Design, development, and evaluation of a pinch-grasp haptic interface

Interaction with virtual or teleoperated environments requires contact with objects on a multipoint level. We describe the design of a pinch--grasp hand interface device for use as a grasping mechanism to complement haptic interfaces. To preserve a suitable level of transparency for human--computer interaction, this novel interface is designed for high-resolution contact forces, while centered around a lightweight structure. This functionality renders the device scalable and adaptable to a wide range of haptic interface structures and force level requirements. We present an optimal configuration for a pinch--grasp interface, which produces bidirectional forces to an operator's fingers and a rotational force to the wrist through a cable drive system. The device is characterized for use on a commercial haptic interface through demonstration of sustained peak performance and also workspace utilization. The dynamic performance of the pinch--grasp interface is experimentally determined, and the frequency response is identified to illustrate its contact force resolution.

Expansion of congested railway capacity using triple-track line operation based on hourly passenger demand

This paper proposes a method of improving level of service in congested urban railways by means of a triple-track line operation for a highly dense urban area with special travel demand characteristics. Where the future travel demand forecasts show sluggish growth or no growth at all, there is little to no incentives for heavy railway investments like quadruple-track extension and construction of new railway routes to alleviate current railway congestion problems. In such a situation, triple-track line operation can be the best alternative due to its moderate investment cost and ease in land acquisition for just an additional single track along the existing tracks. Our simulation investigation in one of the congested railway lines in Tokyo showed that triple track line operation increases railway capacity by 26% and shortens travel time by 38% in peak direction during morning peak hours. These results are encouraging and are useful for removing current railways problems in Tokyo and in similar urban situations elsewhere.

Yahoo! A mobile news service is a bold move

The investment in Katie Couric and senior reporters from The New York Times signals that Yahoo wants to move into Web TV and mobile video content in an effort to take on the the giants of American network and cable television, and perhaps even Netflix, which is rumoured to also be looking at an Australian launch next yea

Haptics interface for modelling and simulation of flexible cables

Virtual reality systems are becoming a must for product and process design, training practices and ergonomic analysis in many manufacturing industries. The automotive sector is considered to be the leader in applying virtual reality (VR) solutions for real-world, non-trivial, problems. Although, a number of commercial 3D engineering tools for digital mockups exist, most of them lack intuitive direct manipulation of the digital mockups. The majority of these 3D engineering tools are constrained to the interaction mainly with rigid objects which is just half the story. To bridge this gap, we have developed a haptics interface for modelling and simulation of flexible objects. The graphical and haptic user interface developed allows the creation of multiple one dimensional (1D) flexible objects, such as hoses, cables and harnesses. The user is required to provide the mechanical properties of the material such as Young's modulus, Poisson's ratio, material density, damping factors, as well as dimensional properties such as length, and inner and outer diameters of the flexible object. Flexilution solver is employed to estimate and simulate the dynamic behaviour of flexible objects in response to external user interaction, whereas Nvidia's generic physics engine is used to simulate the behaviour of rigid objects. A generic communication interface is developed to accommodate a variety of devices without the reconfiguration of the simulation platform.

Method and apparatus for haptic control

The present invention provides remote interfacing utilising haptic technology. In a first aspect there is provided a haptic grasping interface comprising a plurality of finger interaction points, with actuators connected at one end to an actuator control mechanism. The mechanism is mounted remotely from the grasping interface, inverse to the finger interaction points, for manipulation of these points. The grasping points comprise pulleys which route the actuators through a cable tension and transmission system. A second aspect provides haptic augmentation to an operator, which indicates to the operator the state of a control input to a controlled device. A third aspect provides a means of simulating motion where haptic feedback is provided to a user in correspondence with the movement of the user within a pod environment.

Method and apparatus for haptic control

The present invention provides remote interfacing utilising haptic technology. In a first aspect there is provided a haptic grasping interface comprising a plurality of finger interaction points, with actuators connected at one end to an actuator control mechanism. The mechanism is mounted remotely from the grasping interface, inverse to the finger interaction points, for manipulation of these points. The grasping points comprise pulleys which route the actuators through a cable tension and transmission system. A second aspect provides haptic augmentation to an operator, which indicates to the operator the state of a control input to a controlled device. A third aspect provides a means of simulating motion where haptic feedback is provided to a user in correspondence with the movement of the user within a pod environment.

Analysis of lightning current characteristics to investigate lightning strike damages to energy pipeline

Australia is one of the most lightning prone area on earth. Lightning strikes have been identified as one of the most common cause of energy pipeline damage in Australia. Therefore, a suitable protection schemes and mitigation strategies against lighting strike damage is very important for Australian pipeline industry. There are a number of research on lighting protection of establishment such as, power systems, buildings, and telecommunications systems, however, very few publications could be found which discuss about protection of pipeline from lightning strike. Assessment of effects in buried pipeline, due to lighting strikes is important. Existing models do not account adequately the effect of the characteristics of soil breakdown channels intercepted by the buried object. This paper aims to investigate the characteristics of lightning current on metal object under the soil of strike point so that lighting attachment to energy pipeline could be understand and a protection technique could be developed. Along with lightning current characteristics, lightning attachment process, distribution method, soil resistivity, propagation of lightning current in soil with a buried pipeline, pipeline electrical properties and other related areas and technologies is explored. The study shows that though there are some research on characteristics of induced on simple buried structures like narrow telephone cable or residential gas pipe, but no substantial research have been done on large comparatively complex structures like buried energy pipelines. Also dynamic behavior of soil and the object to be protected not been considered in protections schemes and experiments.

Use of anthropogenic sea floor structures by Australian fur seals: potential positive ecological impacts of marine industrial development?

Human-induced changes to habitats can have deleterious effects on many species that occupy them. However, some species can adapt and even benefit from such modifications. Artificial reefs have long been used to provide habitat for invertebrate communities and promote local fish populations. With the increasing demand for energy resources within ocean systems, there has been an expansion of infrastructure in near-shore benthic environments which function as de facto artificial reefs. Little is known of their use by marine mammals. In this study, the influence of anthropogenic sea floor structures (pipelines, cable routes, wells and shipwrecks) on the foraging locations of 36 adult female Australian fur seals (Arctocephalus pusillus doriferus) was investigated. For 9 (25%) of the individuals, distance to anthropogenic sea floor structures was the most important factor in determining the location of intensive foraging activity. Whereas the influence of anthropogenic sea floor structures on foraging locations was not related to age and mass, it was positively related to flipper length/standard length (a factor which can affect manoeuvrability). A total of 26 (72%) individuals tracked with GPS were recorded spending time in the vicinity of structures (from <1% to >75% of the foraging trip duration) with pipelines and cable routes being the most frequented. No relationships were found between the amount of time spent frequenting anthropogenic structures and individual characteristics. More than a third (35%) of animals foraging near anthropogenic sea floor structures visited more than one type of structure. These results further highlight potentially beneficial ecological outcomes of marine industrial development.

A Preliminary Habitat Suitability Analysis for the Restoration of South China Tigers in the Hupingshan Reserve, China

The South China tiger, Panthera tigris amoyensis, once roamed the greater part of southern China. However, expanding human populations and other anthropogenic effects have resulted in the extinction of the wild population. The Chinese government has expressed interest in a reintroduction program for this species of tigers. Recent studies suggest that the Hupingshan preserve is potentially a good candidate for a tiger reintroduction program. Hupingshan is located on the border of the Hunan and Hubei provinces in Southern China. This study was a preliminary habitat suitability analysis, for the restoration of South China tigers in the Hupingshan reserve, China. ArcGIS 9.0 was used to develop a model that combined roads, railroads, slope, land cover, park classification, and population density. The tiger habitat suitability analysis was performed by weighting and combining the various layers. Preliminary results suggest that the Hupingshan reserve is suitable habitat for the reintroduction of South China tigers.

Obtenção das freqüências naturais em torres estaiadas pelo método da matriz de transferência, representando o feixe de cabos por uma rigidez horizontal dinâmica

O objetivo do presente trabalho é o estudo do comportamento, em termos de freqüências naturais de estruturas de torres estaiadas, para diversas situações de serviço. Para isso criou-se uma formulação para a determinação dessas freqüências, utilizando o método da matriz de transferência. O procedimento consiste na discretização da estrutura em elementos de barras, massas discretas, molas e amortecedores viscosos, para a representação da estrutura. Com relação aos cabos da torre estaiada, desenvolveu-se uma expressão que nos fornece a rigidez completa dos mesmos, apoiados nos extremos, com amortecimento viscoso e as propriedades físicas e geométricas uniformes. Além disso, os cabos podem ser inclinados e sujeitos à excitação horizontal harmônica no apoio superior. Nesse caso, considera-se uma deformada parabólica do cabo na posição de equilíbrio estático, e por outro lado, os deslocamentos dinâmicos são considerados pequenos. A rigidez do cabo é válida para um ângulo de inclinação que varia de zero (0) a noventa (90) graus. Esse método é aplicável a microcomputadores devido a pouca memória empregada no processamento de dados. Com esse intuito, foi elaborado um programa para microcomputadores de 16 bits, que possibilita o estudo da estrutura da torre sobre o efeito de flexão pura, torção pura ou acoplamento de ambos. Exemplos numéricos de torres estaiadas e do comportamento da rigidez de cabos foram desenvolvidos para as mais diversas situações de cálculo.

Análise da indústria de televisão a cabo no Brasil : estrutura competitiva e evolução

A indústria de TVa cabo está num caminho convergente com o setor de telecomunicações por força dos avanços tecnológicos relacionados à informática. As redes das operadoras de cabo têm a possibilidade de se transformarem num elemento central na evolução da sociedade da informação. Essa dissertação investiga a estrutura competitiva atual da indústria de TV a cabo brasileira. Para isso, lança mão dos conceitos de Michael E. Porter (1980). Além disso, são descritos possíveis desdobramentos na evolução da estrutura do setor, na visão de especialistas da indústria.

VEBit: um algorítmo para codificação de vídeo com escalabilidade

A codificação de vídeo de modo a permitir a escalabilidade durante a transmissão tem se tornado um tópico de grande nos últimos anos. Em conjunto com um algorítmo de controle de congestionamento, é possível a criação de um ambiente de transmissão multimída mais apropriado. Esta dissertação apresente um algoritimo de codificação de vídeo escalável baseado em bit-planes. O modelo de codificação do video utiliza 3D-DCT para codificação espacial e temporal e um quantizador escalar semelehante ao empregado no MPEG 4. A técnica de escalabilidade em bit-planes implementada permite a divisão da saída de codificador em taxas complementares e com granularidade fina. Este algorítmo e parte integrante doprojeto SAM (Sistema Adaptativo Multimídia), que busca criar um ambiente de transmissão multimídia adaptativo em tempo real. Este projeto está em desenvolvimento na tese de doutorado de Valter Roesler. O algorítmo proposto e implementado é capaz de transmitir de forma unidirecional vídeos de baixa movimentação. Os resultados dos testes realizados com a implementação feita mostram que a solução proposta é flexível em realação a tecnologia disponível de transmissão através do ajuste no númerp de camadas e suas respectivas especificações de banda. Os testes realizados apresentaram um desempenho aceitável para codificação e decodificação de vídeo em tempo real. A taxa de compressão apresentou resultados satisfatórios na transmissao em ambientes de baixa velocidade para as camadas inferiores, bem como taxas de transmissão para ambientes em ADSL, cable modem e rede local para as camadas superiores. Com relação a qualidade do vídeo, esta varia de acordo com o grau de movimentação do mesmo. Por exemplo, no modelo "talking-head", comum em videoconferências, a qualidade se mostrou viável para ambientes de baixa velocidade (56 kbits/s).

Análise do mercado de TV por assinatura

A presente tese busca analisar as relações entre as estruturas de produto e custo e a verticalização mediante a aplicação da teoria microeconômica básica. Verificamos que os pacotes de canais ofertados ao consumidor podem ser explicados através de 3 efeitos: Discriminação de Preço, Complementariedade entre grupos de canais e Dispersão da propensão a pagar entre grupos de canais. Dentro das hipóteses indicadas acima, identificamos que a renda do consumidor, o estímulo ao consumo de um canal avançado mediante o consumo de um canal básico e/ou a dispersão da propensão a pagar justificam a estratégia de oferta mediante pacotes de canais de televisão. Constatamos que o mercado de TV por Assinatura é caracterizado pelo elevado poder de mercado associado à infra-estrutura de distribuição (custo fixo alto), e que a verticalização entre as empresas da cadeia produtiva do mercado audiovisual é um fenômeno comum desse mercado. Identificamos, ainda, que é possível existir práticas discriminatórias mediante imposição de limites ao uso de redes de distribuidora por programadoras rivais. Entretanto, a Integração Vertical pode ser motivada por questões de economias tecnológicas ou ganhos de integração de monopólios sucessivos que levam a ganhos de eficiência econômica no mercado e não configuram, portanto, práticas discriminatórias. Ao analisarmos os principais modelos para análise da estrutura de mercado, identificamos que o papel do custo fixo é determinante para a estrutura do mesmo e o número de firmas no mercado não determina a eficiência.

Competição e entrada de empresas de TV por assinatura em municípios brasileiros

O objetivo dessa dissertação é analisar a concorrência no serviço de TV por assinatura, no Brasil, destacando as decisões de entrada. Com os avanços tecnológicos, da última década, as empresas de TV por Assinatura tornaram-se capazes de enviar quaisquer informações por meio dos cabos (TV, banda larga, telefonia) e a comercializar os pacotes “combos” (cesta com os três serviços) modificando a concorrência no setor. Nesse trabalho, estimou-se o tamanho mínimo de um mercado para as empresas de TV por Assinatura, de Banda Larga e empresas “combo” prestarem seus serviços, sob duas hipóteses: mercados independentes e mercados inter-relacionados. Os resultados da parte empírica revelam o pequeno tamanho do mercado doméstico brasileiro: 94,4% dos municípios do Brasil não possuem atratividade econômica para a entrada de empresas de Banda Larga ou de TV a Cabo. Quando assumimos a existência de mercados relacionados, o fornecimento de banda larga ou de TV por Assinatura por um concorrente beneficia a entrada de uma empresa “combo”. Os produtos separados seriam um chamariz para o produto mais sofisticado. Outro resultado é que a entrada de duas empresas de produtos “combo” ocorre mais facilmente que a entrada de duas empresas de TV por Assinatura – o que também foi encontrado em um estudo norte-americano para o mercado dos EUA.