Sex differences in heart rate variability: a longitudinal study in international elite cross-country skiers

PURPOSE: Exercise-related sudden cardiac deaths (SCD) occur with a striking male predominance. A higher sympathetic tone in men has been suggested as risk factor for SCD. Elite athletes have the highest risk for exercise-related SCD. We aimed to analyze the autonomic nervous system of elite cross-country skiers from Norway, Russia and Switzerland in supine position and after orthostatic challenge in various training periods (TP). METHOD: Measurements of heart rate variability (HRV) were performed on a weekly basis over 1 year using an orthostatic challenge test with controlled breathing. Main outcome parameters were the high-frequency power in supine position (HFsupine) as marker of cardiac parasympathetic activity and the low-frequency/high-frequency power ratio after orthostatic challenge (LF/HFstand) as marker of cardiac sympathetic activation. Training intensity and duration were recorded daily and expressed as training strain. The training year was divided into three TPs. An average of weekly HRV measurements was calculated for each TP. RESULT: Female (n = 19, VO2max 62.0 +/- 4.6 ml kg(-1) min(-1), age 25.8 +/- 4.3 years) and male (n = 16, VO2max 74.3 +/- 6.3 ml kg(-1) min(-1), age 24.4 +/- 4.2 years) athletes were included. Training strain was comparable between sexes (all p > 0.05) and changed between TPs (all p < 0.05) while no HRV parameters changed over time. There were no sex differences in HFsupine while the LF/HFstand was significantly higher in male athletes in all TPs. CONCLUSION: For a comparable amount of training, male athletes showed constantly higher markers of sympathetic activity after a provocation maneuver. This may explain part of the male predominance in sports-related SCD.

MS 066 Guide to the Howard B. Hamilton, MD, papers; 1945-1997

The Howard B. Hamilton, MD, papers, MS 66, includes material from 1945-1997 related to the Atomic Bomb Casualty Commission (ABCC) and the Radiation Effects Research Foundation (RERF). Hamilton was the Chief of Clinical Laboratories for the Atomic Bomb Casualty Commission from 1956 until its dissolution in 1975. He served in the same capacity for the Radiation Effects Research Foundation, which succeeded the ABCC, until 1984. This collection encompasses this period of time in Dr. Hamilton's career, as well as his related scholarly work after his retirement from RERF. Dr. Hamilton donated his collection of letters, reprints, newspaper articles, photographs, memos, and ephemera to the John P. McGovern Historical Collections and Research Center between 1985 and 2002. The collection is in good condition and consists of 3.75 cubic feet (10 boxes).

Arqueologías del ¿Futuro? : Cartografía estética aplicada a territorios específicos

Los Territorios Específicos condicionados socioambiental y/o físicoculturalmente son sistematizados en base a sus cualidades éticas y estéticas en su sentido filosófico y formal respectivamente. Los mismos surgen como entidades orgánicamente integradas a nivel de las prácticas culturales en función de una performatividad autopoiética con gradientes y resonancias ampliamente debatidas académicamente y/o, a través de producciones específicas de las artes visuales contemporáneas. La Cartografía Estética propuesta se conforma de un corpus de obras plásticas y teóricas que, en la trayectoria expositiva abordada para este estudio, conforman una constelación de ejes temáticos y procedimentales en vinculación a los modos de producción en artes visuales. Estos nódulos o modos de hacer en artes visuales, se integran en una fascinante e interesante red epistemológica que, a la luz de las obras de arte seleccionadas son transparentadas no sólo en su complejidad epistémica sino que también son confrontados a interesantes gestos y guiños visuales a modo de cita y figuras conceptuales que en sentido moebiano remisionan formas de inscripción de obra y de la legibilidad de la misma conformando un alfabeto visual contemporáneo indispensable a la hora de pensar y entender la producción artística del último siglo en general y de las artes visuales latinoamericanas y chilenas en particular, todas ellas conforman una panorámica global en lo que hoy se conoce y divulga como arte actual. La unidad espacial abordada como Territorios Específicos se constituyen críticamente por conformar zonas y áreas marginales, espacios residuales y limítrofes, a la vez que contenedores y contenido de resistencia asistémica facilitado por un desinterés administrativo consecuente a su calidad de margen residual naturalizado y sus contenidos subyacentes. Metodológicamente, esta investigación ha sido cuidadosamente sistematizada a partir de herramientas de análisis y medición provenientes de las ciencias sociales y otras más afín a las de la ingeniería como arquitectura y urbanismo y de otras ciencias fronterizas de las biofísicas como la arqueología, etnografía y antropología, adaptadas todas a un interesantísimo protocolo instrumental replicable para las artes visuales. Este compendio procedimental comprende acciones de arte de sitio específico realizadas en una franja costera de 30 kilómetros que abarca desde la ciudad de Valdivia hasta 'La Reserva de Curiñanco' en la recientemente inaugurada XIV Región de Los Ríos en Chile. Estas acciones son confrontadas y tensionadas tanto a nivel de la crítica especializada como de sus afluentes epistemológicos colindantes con las ciencias humanas, donde, este corpus de obra contemporáneas, curatorías, proyectos de sitio y debates especializados, aportan considerablemente a la construcción de futuros posibles no solo de las artes visuales en particular y de las ciencias humanas en general, sino que además conllevan un debate ineludible para el desafío implicado en el debate territorio/globalización

Guerra, relaciones de producción y economía en la Galia meridional post-romana

La guerra fue un fenómeno generalizado en la Galia meridional durante el siglo VI. Su omnipresencia estuvo alimentada en buena medida por la naturaleza de la dinámica política de los reinos, por la forma de interacción entre reyes y aristócratas. En el presente trabajo se analiza su influencia sobre las relaciones sociales de producción y la economía de la región. Concretamente, se argumenta que la guerra favoreció la inestabilidad de los vínculos de dependencia y -consecuentemente- la contracción económica que caracterizaron el periodo

Los radicalizados del sector rural. Los dirigentes del Movimiento Agrario Misionero y Montoneros (1971- 1976)

En este artículo analizaremos la trayectoria de un grupo de agricultores que fundó en el interior de la provincia de Misiones el Movimiento Agrario Misionero (MAM). Al principio, igual que en las demás provincias del Nordeste, los agricultores participaron juntos en las movilizaciones de protesta y fueron apoyados por el obispo católico del lugar. Los dirigentes se vincularon tempranamente con los líderes de la Tendencia de nivel nacional - creada por Montoneros- y de la capital provincial, y construyeron un discurso adonde afirmaban que el MAM debía representar, tanto a los medianos y pequeños propietarios como a la "clase trabajadora" del sector rural, lo que generó un creciente malestar entre sus filas. Con la llegada del peronismo al poder, se abrió otra etapa adonde quedaron expuestas las diferencias al interior del Movimiento. En 1974 se produjeron dos grandes rupturas: a principios de ese año, un grupo de agricultores formó la Asociación Misionera de Agricultores (AMA) y a mediados, otro sector decidió expulsar a los agricultores que integraban la conducción del MAM. Los expulsados formaron las Ligas Agrarias Misioneras (LAM) y en el medio de la escalada de la violencia armada y el pase a la clandestinidad de Montoneros, crearon junto a los dirigentes capitalinos, el Partido Descamisado primero y el Partido Auténtico después. Participaron de las elecciones de abril de 1975, ganaron dos bancas y en la Cámara Legislativa siguieron defendiendo los intereses de los "obreros rurales" y la instauración de la "patria socialista". Esta historia se vio violentamente interrumpida con la llegada del golpe militar del 24 de marzo de 1976, cuando los militantes del MAM, las LAM y del Partido Auténtico fueron el blanco de la represión en la provincia, aunque ésta se había iniciado unos meses antes. Pretendemos mostrar, a partir del microanálisis, cómo se fue organizando y consolidando desde 1972, este grupo de militantes locales provenientes de la capital provincial y del interior, que pretendió encuadrar al MAM en la Tendencia y fue perdiendo apoyos avanzada la década. Aún después de la expulsión, veremos de qué manera continuaron considerándose la "vanguardia" de los "agricultores" y de la "clase trabajadora rural". Todo esto en un clima adonde la cúpula de Montoneros ordenaba el pase a la clandestinidad y privilegiaba la lucha armada. En suma, trataremos de rescatar la complejidad que envolvió a estos grupos y que fue característica de esos años.

Guerra, relaciones de producción y economía en la Galia meridional post-romana

La guerra fue un fenómeno generalizado en la Galia meridional durante el siglo VI. Su omnipresencia estuvo alimentada en buena medida por la naturaleza de la dinámica política de los reinos, por la forma de interacción entre reyes y aristócratas. En el presente trabajo se analiza su influencia sobre las relaciones sociales de producción y la economía de la región. Concretamente, se argumenta que la guerra favoreció la inestabilidad de los vínculos de dependencia y -consecuentemente- la contracción económica que caracterizaron el periodo

Los radicalizados del sector rural. Los dirigentes del Movimiento Agrario Misionero y Montoneros (1971- 1976)

En este artículo analizaremos la trayectoria de un grupo de agricultores que fundó en el interior de la provincia de Misiones el Movimiento Agrario Misionero (MAM). Al principio, igual que en las demás provincias del Nordeste, los agricultores participaron juntos en las movilizaciones de protesta y fueron apoyados por el obispo católico del lugar. Los dirigentes se vincularon tempranamente con los líderes de la Tendencia de nivel nacional - creada por Montoneros- y de la capital provincial, y construyeron un discurso adonde afirmaban que el MAM debía representar, tanto a los medianos y pequeños propietarios como a la "clase trabajadora" del sector rural, lo que generó un creciente malestar entre sus filas. Con la llegada del peronismo al poder, se abrió otra etapa adonde quedaron expuestas las diferencias al interior del Movimiento. En 1974 se produjeron dos grandes rupturas: a principios de ese año, un grupo de agricultores formó la Asociación Misionera de Agricultores (AMA) y a mediados, otro sector decidió expulsar a los agricultores que integraban la conducción del MAM. Los expulsados formaron las Ligas Agrarias Misioneras (LAM) y en el medio de la escalada de la violencia armada y el pase a la clandestinidad de Montoneros, crearon junto a los dirigentes capitalinos, el Partido Descamisado primero y el Partido Auténtico después. Participaron de las elecciones de abril de 1975, ganaron dos bancas y en la Cámara Legislativa siguieron defendiendo los intereses de los "obreros rurales" y la instauración de la "patria socialista". Esta historia se vio violentamente interrumpida con la llegada del golpe militar del 24 de marzo de 1976, cuando los militantes del MAM, las LAM y del Partido Auténtico fueron el blanco de la represión en la provincia, aunque ésta se había iniciado unos meses antes. Pretendemos mostrar, a partir del microanálisis, cómo se fue organizando y consolidando desde 1972, este grupo de militantes locales provenientes de la capital provincial y del interior, que pretendió encuadrar al MAM en la Tendencia y fue perdiendo apoyos avanzada la década. Aún después de la expulsión, veremos de qué manera continuaron considerándose la "vanguardia" de los "agricultores" y de la "clase trabajadora rural". Todo esto en un clima adonde la cúpula de Montoneros ordenaba el pase a la clandestinidad y privilegiaba la lucha armada. En suma, trataremos de rescatar la complejidad que envolvió a estos grupos y que fue característica de esos años.

Arqueologías del ¿Futuro? : Cartografía estética aplicada a territorios específicos

Los Territorios Específicos condicionados socioambiental y/o físicoculturalmente son sistematizados en base a sus cualidades éticas y estéticas en su sentido filosófico y formal respectivamente. Los mismos surgen como entidades orgánicamente integradas a nivel de las prácticas culturales en función de una performatividad autopoiética con gradientes y resonancias ampliamente debatidas académicamente y/o, a través de producciones específicas de las artes visuales contemporáneas. La Cartografía Estética propuesta se conforma de un corpus de obras plásticas y teóricas que, en la trayectoria expositiva abordada para este estudio, conforman una constelación de ejes temáticos y procedimentales en vinculación a los modos de producción en artes visuales. Estos nódulos o modos de hacer en artes visuales, se integran en una fascinante e interesante red epistemológica que, a la luz de las obras de arte seleccionadas son transparentadas no sólo en su complejidad epistémica sino que también son confrontados a interesantes gestos y guiños visuales a modo de cita y figuras conceptuales que en sentido moebiano remisionan formas de inscripción de obra y de la legibilidad de la misma conformando un alfabeto visual contemporáneo indispensable a la hora de pensar y entender la producción artística del último siglo en general y de las artes visuales latinoamericanas y chilenas en particular, todas ellas conforman una panorámica global en lo que hoy se conoce y divulga como arte actual. La unidad espacial abordada como Territorios Específicos se constituyen críticamente por conformar zonas y áreas marginales, espacios residuales y limítrofes, a la vez que contenedores y contenido de resistencia asistémica facilitado por un desinterés administrativo consecuente a su calidad de margen residual naturalizado y sus contenidos subyacentes. Metodológicamente, esta investigación ha sido cuidadosamente sistematizada a partir de herramientas de análisis y medición provenientes de las ciencias sociales y otras más afín a las de la ingeniería como arquitectura y urbanismo y de otras ciencias fronterizas de las biofísicas como la arqueología, etnografía y antropología, adaptadas todas a un interesantísimo protocolo instrumental replicable para las artes visuales. Este compendio procedimental comprende acciones de arte de sitio específico realizadas en una franja costera de 30 kilómetros que abarca desde la ciudad de Valdivia hasta 'La Reserva de Curiñanco' en la recientemente inaugurada XIV Región de Los Ríos en Chile. Estas acciones son confrontadas y tensionadas tanto a nivel de la crítica especializada como de sus afluentes epistemológicos colindantes con las ciencias humanas, donde, este corpus de obra contemporáneas, curatorías, proyectos de sitio y debates especializados, aportan considerablemente a la construcción de futuros posibles no solo de las artes visuales en particular y de las ciencias humanas en general, sino que además conllevan un debate ineludible para el desafío implicado en el debate territorio/globalización

Arqueologías del ¿Futuro? : Cartografía estética aplicada a territorios específicos

Los Territorios Específicos condicionados socioambiental y/o físicoculturalmente son sistematizados en base a sus cualidades éticas y estéticas en su sentido filosófico y formal respectivamente. Los mismos surgen como entidades orgánicamente integradas a nivel de las prácticas culturales en función de una performatividad autopoiética con gradientes y resonancias ampliamente debatidas académicamente y/o, a través de producciones específicas de las artes visuales contemporáneas. La Cartografía Estética propuesta se conforma de un corpus de obras plásticas y teóricas que, en la trayectoria expositiva abordada para este estudio, conforman una constelación de ejes temáticos y procedimentales en vinculación a los modos de producción en artes visuales. Estos nódulos o modos de hacer en artes visuales, se integran en una fascinante e interesante red epistemológica que, a la luz de las obras de arte seleccionadas son transparentadas no sólo en su complejidad epistémica sino que también son confrontados a interesantes gestos y guiños visuales a modo de cita y figuras conceptuales que en sentido moebiano remisionan formas de inscripción de obra y de la legibilidad de la misma conformando un alfabeto visual contemporáneo indispensable a la hora de pensar y entender la producción artística del último siglo en general y de las artes visuales latinoamericanas y chilenas en particular, todas ellas conforman una panorámica global en lo que hoy se conoce y divulga como arte actual. La unidad espacial abordada como Territorios Específicos se constituyen críticamente por conformar zonas y áreas marginales, espacios residuales y limítrofes, a la vez que contenedores y contenido de resistencia asistémica facilitado por un desinterés administrativo consecuente a su calidad de margen residual naturalizado y sus contenidos subyacentes. Metodológicamente, esta investigación ha sido cuidadosamente sistematizada a partir de herramientas de análisis y medición provenientes de las ciencias sociales y otras más afín a las de la ingeniería como arquitectura y urbanismo y de otras ciencias fronterizas de las biofísicas como la arqueología, etnografía y antropología, adaptadas todas a un interesantísimo protocolo instrumental replicable para las artes visuales. Este compendio procedimental comprende acciones de arte de sitio específico realizadas en una franja costera de 30 kilómetros que abarca desde la ciudad de Valdivia hasta 'La Reserva de Curiñanco' en la recientemente inaugurada XIV Región de Los Ríos en Chile. Estas acciones son confrontadas y tensionadas tanto a nivel de la crítica especializada como de sus afluentes epistemológicos colindantes con las ciencias humanas, donde, este corpus de obra contemporáneas, curatorías, proyectos de sitio y debates especializados, aportan considerablemente a la construcción de futuros posibles no solo de las artes visuales en particular y de las ciencias humanas en general, sino que además conllevan un debate ineludible para el desafío implicado en el debate territorio/globalización

Guerra, relaciones de producción y economía en la Galia meridional post-romana

La guerra fue un fenómeno generalizado en la Galia meridional durante el siglo VI. Su omnipresencia estuvo alimentada en buena medida por la naturaleza de la dinámica política de los reinos, por la forma de interacción entre reyes y aristócratas. En el presente trabajo se analiza su influencia sobre las relaciones sociales de producción y la economía de la región. Concretamente, se argumenta que la guerra favoreció la inestabilidad de los vínculos de dependencia y -consecuentemente- la contracción económica que caracterizaron el periodo

Los radicalizados del sector rural. Los dirigentes del Movimiento Agrario Misionero y Montoneros (1971- 1976)

En este artículo analizaremos la trayectoria de un grupo de agricultores que fundó en el interior de la provincia de Misiones el Movimiento Agrario Misionero (MAM). Al principio, igual que en las demás provincias del Nordeste, los agricultores participaron juntos en las movilizaciones de protesta y fueron apoyados por el obispo católico del lugar. Los dirigentes se vincularon tempranamente con los líderes de la Tendencia de nivel nacional - creada por Montoneros- y de la capital provincial, y construyeron un discurso adonde afirmaban que el MAM debía representar, tanto a los medianos y pequeños propietarios como a la "clase trabajadora" del sector rural, lo que generó un creciente malestar entre sus filas. Con la llegada del peronismo al poder, se abrió otra etapa adonde quedaron expuestas las diferencias al interior del Movimiento. En 1974 se produjeron dos grandes rupturas: a principios de ese año, un grupo de agricultores formó la Asociación Misionera de Agricultores (AMA) y a mediados, otro sector decidió expulsar a los agricultores que integraban la conducción del MAM. Los expulsados formaron las Ligas Agrarias Misioneras (LAM) y en el medio de la escalada de la violencia armada y el pase a la clandestinidad de Montoneros, crearon junto a los dirigentes capitalinos, el Partido Descamisado primero y el Partido Auténtico después. Participaron de las elecciones de abril de 1975, ganaron dos bancas y en la Cámara Legislativa siguieron defendiendo los intereses de los "obreros rurales" y la instauración de la "patria socialista". Esta historia se vio violentamente interrumpida con la llegada del golpe militar del 24 de marzo de 1976, cuando los militantes del MAM, las LAM y del Partido Auténtico fueron el blanco de la represión en la provincia, aunque ésta se había iniciado unos meses antes. Pretendemos mostrar, a partir del microanálisis, cómo se fue organizando y consolidando desde 1972, este grupo de militantes locales provenientes de la capital provincial y del interior, que pretendió encuadrar al MAM en la Tendencia y fue perdiendo apoyos avanzada la década. Aún después de la expulsión, veremos de qué manera continuaron considerándose la "vanguardia" de los "agricultores" y de la "clase trabajadora rural". Todo esto en un clima adonde la cúpula de Montoneros ordenaba el pase a la clandestinidad y privilegiaba la lucha armada. En suma, trataremos de rescatar la complejidad que envolvió a estos grupos y que fue característica de esos años.

Mathematical model for manoeuvrability of a riverine support patrol vessel with a pump-jet propulsion system

A study on the manoeuvrability of a riverine support patrol vessel is made to derive a mathematical model and simulate maneuvers with this ship. The vessel is mainly characterized by both its wide-beam and the unconventional propulsion system, that is, a pump-jet type azimuthal propulsion. By processing experimental data and the ship characteristics with diverse formulae to find the proper hydrodynamic coefficients and propulsion forces, a system of three differential equations is completed and tuned to carry out simulations of the turning test. The simulation is able to accept variable speed, jet angle and water depth as input parameters and its output consists of time series of the state variables and a plot of the simulated path and heading of the ship during the maneuver. Thanks to the data of full-scale trials previously performed with the studied vessel, a process of validation was made, which shows a good fit between simulated and full-scale experimental results, especially on the turning diameter

Applications for wireless sensor networks : tracking with binary proximity sensors

El interés cada vez mayor por las redes de sensores inalámbricos pueden ser entendido simplemente pensando en lo que esencialmente son: un gran número de pequeños nodos sensores autoalimentados que recogen información o detectan eventos especiales y se comunican de manera inalámbrica, con el objetivo final de entregar sus datos procesados a una estación base. Los nodos sensores están densamente desplegados dentro del área de interés, se pueden desplegar al azar y tienen capacidad de cooperación. Por lo general, estos dispositivos son pequeños y de bajo costo, de modo que pueden ser producidos y desplegados en gran numero aunque sus recursos en términos de energía, memoria, velocidad de cálculo y ancho de banda están enormemente limitados. Detección, tratamiento y comunicación son tres elementos clave cuya combinación en un pequeño dispositivo permite lograr un gran número de aplicaciones. Las redes de sensores proporcionan oportunidades sin fin, pero al mismo tiempo plantean retos formidables, tales como lograr el máximo rendimiento de una energía que es escasa y por lo general un recurso no renovable. Sin embargo, los recientes avances en la integración a gran escala, integrado de hardware de computación, comunicaciones, y en general, la convergencia de la informática y las comunicaciones, están haciendo de esta tecnología emergente una realidad. Del mismo modo, los avances en la nanotecnología están empezando a hacer que todo gire entorno a las redes de pequeños sensores y actuadores distribuidos. Hay diferentes tipos de sensores tales como sensores de presión, acelerómetros, cámaras, sensores térmicos o un simple micrófono. Supervisan las condiciones presentes en diferentes lugares tales como la temperatura, humedad, el movimiento, la luminosidad, presión, composición del suelo, los niveles de ruido, la presencia o ausencia de ciertos tipos de objetos, los niveles de tensión mecánica sobre objetos adheridos y las características momentáneas tales como la velocidad , la dirección y el tamaño de un objeto, etc. Se comprobara el estado de las Redes Inalámbricas de Sensores y se revisaran los protocolos más famosos. Así mismo, se examinara la identificación por radiofrecuencia (RFID) ya que se está convirtiendo en algo actual y su presencia importante. La RFID tiene un papel crucial que desempeñar en el futuro en el mundo de los negocios y los individuos por igual. El impacto mundial que ha tenido la identificación sin cables está ejerciendo fuertes presiones en la tecnología RFID, los servicios de investigación y desarrollo, desarrollo de normas, el cumplimiento de la seguridad y la privacidad y muchos más. Su potencial económico se ha demostrado en algunos países mientras que otros están simplemente en etapas de planificación o en etapas piloto, pero aun tiene que afianzarse o desarrollarse a través de la modernización de los modelos de negocio y aplicaciones para poder tener un mayor impacto en la sociedad. Las posibles aplicaciones de redes de sensores son de interés para la mayoría de campos. La monitorización ambiental, la guerra, la educación infantil, la vigilancia, la micro-cirugía y la agricultura son solo unos pocos ejemplos de los muchísimos campos en los que tienen cabida las redes mencionadas anteriormente. Estados Unidos de América es probablemente el país que más ha investigado en esta área por lo que veremos muchas soluciones propuestas provenientes de ese país. Universidades como Berkeley, UCLA (Universidad de California, Los Ángeles) Harvard y empresas como Intel lideran dichas investigaciones. Pero no solo EE.UU. usa e investiga las redes de sensores inalámbricos. La Universidad de Southampton, por ejemplo, está desarrollando una tecnología para monitorear el comportamiento de los glaciares mediante redes de sensores que contribuyen a la investigación fundamental en glaciología y de las redes de sensores inalámbricos. Así mismo, Coalesenses GmbH (Alemania) y Zurich ETH están trabajando en diversas aplicaciones para redes de sensores inalámbricos en numerosas áreas. Una solución española será la elegida para ser examinada más a fondo por ser innovadora, adaptable y polivalente. Este estudio del sensor se ha centrado principalmente en aplicaciones de tráfico, pero no se puede olvidar la lista de más de 50 aplicaciones diferentes que ha sido publicada por la firma creadora de este sensor específico. En la actualidad hay muchas tecnologías de vigilancia de vehículos, incluidos los sensores de bucle, cámaras de video, sensores de imagen, sensores infrarrojos, radares de microondas, GPS, etc. El rendimiento es aceptable, pero no suficiente, debido a su limitada cobertura y caros costos de implementación y mantenimiento, especialmente este ultimo. Tienen defectos tales como: línea de visión, baja exactitud, dependen mucho del ambiente y del clima, no se puede realizar trabajos de mantenimiento sin interrumpir las mediciones, la noche puede condicionar muchos de ellos, tienen altos costos de instalación y mantenimiento, etc. Por consiguiente, en las aplicaciones reales de circulación, los datos recibidos son insuficientes o malos en términos de tiempo real debido al escaso número de detectores y su costo. Con el aumento de vehículos en las redes viales urbanas las tecnologías de detección de vehículos se enfrentan a nuevas exigencias. Las redes de sensores inalámbricos son actualmente una de las tecnologías más avanzadas y una revolución en la detección de información remota y en las aplicaciones de recogida. Las perspectivas de aplicación en el sistema inteligente de transporte son muy amplias. Con este fin se ha desarrollado un programa de localización de objetivos y recuento utilizando una red de sensores binarios. Esto permite que el sensor necesite mucha menos energía durante la transmisión de información y que los dispositivos sean más independientes con el fin de tener un mejor control de tráfico. La aplicación se centra en la eficacia de la colaboración de los sensores en el seguimiento más que en los protocolos de comunicación utilizados por los nodos sensores. Las operaciones de salida y retorno en las vacaciones son un buen ejemplo de por qué es necesario llevar la cuenta de los coches en las carreteras. Para ello se ha desarrollado una simulación en Matlab con el objetivo localizar objetivos y contarlos con una red de sensores binarios. Dicho programa se podría implementar en el sensor que Libelium, la empresa creadora del sensor que se examinara concienzudamente, ha desarrollado. Esto permitiría que el aparato necesitase mucha menos energía durante la transmisión de información y los dispositivos sean más independientes. Los prometedores resultados obtenidos indican que los sensores de proximidad binarios pueden formar la base de una arquitectura robusta para la vigilancia de áreas amplias y para el seguimiento de objetivos. Cuando el movimiento de dichos objetivos es suficientemente suave, no tiene cambios bruscos de trayectoria, el algoritmo ClusterTrack proporciona un rendimiento excelente en términos de identificación y seguimiento de trayectorias los objetos designados como blancos. Este algoritmo podría, por supuesto, ser utilizado para numerosas aplicaciones y se podría seguir esta línea de trabajo para futuras investigaciones. No es sorprendente que las redes de sensores de binarios de proximidad hayan atraído mucha atención últimamente ya que, a pesar de la información mínima de un sensor de proximidad binario proporciona, las redes de este tipo pueden realizar un seguimiento de todo tipo de objetivos con la precisión suficiente. Abstract The increasing interest in wireless sensor networks can be promptly understood simply by thinking about what they essentially are: a large number of small sensing self-powered nodes which gather information or detect special events and communicate in a wireless fashion, with the end goal of handing their processed data to a base station. The sensor nodes are densely deployed inside the phenomenon, they deploy random and have cooperative capabilities. Usually these devices are small and inexpensive, so that they can be produced and deployed in large numbers, and so their resources in terms of energy, memory, computational speed and bandwidth are severely constrained. Sensing, processing and communication are three key elements whose combination in one tiny device gives rise to a vast number of applications. Sensor networks provide endless opportunities, but at the same time pose formidable challenges, such as the fact that energy is a scarce and usually non-renewable resource. However, recent advances in low power Very Large Scale Integration, embedded computing, communication hardware, and in general, the convergence of computing and communications, are making this emerging technology a reality. Likewise, advances in nanotechnology and Micro Electro-Mechanical Systems are pushing toward networks of tiny distributed sensors and actuators. There are different sensors such as pressure, accelerometer, camera, thermal, and microphone. They monitor conditions at different locations, such as temperature, humidity, vehicular movement, lightning condition, pressure, soil makeup, noise levels, the presence or absence of certain kinds of objects, mechanical stress levels on attached objects, the current characteristics such as speed, direction and size of an object, etc. The state of Wireless Sensor Networks will be checked and the most famous protocols reviewed. As Radio Frequency Identification (RFID) is becoming extremely present and important nowadays, it will be examined as well. RFID has a crucial role to play in business and for individuals alike going forward. The impact of ‘wireless’ identification is exerting strong pressures in RFID technology and services research and development, standards development, security compliance and privacy, and many more. The economic value is proven in some countries while others are just on the verge of planning or in pilot stages, but the wider spread of usage has yet to take hold or unfold through the modernisation of business models and applications. Possible applications of sensor networks are of interest to the most diverse fields. Environmental monitoring, warfare, child education, surveillance, micro-surgery, and agriculture are only a few examples. Some real hardware applications in the United States of America will be checked as it is probably the country that has investigated most in this area. Universities like Berkeley, UCLA (University of California, Los Angeles) Harvard and enterprises such as Intel are leading those investigations. But not just USA has been using and investigating wireless sensor networks. University of Southampton e.g. is to develop technology to monitor glacier behaviour using sensor networks contributing to fundamental research in glaciology and wireless sensor networks. Coalesenses GmbH (Germany) and ETH Zurich are working in applying wireless sensor networks in many different areas too. A Spanish solution will be the one examined more thoroughly for being innovative, adaptable and multipurpose. This study of the sensor has been focused mainly to traffic applications but it cannot be forgotten the more than 50 different application compilation that has been published by this specific sensor’s firm. Currently there are many vehicle surveillance technologies including loop sensors, video cameras, image sensors, infrared sensors, microwave radar, GPS, etc. The performance is acceptable but not sufficient because of their limited coverage and expensive costs of implementation and maintenance, specially the last one. They have defects such as: line-ofsight, low exactness, depending on environment and weather, cannot perform no-stop work whether daytime or night, high costs for installation and maintenance, etc. Consequently, in actual traffic applications the received data is insufficient or bad in terms of real-time owed to detector quantity and cost. With the increase of vehicle in urban road networks, the vehicle detection technologies are confronted with new requirements. Wireless sensor network is the state of the art technology and a revolution in remote information sensing and collection applications. It has broad prospect of application in intelligent transportation system. An application for target tracking and counting using a network of binary sensors has been developed. This would allow the appliance to spend much less energy when transmitting information and to make more independent devices in order to have a better traffic control. The application is focused on the efficacy of collaborative tracking rather than on the communication protocols used by the sensor nodes. Holiday crowds are a good case in which it is necessary to keep count of the cars on the roads. To this end a Matlab simulation has been produced for target tracking and counting using a network of binary sensors that e.g. could be implemented in Libelium’s solution. Libelium is the enterprise that has developed the sensor that will be deeply examined. This would allow the appliance to spend much less energy when transmitting information and to make more independent devices. The promising results obtained indicate that binary proximity sensors can form the basis for a robust architecture for wide area surveillance and tracking. When the target paths are smooth enough ClusterTrack particle filter algorithm gives excellent performance in terms of identifying and tracking different target trajectories. This algorithm could, of course, be used for different applications and that could be done in future researches. It is not surprising that binary proximity sensor networks have attracted a lot of attention lately. Despite the minimal information a binary proximity sensor provides, networks of these sensing modalities can track all kinds of different targets classes accurate enough.

BaTboT: a biologically inspired flapping and morphing bat robot actuated by SMA-based artificial muscles

Bats are animals that posses high maneuvering capabilities. Their wings contain dozens of articulations that allow the animal to perform aggressive maneuvers by means of controlling the wing shape during flight (morphing-wings). There is no other flying creature in nature with this level of wing dexterity and there is biological evidence that the inertial forces produced by the wings have a key role in the attitude movements of the animal. This can inspire the design of highly articulated morphing-wing micro air vehicles (not necessarily bat-like) with a significant wing-to-body mass ratio. This thesis presents the development of a novel bat-like micro air vehicle (BaTboT) inspired by the morphing-wing mechanism of bats. BaTboT’s morphology is alike in proportion compared to its biological counterpart Cynopterus brachyotis, which provides the biological foundations for developing accurate mathematical models and methods that allow for mimicking bat flight. In nature bats can achieve an amazing level of maneuverability by combining flapping and morphing wingstrokes. Attempting to reproduce the biological wing actuation system that provides that kind of motion using an artificial counterpart requires the analysis of alternative actuation technologies more likely muscle fiber arrays instead of standard servomotor actuators. Thus, NiTinol Shape Memory Alloys (SMAs) acting as artificial biceps and triceps muscles are used for mimicking the morphing wing mechanism of the bat flight apparatus. This antagonistic configuration of SMA-muscles response to an electrical heating power signal to operate. This heating power is regulated by a proper controller that allows for accurate and fast SMA actuation. Morphing-wings will enable to change wings geometry with the unique purpose of enhancing aerodynamics performance. During the downstroke phase of the wingbeat motion both wings are fully extended aimed at increasing the area surface to properly generate lift forces. Contrary during the upstroke phase of the wingbeat motion both wings are retracted to minimize the area and thus reducing drag forces. Morphing-wings do not only improve on aerodynamics but also on the inertial forces that are key to maneuver. Thus, a modeling framework is introduced for analyzing how BaTboT should maneuver by means of changing wing morphology. This allows the definition of requirements for achieving forward and turning flight according to the kinematics of the wing modulation. Motivated by the biological fact about the influence of wing inertia on the production of body accelerations, an attitude controller is proposed. The attitude control law incorporates wing inertia information to produce desired roll (φ) and pitch (θ) acceleration commands. This novel flight control approach is aimed at incrementing net body forces (Fnet) that generate propulsion. Mimicking the way how bats take advantage of inertial and aerodynamical forces produced by the wings in order to both increase lift and maneuver is a promising way to design more efficient flapping/morphing wings MAVs. The novel wing modulation strategy and attitude control methodology proposed in this thesis provide a totally new way of controlling flying robots, that eliminates the need of appendices such as flaps and rudders, and would allow performing more efficient maneuvers, especially useful in confined spaces. As a whole, the BaTboT project consists of five major stages of development: - Study and analysis of biological bat flight data reported in specialized literature aimed at defining design and control criteria. - Formulation of mathematical models for: i) wing kinematics, ii) dynamics, iii) aerodynamics, and iv) SMA muscle-like actuation. It is aimed at modeling the effects of modulating wing inertia into the production of net body forces for maneuvering. - Bio-inspired design and fabrication of: i) skeletal structure of wings and body, ii) SMA muscle-like mechanisms, iii) the wing-membrane, and iv) electronics onboard. It is aimed at developing the bat-like platform (BaTboT) that allows for testing the methods proposed. - The flight controller: i) control of SMA-muscles (morphing-wing modulation) and ii) flight control (attitude regulation). It is aimed at formulating the proper control methods that allow for the proper modulation of BaTboT’s wings. - Experiments: it is aimed at quantifying the effects of properly wing modulation into aerodynamics and inertial production for maneuvering. It is also aimed at demonstrating and validating the hypothesis of improving flight efficiency thanks to the novel control methods presented in this thesis. This thesis introduces the challenges and methods to address these stages. Windtunnel experiments will be oriented to discuss and demonstrate how the wings can considerably affect the dynamics/aerodynamics of flight and how to take advantage of wing inertia modulation that the morphing-wings enable to properly change wings’ geometry during flapping. Resumen: Los murciélagos son mamíferos con una alta capacidad de maniobra. Sus alas están conformadas por docenas de articulaciones que permiten al animal maniobrar gracias al cambio geométrico de las alas durante el vuelo. Esta característica es conocida como (alas mórficas). En la naturaleza, no existe ningún especimen volador con semejante grado de dexteridad de vuelo, y se ha demostrado, que las fuerzas inerciales producidas por el batir de las alas juega un papel fundamental en los movimientos que orientan al animal en vuelo. Estas características pueden inspirar el diseño de un micro vehículo aéreo compuesto por alas mórficas con redundantes grados de libertad, y cuya proporción entre la masa de sus alas y el cuerpo del robot sea significativa. Esta tesis doctoral presenta el desarrollo de un novedoso robot aéreo inspirado en el mecanismo de ala mórfica de los murciélagos. El robot, llamado BaTboT, ha sido diseñado con parámetros morfológicos muy similares a los descritos por su símil biológico Cynopterus brachyotis. El estudio biológico de este especimen ha permitido la definición de criterios de diseño y modelos matemáticos que representan el comportamiento del robot, con el objetivo de imitar lo mejor posible la biomecánica de vuelo de los murciélagos. La biomecánica de vuelo está definida por dos tipos de movimiento de las alas: aleteo y cambio de forma. Intentar imitar como los murciélagos cambian la forma de sus alas con un prototipo artificial, requiere el análisis de métodos alternativos de actuación que se asemejen a la biomecánica de los músculos que actúan las alas, y evitar el uso de sistemas convencionales de actuación como servomotores ó motores DC. En este sentido, las aleaciones con memoria de forma, ó por sus siglas en inglés (SMA), las cuales son fibras de NiTinol que se contraen y expanden ante estímulos térmicos, han sido usados en este proyecto como músculos artificiales que actúan como bíceps y tríceps de las alas, proporcionando la funcionalidad de ala mórfica previamente descrita. De esta manera, los músculos de SMA son mecánicamente posicionados en una configuración antagonista que permite la rotación de las articulaciones del robot. Los actuadores son accionados mediante una señal de potencia la cual es regulada por un sistema de control encargado que los músculos de SMA respondan con la precisión y velocidad deseada. Este sistema de control mórfico de las alas permitirá al robot cambiar la forma de las mismas con el único propósito de mejorar el desempeño aerodinámico. Durante la fase de bajada del aleteo, las alas deben estar extendidas para incrementar la producción de fuerzas de sustentación. Al contrario, durante el ciclo de subida del aleteo, las alas deben contraerse para minimizar el área y reducir las fuerzas de fricción aerodinámica. El control de alas mórficas no solo mejora el desempeño aerodinámico, también impacta la generación de fuerzas inerciales las cuales son esenciales para maniobrar durante el vuelo. Con el objetivo de analizar como el cambio de geometría de las alas influye en la definición de maniobras y su efecto en la producción de fuerzas netas, simulaciones y experimentos han sido llevados a cabo para medir cómo distintos patrones de modulación de las alas influyen en la producción de aceleraciones lineales y angulares. Gracias a estas mediciones, se propone un control de vuelo, ó control de actitud, el cual incorpora información inercial de las alas para la definición de referencias de aceleración angular. El objetivo de esta novedosa estrategia de control radica en el incremento de fuerzas netas para la adecuada generación de movimiento (Fnet). Imitar como los murciélagos ajustan sus alas con el propósito de incrementar las fuerzas de sustentación y mejorar la maniobra en vuelo es definitivamente un tópico de mucho interés para el diseño de robots aéros mas eficientes. La propuesta de control de vuelo definida en este trabajo de investigación podría dar paso a una nueva forma de control de vuelo de robots aéreos que no necesitan del uso de partes mecánicas tales como alerones, etc. Este control también permitiría el desarrollo de vehículos con mayor capacidad de maniobra. El desarrollo de esta investigación se centra en cinco etapas: - Estudiar y analizar el vuelo de los murciélagos con el propósito de definir criterios de diseño y control. - Formular modelos matemáticos que describan la: i) cinemática de las alas, ii) dinámica, iii) aerodinámica, y iv) actuación usando SMA. Estos modelos permiten estimar la influencia de modular las alas en la producción de fuerzas netas. - Diseño y fabricación de BaTboT: i) estructura de las alas y el cuerpo, ii) mecanismo de actuación mórfico basado en SMA, iii) membrana de las alas, y iv) electrónica abordo. - Contro de vuelo compuesto por: i) control de la SMA (modulación de las alas) y ii) regulación de maniobra (actitud). - Experimentos: están enfocados en poder cuantificar cuales son los efectos que ejercen distintos perfiles de modulación del ala en el comportamiento aerodinámico e inercial. El objetivo es demostrar y validar la hipótesis planteada al inicio de esta investigación: mejorar eficiencia de vuelo gracias al novedoso control de orientación (actitud) propuesto en este trabajo. A lo largo del desarrollo de cada una de las cinco etapas, se irán presentando los retos, problemáticas y soluciones a abordar. Los experimentos son realizados utilizando un túnel de viento con la instrumentación necesaria para llevar a cabo las mediciones de desempeño respectivas. En los resultados se discutirá y demostrará que la inercia producida por las alas juega un papel considerable en el comportamiento dinámico y aerodinámico del sistema y como poder tomar ventaja de dicha característica para regular patrones de modulación de las alas que conduzcan a mejorar la eficiencia del robot en futuros vuelos.