Development of Biomimetic Robots in the EPS Engineering Programme Capstone Project

This paper proposes the development of biologically inspired robots as the capstone project of the European Project Semester (EPS) framework. EPS is a one semester student centred international programme offered by a group of European engineering schools (EPS Providers) as part of their student exchange programme portfolio. EPS is organized around a central module (the EPS project) and a set of complementary supportive modules. Project proposals refer to open multidisciplinary real world problems. Its purpose is to expose students to problems of a greater dimension and complexity than those faced throughout the degree programme as well as to put them in contact with the socalled real world, in opposition to the academic world. Students are organized in teams, grouping individuals from diverse academic backgrounds and nationalities, and each team is fully responsible for conducting its project. EPS provides an integrated framework for undertaking capstone projects, which is focused on multicultural and multidisciplinary teamwork, communication, problem-solving, creativity, leadership, entrepreneurship, ethical reasoning and global contextual analysis. The design and development of biologically inspired robots allows the students to fulfil the previously described requirements and objectives and, as a result, we recommend the adoption of these projects within the EPS project capstone module for the benefit of engineering students.

Lesões Inalatórias no Doente Queimado

Inhalation injuries are currently the factor most responsible for mortality in thermally injured patients. Inhalation injuries may occur independently, but generally occur together with skin burn. Smoke inhalation affects all levels of the respiratory system and the extent of the inhalation injury depends on the duration, exposure, amount and toxicity of the fume temperature, concentration and solubility of toxic gases, the occurrence of the accident in a closed space and pre-existing diseases. Smoke inhalation also induces changes in the systemic organs with the need for more fluid for resuscitation. Systemic vasoconstriction, with an elevation in systemic vascular resistance, a fall in myocardial contractility and a great increase in lymphatic flow in soft tissue are the most important changes in systemic organs. On admission of a burn patient there is a high suspicion of inhalation injury when there are signs and symptoms such as hoarseness, strides, dyspnea, carbonaceous sputum, anxiety or disorientation, with or without face burns. The patient with these findings has partial airway obstruction and there is substantial risk complete airway obstruction occurring of secondary to the edema. Patients with suspected inhalation injury should be intubated so as to maintain airway patency and avoid a total obstruction. This group of patients frequently develop respiratory failure with the need for mechanical ventilatory support. Nosocomial infections, sepsis and multiple organ system failure may occur. Late complications of inhalation injury are tracheitis, tracheal stenosis or tracheomalacia and chronic airway disease, which is relatively rare. Early diagnosis of inhalation injury and treatment in a Burn Unit by a group of highly motivated clinicians and a good team of nurses is essential in order to decrease the morbidity and mortality related to inhalation injury.

Adhesive selection for single lap bonded joints: Experimentation and advanced techniques for strength prediction

The integrity of multi-component structures is usually determined by their unions. Adhesive-bonding is often used over traditional methods because of the reduction of stress concentrations, reduced weight penalty, and easy manufacturing. Commercial adhesives range from strong and brittle (e.g., Araldite® AV138) to less strong and ductile (e.g., Araldite® 2015). A new family of polyurethane adhesives combines high strength and ductility (e.g., Sikaforce® 7888). In this work, the performance of the three above-mentioned adhesives was tested in single lap joints with varying values of overlap length (LO). The experimental work carried out is accompanied by a detailed numerical analysis by finite elements, either based on cohesive zone models (CZM) or the extended finite element method (XFEM). This procedure enabled detailing the performance of these predictive techniques applied to bonded joints. Moreover, it was possible to evaluate which family of adhesives is more suited for each joint geometry. CZM revealed to be highly accurate, except for largely ductile adhesives, although this could be circumvented with a different cohesive law. XFEM is not the most suited technique for mixed-mode damage growth, but a rough prediction was achieved.

Strength improvement of adhesively-bonded scarf repairs in aluminium structures with external reinforcements

Adhesively bonded techniques are an attractive option to repair aluminium structures, compared to more traditional methods. Actually, as a result of the improvement in the mechanical characteristics of adhesives, adhesive bonding has progressively replaced the traditional joining methods. There are several bonded repair configurations, as single-strap, double-strap and scarf. Compared with strap repairs, scarf repairs have the advantages of a higher efficiency and the absence of aerodynamic disturbance. The higher efficiency is caused by the elimination of the significant joint eccentricities of strap repairs. Moreover, stress distributions along the bond length are more uniform, due to tapering of the scarf edges. The main disadvantages of this technique are the difficult machining of the surfaces, associated costs and requirement of specialised labour. This work reports on an experimental and numerical study of the tensile behaviour of two-dimensional (2D) scarf repairs of aluminium structures bonded with the ductile epoxy adhesive Araldite® 2015. The numerical analysis, by Finite Elements (FE), was performed in Abaqus® and used cohesive zone models (CZM) for the simulation of damage onset and growth in the adhesive layer, thus enabling the strength prediction of the repairs. A parametric study was performed on the scarf angle (α) and different configurations of external reinforcement (applied on one or two sides of the repair, and also different reinforcement lengths). The obtained results allowed the establishment of design guidelines for repairing, showing that the use of external reinforcements enables increasing α for equal strength recovery, which makes the repair procedure easier. The numerical technique was accurate in predicting the repairs’ strength, enabling its use for design and optimisation purposes.

Projeto da estrutura e sistema de movimentação robotizado de linha automática de corte de chapa

Os robots de movimentação de chapa são bastantes úteis para as empresas de metalomecânica. De facto, cada vez mais existem máquinas de corte por jato de água, laser ou outros processos, nos quais os robots apresentam um papel importante na carga e descarga do material. O trabalho realizado apresenta novas soluções aos sistemas de movimentação existentes no mercado, e permite reduzir os custos na movimentação do material. Este projeto serve essencialmente para chapas em trajetória retilínea, e efetuar o seu levantamento do equipamento e deposição em estrutura de suporte (ou viceversa). A vantagem a ter em conta é a diminuição dos custos de movimentação do material. Neste trabalho apresentou-se a metodologia de dimensionamento de um robot automatizado que transporta chapas com um peso máximo de 3500 kg, tendo por base as normas do EC3-P1.8 e o Método de Elementos Finitos (MEF). No decurso do projeto foram abordadas os seguintes temas: Abordagem inicial da geometria através do Solidworks; Dimensionamento da estrutura por software de Elementos Finitos, o Solidworks; Dimensionamento das correntes, carretos/discos ou coroas e rolamentos; Dimensionamento e seleção dos moto-redutores, bomba de vácuo e ventosas; Cálculo das solicitações em cada membro da estrutura por software de análise estrutural, o Multiframe3D, e respetivo dimensionamento das ligações aparafusadas e soldadas; Elaboração dos desenhos de projeto finais, processos de fabrico e custos; Dimensionamento do acionamento, MG e disposição dos dispositivos no quadro elétrico. Como conclusão refere-se que se conseguiu realizar o projeto e obter uma solução final otimizada, com a ajuda de ferramentas importantes, como sejam o MEF, resultando num equipamento cujas solicitações para a estrutura e sistema de movimentação foram otimizadas, resultando num equipamento eficiente, robusto, seguro e de custo reduzido.

Municipalities of higher vulnerability to Sylvatic Yellow Fever occurrence in the São Paulo State, Brazil

Until 1999 the endemic cases of Sylvatic Yellow Fever were located in the states of northern, midwestern and pre-Amazon regions. Since then, the disease progressively expanded its territory of occurrence, cases being registered beyond the traditional boundaries of endemism. The São Paulo State is considered to be part of this context, since after decades without registration of autochthonous cases of the disease, it reported, in 2000 and 2008-2009, epizootic occurrence in non-human primates and 30 cases in humans. Facts like these, added to the increase in incidences of serious adverse effects resulting from the Yellow Fever vaccination, have highlighted the importance of defining priority municipalities for vaccination against the disease in the state. Two groups of municipalities, some affected and some non-affected by YF, were compared for environmental variables related to the eco-epidemiology of the disease according to literature. The Multiple Correspondence Analysis (MCA) was used to pinpoint the factor able to differentiate the two groups of municipalities and define the levels of risk. The southeast region of the São Paulo State was considered to be the area with a higher number of municipalities classified as high risk and should be considered a priority for the application of prevention measures against Yellow Fever.

Sistema aplicacional para o acompanhamento e monitorização de casos de perturbação psicótica

Pretende-se, na presente dissertação, descrever o trabalho desenvolvido e os conhecimentos adquiridos no decorrer do projeto “iCOPE”, realizado no âmbito do curso de Mestrado em Engenharia de Computação e Instrumentação Médica. O projeto consistiu no desenvolvimento de um sistema aplicacional para o auxílio à prestação de serviços e cuidados de saúde a pacientes com doenças psicóticas tanto através de ferramentas de autogestão, como por funcionalidades que permitirão a um terapeuta monitorizar as ocorrências comunicadas pelos respetivos pacientes atribuídos. As tarefas à responsabilidade do autor desta dissertação compreenderam o levantamento e especificação de requisitos funcionais, o desenvolvimento das funcionalidades e interfaces de gestão de utilizadores e administração do sistema, o desenvolvimento das funcionalidades e interfaces para utilização pelos terapeutas e a criação de ferramentas para a instalação do servidor aplicacional central, existindo ainda cooperação no desenvolvimento de funcionalidades e interfaces para utilização pelos pacientes, nomeadamente ao nível da modelização da base de dados e na realização de testes e deteção de erros. Os resultados da avaliação das interfaces desenvolvidas, obtidos por meio da análise de respostas dadas por um grupo de potenciais utilizadores a um inquérito de usabilidade anónimo, demonstraram que estes estão satisfeitos com a solução implementada, havendo, no entanto, margem para futuros melhoramentos e incremento de funcionalidades.

Navegação web anónima e segura

A Web aproximou a humanidade dos seus pares a um nível nunca antes visto. Com esta facilidade veio também o cibercrime, o terrorismo e outros fenómenos característicos de uma sociedade tecnológica, plenamente informatizada e onde as fronteiras terrestres pouco importam na limitação dos agentes ativos, nocivos ou não, deste sistema. Recentemente descobriu-se que as grandes nações “vigiam” atentamente os seus cidadãos, desrespeitando qualquer limite moral e tecnológico, podendo escutar conversas telefónicas, monitorizar o envio e receção de e-mails, monitorizar o tráfego Web do cidadão através de poderosíssimos programas de monitorização e vigilância. Noutros cantos do globo, nações em tumulto ou envoltas num manto da censura perseguem os cidadãos negando-lhes o acesso à Web. Mais mundanamente, há pessoas que coagem e invadem a privacidade de conhecidos e familiares, vasculhando todos os cantos dos seus computadores e hábitos de navegação. Neste sentido, após o estudo das tecnologias que permitem a vigilância constante dos utilizadores da Web, foram analisadas soluções que permitem conceder algum anónimato e segurança no tráfego Web. Para suportar o presente estudo, foi efetuada uma análise das plataformas que permitem uma navegação anónima e segura e um estudo das tecnologias e programas com potencial de violação de privacidade e intrusão informática usados por nações de grande notoriedade. Este trabalho teve como objetivo principal analisar as tecnologias de monitorização e de vigilância informática identificando as tecnologias disponíveis, procurando encontrar potenciais soluções no sentido de investigar a possibilidade de desenvolver e disponibilizar uma ferramenta multimédia alicerçada em Linux e em LiveDVD (Sistema Operativo Linux que corre a partir do DVD sem necessidade de instalação). Foram integrados recursos no protótipo com o intuito de proporcionar ao utilizador uma forma ágil e leiga para navegar na Web de forma segura e anónima, a partir de um sistema operativo (SO) virtualizado e previamente ajustado para o âmbito anteriormente descrito. O protótipo foi testado e avaliado por um conjunto de cidadãos no sentido de aferir o seu potencial. Termina-se o documento com as conclusões e o trabalho a desenvolver futuramente.

GEOGRAPHICAL EXPANSION OF CANINE VISCERAL LEISHMANIASIS IN RIO DE JANEIRO STATE, BRAZIL

SUMMARY Visceral Leishmaniasis (VL) is a vector-borne disease that affects humans, and domestic and wild animals. It is caused by the protozoan Leishmania (Leishmania) infantum (syn = Leishmania chagasi). The domestic dog (Canis familiaris) is considered the main reservoir of the etiologic agent of VL in domestic and peridomestic environments. In the past three years, although control actions involving domestic dogs are routinely performed in endemic areas of the Rio de Janeiro State, new cases of canine visceral leishmaniasis (CVL) have been reported in several municipalities. The objective of this short communication was to describe the geographical expansion of CVL in the Rio de Janeiro State, Brazil, through its reports in the scientific literature and studies performed by our group. From 2010 to 2013, autochthonous and allochthonous cases of CVL were reported in the municipalities of Mangaratiba, Marica, Niteroi, Barra Mansa, Cachoeiras de Macacu, Volta Redonda, Resende and Rio de Janeiro. These reports demonstrate that CVL is in intense geographical expansion around the state; therefore, a joint effort by public agencies, veterinarians and researchers is needed in order to minimize and/or even prevent the dispersion of this disease.

Efectividade de um programa de exercício aquático na osteoartrose do joelho

RESUMO: A osteoartrose do joelho é uma condição clínica cuja prevalência tem aumentado nos últimos anos na população idosa. Trata-se de uma condição que pode ser bastante incapacitante para o idoso, gerando um forte impacto social e económico. O exercício aquático tem sido identificado como um factor de promoção da melhoria do quadro clínico nesta população, mas a sua efectividade não está, ainda, determinada. Objectivo: investigar a efectividade, a curto e médio prazo, de um programa de exercício aquático, realizado em grupo, com a duração de 8 semanas, na amplitude articular, dor e rigidez do joelho, e na função física e qualidade de vida, em idosos com osteoartrose do joelho. Metodologia: Recorreu-se a um estudo quase-experimental, double-blind, controlado, sem aleatorização, cuja amostra, constituída por 43 sujeitos, foi selecionada por conveniência. Os sujeitos do grupo experimental (n=22) foram submetidos ao programa de exercício aquático e os do grupo de controlo (n=21) foram submetidos ao programa de exercício no solo. Ambos os programas foram definidos de acordo com as recomendações internacionais para a prática de exercício físico em idosos com osteoartrose (Arthritis Foundation, 2009a, 2009b). Todo o grupo foi avaliado no início do programa, no final do mesmo (8 semanas) e após 6 semanas de follow-up, nos seguintes indicadores: amplitude articular do joelho (através do goniómetro), dor, rigidez, função e qualidade de vida (através do KOOS). Resultados: A amostra deste estudo foi constituída por sujeitos maioritariamente do género feminino (76,7%), com uma média de 72,7 anos (DP=5,49). O programa de exercício aquático implementado demonstrou um aumento da amplitude articular passiva de flexão (p<0,0001) e extensão (p=0,016) do joelho, uma diminuição da dor e da rigidez articular (p<0,0001), um aumento da função nas AVD’s (p<0,0001) e no desporto/lazer (p=0,031), e ainda, um aumento da qualidade de vida (p<0,0001). Contudo, apenas os níveis de amplitude articular passiva de extensão do joelho (p=0,083) e de função no desporto/lazer (p=0,244) se mantiveram ao longo das seis semanas de follow-up. Conclusões: Apesar de algumas limitações, considera-se que este estudo é de grande importância para a comunidade científica e para os fisioterapeutas preocupados com a crescente prevalência da osteoartrose e dos custos associados. O exercício aquático parece ser uma estratégia importante na melhoria do estado de saúde dos idosos com osteoartrose do joelho.----------------- ABSTRACT: The osteoarthritis of the knee is a clinical condition that has been increasing among the elderly population over the past few years. It’s a condition that can be fairly disabling to the elderly individual, and which generates a strong social and economic impact. Aquatic exercise has been named as a promotional factor in the improvement of the clinical picture in this population, but its effectiveness is yet to be determined. Objective: To investigate the effectiveness, in a short and medium term, of an aquatic exercise program undertaken by a group over eight weeks, in the joint amplitude, pain and stiffness of the knee, and in the physical function and quality of life in elderly people who suffer from knee osteoarthritis. Methodology: was used a double-blind, quasi-experimental study with no randomization and its 43 subjects were selected as a matter of convenience. The subjects of the experimental group (n=22) were subjected to an aquatic exercise program and those of the control group (n=21) were subjected to a land-based exercise program. Both programs have followed international recommendations on the practice of physical exercise in elderly people who suffer from osteoarthritis (Arthritis Foundation, 2009a, 2009b). The entire group was evaluated in the beginning and at the end of the program (8 weeks later), and after a 6 week follow-up, in these parameters: knee range of motion (through a goniometer), pain, stiffness, function and quality of life (through KOOS). Results: This sample was predominantly female (76,7%) with a mean age of 72,7 years (SD=5,49). Aquatic exercise resulted in increase of passive joint flexion (p<0,0001) and knee extension (p=0,016), in the decline of pain and stiffness (p<0,0001), in the increase of function in the ADLs (p<0,0001). However, only the knee extension amplitude (p=0,083) and the function in sports/leisure (p=0,244) were kept through the six-week follow-up. Conclusions: Despite some limitations, this study is of great importance to the community and to the physiotherapists concerned with the growing prevalence of osteoarthritis and the associated costs. Aquatic exercise appears to be an important strategy in the improvement of the health condition of patients who suffer from knee osteoarthritis.

A way out of the crises for expatriates: The mediating role of psychological capital

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Satisfação profissional dos dietistas nos hospitais do Serviço Nacional de Saúde : um primeiro estudo empírico

RESUMO - A satisfação no trabalho é entendida como um conjunto de sentimentos ou respostas afetivas relacionados com aspetos particulares do trabalho. Os autores não são unânimes na sua definição concetual. Neste estudo pretende-se compreender a satisfação profissional dos dietistas a exercer nos hospitais públicos em Portugal continental. A satisfação profissional foi avaliada através de um questionário (adaptado de Graça,1999) dividido em três partes. Foi aplicada uma escala de intervalos, na Discrepância entre as Expetativas (E) e Resultados (R), constituída por 8 dimensões e 44 itens. Mediu-se igualmente a importância motivacional que os dietistas atribuíram a cada uma das 8 dimensões, e foi feita a sua caraterização sociodemográfica da população estudada. De uma população inicial constituída por 42 elementos, contactada por email para responder ao questionário “on line”, tivemos 34 respondentes. Quatro respostas, por incompletas, não foram consideradas no tratamento. No final, temos uma amostra de conveniência constituída por 30 dietistas, todos eles a trabalhar atualmente em hospitais do SNS. A taxa de resposta válida é, pois, de 71,4%. Trata-se de um estudo descritivo, observacional e tipo transversal. A análise de dados baseou-se na estatística descritiva e analítica. O score médio global (2,59), indicador da discrepância E-R, permite classificar a amostra como estando “bastante satisfeita” em relação ao seu trabalho e à sua profissão. Em relação à ordenação das dimensões segundo a importância motivacional, a Realização pessoal e profissional & desempenho organizacional (1º) (2,57), é aquela que os inquiridos consideraram a mais importante, seguida da Relação profissional/utente (2º) (3,78) e finalmente a Autonomia & poder (3º) (3,96). Os melhores scores médios de cada dimensão são a Relação profissional/utente (1º) (1,36), seguida do Status e prestigio (2º) (1,51) e por último as Relações de trabalho e suporte social (3º) (2,39). Em conclusão, em relação à ordenação das dimensões segundo a importância motivacional, a Realização pessoal e profissional e desempenho organizacional foi considerada pelos dietistas a mais importante e a dimensão menos importante foi a do Status e prestígio. A Relação profissional/utente foi a dimensão com melhor score médio, ou seja, é a dimensão onde os dietistas se encontram mais satisfeitos, e a remuneração foi a dimensão onde a população se encontra menos satisfeita. A satisfação profissional dos dietistas que trabalham em hospitais públicos pode contribuir para melhorar a prestação de cuidados de saúde à população. Recomendamos por isso, mais investigação que aborde aquela temática, tornando mais visível a importância do dietista no contexto da saúde em Portugal.

Intrusion tolerant routing with data consensus in wireless sensor networks

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Carbon monoxide, autophagy and cytoprotection in response to cerebral ischemia

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Role of Notch signaling on the differentiation of early lymphoid progenitors cells: a view throughout the development of the embryonic chicken thymus and spleen

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina