESP, Campus de Botucatu, São Paulo. O delineamento estatístico adotado foi o de blocos ao acaso. Os porta-enxertos estudados foram: limoeiros 'Cravo', 'Volkameriano' e 'Rugoso da Flórida', tangerineiras 'Cleópatra' e 'Sunki', laranjeira 'Caipira', 'Trifoliata' e citrange 'Carrizo'. Os resultados revelaram que os porta-enxertos tangerineiras 'Cleópatra' e 'Sunki' e limoeiro 'Rugoso da Flórida' induziram a um maior desenvolvimento das plantas da laranjeira 'Pera'. Os porta-enxertos limoeiros 'Volkameriano' , 'Rugoso da Flórida' e 'Cravo' e as tangerineiras 'Sunki' e 'Cleópatra' induziram as maiores produções totais. Os maiores valores de índice de eficiência (produção (kg)/m³ copa) foram constatados em plantas sobre 'Trifoliata', citrange 'Carrizo' e limoeiro 'Cravo'. Características desses porta-enxertos são discutidas.

Flutuação de Diptera em granja avícola, Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil

In order to investigate the population fluctuation of Diptera in a poultry house in Pelotas, Rio Grande do Sul, Brazil, six collection methods were utilized: 1 (0 to 7 day-old feces from chickens), 2 (7 to 14 day-old feces), 3 (14 to 21 day-old feces), 4 (0 to 21 day-old feces), 5 (accumulated feces) and 6 (tube trap). Analyses of polynomial regression were accomplished independent of the collection method. The survey was conducted from August 1998 to July 1999 in chicken houses at the Conjunto Agrotécnico Visconde da Graça. A total of 28,720 Diptera were collected, including the following species: Coproica sp. and Telomerina flavipes (Meigen, 1830) (15,640); Drosophila repleta Wollaston, 1858 (9,229); Dohrniphora cornuta (Bigot, 1857) (2,539); Ischiolepta scabricula (Haliday, 1833) (544); Lestodiplosis sp. (320); Muscina stabulans (Fallen, 1817) (159); Musca domestica L., 1758 (143); Drosophila melanogaster Meigen, 1830 (95); Telmatoscopus albipunctatus Williston, 1893 (21); Rhegmoclema sp. (14); Fannia canicularis (L., 1761) (7); Stomoxys calcitrans (L., 1758) (2); and unidentified species of Psychodidae (6) and Muscidae (1). The greatest number of species occurred in October, November and December and the fewest in August, September and April. The greatest abundance of Diptera was recorded in October (9,092), while the lowest index of capture was noted in April (658). The population fluctuation was estimated for Coproica sp. and T. flavipes, D. repleta, D. cornuta, I. scabricula and Lestodiplosis sp.

Flutuação populacional circanual de coleópteros em granja avícola, em Pelotas, RS, Brasil

Com o objetivo de conhecer a flutuação populacional de coleópteros na granja de aves do Conjunto Agrotécnico Visconde da Graça, em Pelotas, RS, foram utilizados seis métodos de coleta: 1 (fezes de galinhas com 0 a 7 dias); 2 (7 a 14 dias); 3 (14 a 21 dias); 4 (0 a 21 dias); 5 (fezes acumuladas) e 6 (armadilhas de tubo). Análises de regressão polinomial foram realizadas independentemente dos métodos de coleta. O estudo foi realizado de agosto de 1998 a julho de 1999. Foram capturados 12.449 coleópteros representados pelas seguintes espécies Carcinops troglodytes (Paykull, 1811) (Histeridae) (6.444); Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797) (Tenebrionidae) (2.896); Somotrichus unifasciatus (Dejean, 1792) (Carabidae) (1.190); Gnathocerus cornutus (Fabricius, 1798) (Tenebrionidae) (947); Euxestus sp. (Cerylonidae) (394); Euspilotus rubriculus (Marseul, 1855) (Histeridae) (213); Ontholestes sp. (Staphylinidae) (190); Dactylosternum sp. (Hydrophilidae) (93); Mezium americanum (Laporte, 1840) (Ptinidae) (43); Palorus subdepressus (Wollaston, 1864) (Tenebrionidae) (27); Tenebroides mauritanicus (L., 1758) (Trogossitidae) (8); Xyleborus ferrugineus (Fabricius, 1801) (Scolytidae) (1); e espécimens não identificados de Dermestidae (3). O maior número de espécies ocorreu nos meses de março e julho e o menor, no mês de setembro. Em março foi registrada a maior abundância de coleópteros (2.159), enquanto que o menor índice de captura foi assinalado em outubro (633). A flutuação populacional foi estimada para C. troglodytes, A. diaperinus, S. unifasciatus, G. cornutus, Euxestus sp., E. rubriculus, Ontholestes sp. e Dactylosternum sp.

Distribuição espacial de imaturos de Phyllocnistis citrella (Lepidoptera, Gracillariidae) nos brotos e nas folhas de laranjeiras, Citrus sinensis var. Valência, mantidas sob dois sistemas de cultivo

A distribuição de imaturos de Phyllocnistis citrella Stainton, 1856 foi avaliada em folhas e em brotos de plantas de Citrus sinensis L. Osbeck var. Valência, no município de Montenegro (29°68'S e 51°46'W), Rio Grande do Sul, Brasil. A presença de ovos, lagartas e crisálidas (vivas e mortas) foi registrada nas folhas, em relação às superfícies abaxial e adaxial e à porção proximal, mediana e distal destas. As folhas que continham ovos, lagartas e/ou crisálidas foram classificadas e numeradas quanto à posição relativa a partir do ápice do broto e foram tomadas medidas no maior comprimento. Lagartas, crisálidas e ovos de P. citrella evidenciaram padrão de distribuição agregado tanto no nível de brotos quanto no de folhas. O comprimento médio das folhas onde ocorreram as pupas era maior do que aquele onde se encontravam as lagartas. Os ovos foram registrados em maior proporção no terço mediano das folhas, em ambas superfícies, já as lagartas e crisálidas ocorreram com mais freqüência nos terços mediano e proximal das folhas.

Insetos predadores em copas de Citrus deliciosa (Rutaceae) sob manejo orgânico no sul do Brasil

A fauna de insetos predadores em copas de Citrus deliciosa Tenore var. Montenegrina, em Montenegro, Rio Grande do Sul, Brasil, foi avaliada quanto à sua composição, abundância e diversidade, entre março de 2004 e março de 2005. Foram coletados, no total, 658 insetos predadores, representados por 51 espécies de dez famílias e cinco ordens, Coleoptera, Hymenoptera, Neuroptera, Thysanoptera e Hemiptera. As espécies mais abundantes foram Camponotus sp. 1 (Hymenoptera, Formicidae) (16,87%) e Coccidophilus sp. (Coleoptera, Coccinellidae) (11,85%). A maior abundância, riqueza e eqüitabilidade de insetos predadores foi registrada na primavera, embora não tenha sido constatada diferença significativa entre as estações.

Polygodial, the fungitoxic component from the Brazilian medicinal plant Polygonum punctatum

Polygonum punctatum (Polygonaceae) is an herb known in some regions of Brazil as "erva-de-bicho" and is used to treat intestinal disorders. The dichloromethane extract of the aerial parts of this plant showed strong activity in a bioautographic assay with the fungus Cladosporium sphaerospermum. The bioassay-guided chemical fractionation of this extract afforded the sesquiterpene dialdehyde polygodial as the active constituent. The presence of this compound with antibiotic, anti-inflammatory and anti-hyperalgesic properties in "erva-de-bicho" may account for the effects attributed by folk medicine to this plant species.