Transport coopératif d'un objet par deux robots humanoïdes dans un environnement encombré

Il y a présentement de la demande dans plusieurs milieux cherchant à utiliser des robots afin d'accomplir des tâches complexes, par exemple l'industrie de la construction désire des travailleurs pouvant travailler 24/7 ou encore effectuer des operation de sauvetage dans des zones compromises et dangereuses pour l'humain. Dans ces situations, il devient très important de pouvoir transporter des charges dans des environnements encombrés. Bien que ces dernières années il y a eu quelques études destinées à la navigation de robots dans ce type d'environnements, seulement quelques-unes d'entre elles ont abordé le problème de robots pouvant naviguer en déplaçant un objet volumineux ou lourd. Ceci est particulièrement utile pour transporter des charges ayant de poids et de formes variables, sans avoir à modifier physiquement le robot. Un robot humanoïde est une des plateformes disponibles afin d'effectuer efficacement ce type de transport. Celui-ci a, entre autres, l'avantage d'avoir des bras et ils peuvent donc les utiliser afin de manipuler précisément les objets à transporter. Dans ce mémoire de maîtrise, deux différentes techniques sont présentées. Dans la première partie, nous présentons un système inspiré par l'utilisation répandue de chariots de fortune par les humains. Celle-ci répond au problème d'un robot humanoïde naviguant dans un environnement encombré tout en déplaçant une charge lourde qui se trouve sur un chariot de fortune. Nous présentons un système de navigation complet, de la construction incrémentale d'une carte de l'environnement et du calcul des trajectoires sans collision à la commande pour exécuter ces trajectoires. Les principaux points présentés sont : 1) le contrôle de tout le corps permettant au robot humanoïde d'utiliser ses mains et ses bras pour contrôler les mouvements du système à chariot (par exemple, lors de virages serrés) ; 2) une approche sans capteur pour automatiquement sélectionner le jeu approprié de primitives en fonction du poids de la charge ; 3) un algorithme de planification de mouvement qui génère une trajectoire sans collisions en utilisant le jeu de primitive approprié et la carte construite de l'environnement ; 4) une technique de filtrage efficace permettant d'ignorer le chariot et le poids situés dans le champ de vue du robot tout en améliorant les performances générales des algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) défini ; et 5) un processus continu et cohérent d'odométrie formés en fusionnant les informations visuelles et celles de l'odométrie du robot. Finalement, nous présentons des expériences menées sur un robot Nao, équipé d'un capteur RGB-D monté sur sa tête, poussant un chariot avec différentes masses. Nos expériences montrent que la charge utile peut être significativement augmentée sans changer physiquement le robot, et donc qu'il est possible d'augmenter la capacité du robot humanoïde dans des situations réelles. Dans la seconde partie, nous abordons le problème de faire naviguer deux robots humanoïdes dans un environnement encombré tout en transportant un très grand objet qui ne peut tout simplement pas être déplacé par un seul robot. Dans cette partie, plusieurs algorithmes et concepts présentés dans la partie précédente sont réutilisés et modifiés afin de convenir à un système comportant deux robot humanoides. Entre autres, nous avons un algorithme de planification de mouvement multi-robots utilisant un espace d'états à faible dimension afin de trouver une trajectoire sans obstacle en utilisant la carte construite de l'environnement, ainsi qu'un contrôle en temps réel efficace de tout le corps pour contrôler les mouvements du système robot-objet-robot en boucle fermée. Aussi, plusieurs systèmes ont été ajoutés, tels que la synchronisation utilisant le décalage relatif des robots, la projection des robots sur la base de leur position des mains ainsi que l'erreur de rétroaction visuelle calculée à partir de la caméra frontale du robot. Encore une fois, nous présentons des expériences faites sur des robots Nao équipés de capteurs RGB-D montés sur leurs têtes, se déplaçant avec un objet tout en contournant d'obstacles. Nos expériences montrent qu'un objet de taille non négligeable peut être transporté sans changer physiquement le robot.

Détermination des niches écologiques du phytoplancton à partir de données in situ du lac Montjoie

Le rôle central du phytoplancton à la base de la chaîne trophique aquatique motive une compréhension étayée des facteurs pouvant faire varier les populations et la composition des populations de phytoplancton. Cette compréhension est d'autant plus importante dans le contexte actuel, puisque nous savons que l'humain influence le climat et les milieux aquatiques par sa présence et ses activités. Nous tentons donc, dans notre étude, de déterminer les variables environnementales importantes qui dictent les changements de taille et de composition de la communauté de phytoplancton à l'échelle d'un lac et d'en déduire les niches réalisées des différentes espèces du lac. L'utilisation d'une station mobile de manière verticale dans le lac Montjoie (Saint-Denis-de-Brompton) a permis de collecter des données in situ à haute fréquence et résolution temporelle caractérisant la colonne d'eau. Combinée à ces mesures, une banque de données sur l'abondance de différentes catégories de phytoplancton a été créée à l'aide d'un cytomètre en flux imageur (IFCB) et d'un programme de reconnaissance d'images qui lui est associé. En combinant ces données nous avons déterminé que la température moyenne au-dessus de la thermocline et que la profondeur limite de chlorophylle (2 écarts-types sous le maximum de chlorophylle) étaient les 2 variables (parmi les variables mesurées) les plus appropriées pour déterminer les niches réalisées de nos catégories de phytoplancton. À l'aide de ces 2 variables, nous avons pu déterminer les niches réalisées d'une trentaine de catégories présentes dans notre lac. Les niches ont été déterminées à la fois sur les données d'abondance et sur les données de taux de croissance nette à l'aide de deux méthodes différentes, soit l'analyse canonique des correspondances (CCA) et la maximisation de l'entropie d'information (MaxEnt). Ce sont finalement les niches déterminées avec les taux de croissance nette qui sont les plus pertinentes. Les deux méthodes ont donné des résultats semblables, mais c'est MaxEnt qui est la plus versatile pour l'ajout de nouvelles variables explicatives et c'est donc celle-ci que nous privilégierons dans le futur.

Modèle analytique de pénétration de particules dans la peau par injection biolistique

L'objectif principal de ce projet était de comprendre et d'identifier les paramètres et conditions influençant la pénétration de microparticules dans la peau afin d'améliorer l'efficacité de l'injecteur sans-aiguille. De toute évidence, les modèles présents dans la littérature ne conviennent pas pour décrire, de façon analytique, les phénomènes qui se produisent lorsque les microparticules pénètrent dans la peau ni même lorsqu'un projectile sphérique est projeté dans un gel. Pour atteindre l'objectif du projet, il a d'abord été nécessaire d'avoir une vue d'ensemble de ce qu'est l'injection sans aiguille et de son fonctionnement ainsi que de connaître les particularités de la peau. Ensuite, l'étude des différents modèles présents dans la littérature, pour l'injection sans aiguille, mais aussi dans le domaine de la balistique a apporté des pistes de réflexion afin de développer le modèle analytique. Face aux imprécisions des paramètres reliés aux microparticules ainsi qu'à la peau et face à l'absence d'outils pour raffiner les paramètres, le modèle a été développé avec un système macroscopique. Ainsi, des projectiles macroscopiques ont été tirés dans des gels transparents afin de visualiser les phénomènes qui se produisent et de suivre la position du projectile dans le gel en temps réel. Ces données ont ensuite été utilisées afin d'établir un système de forces pouvant décrire correctement les forces appliquées sur le projectile et prédire la profondeur maximale atteinte par celui-ci. Des tests d'indentation quasi-statiques et dynamiques ont aussi été effectués sur les gels afin de caractériser leurs propriétés mécaniques et viscoélastiques et d'approfondir la compréhension de leur mécanisme de rupture. Les trois contributions significatives de cette thèse sont le développement d'un modèle analytique de pénétration de projectiles dans des gels, une méthode de caractérisation de la viscosité et de la contrainte ultime à la rupture à de hauts taux de déformation ainsi que l'estimation de la vitesse limite pour qu'un projectile pénètre le gel en fonction des paramètres intrinsèques du projectile et du gel. En ce qui a trait à la peau, le modèle prédit correctement la profondeur finale atteinte par les microparticules ayant un diamètre plus grand ou égal à celui des cellules (pénétration extracellulaire), mais n'est pas valide pour les microparticules ayant un diamètre plus petit que la cellule, car le mécanisme de pénétration est différent (pénétration intracellulaire).

L’infirmière en GMF : vers une meilleure connaissance des activités réalisées auprès des personnes atteintes de maladies chroniques

Résumé : Contexte : Depuis la création des Groupes de médecine de famille (GMF), les infirmières peuvent assurer le suivi des personnes atteintes de maladies chroniques (MC). Il existe des écarts entre la littérature et la pratique. Un constat provincial permettra une compréhension des enjeux d’optimisation de la pratique infirmière auprès de cette clientèle grandissante. Objectifs : 1) décrire les activités de l’infirmière en GMF auprès des personnes atteintes de MC; 2) décrire les éléments contextuels déterminants de ces activités; 3) dresser un portrait provincial des activités des infirmières de GMF auprès des personnes atteintes de MC. Méthode : Un devis mixte séquentiel exploratoire en trois volets a été effectué. Volet 1 : Une étude de cas multiple a été réalisée auprès de dix infirmières de GMF. Cinq sources de données ont été utilisées : 1) observation des rencontres infirmière-patient (n=10); 2) entrevues individuelles avec chaque infirmière (n=10); 3) entrevues individuelles avec chaque patient (n=10); 4) audit des notes infirmières au dossier des patients participant (n=10) et; 5) documents administratifs décrivant la pratique des infirmières à l’intérieur des GMF. L’analyse qualitative a permis de générer une liste d’activités et de décrire les éléments contextuels qui déterminent les activités. Volet 2 : Un questionnaire électronique a été créé à l’aide de la liste d’activités produite lors du Volet 1 et de la recension des écrits. Il a été validé et prétesté. Volet 3 : Une enquête provinciale a été réalisée auprès de 322 infirmières de GMF. Des analyses descriptives telles que des fréquences, moyennes, étendues et écarts types ont été effectuées. Résultats : Volet 1 : les activités des infirmières de GMF auprès des personnes atteintes de MC sont regroupées en cinq domaines. Des éléments liés à l’organisation, aux infirmières et aux personnes atteintes de MC peuvent influencer les activités. Volet 3 : 266 infirmières ont complété le questionnaire. Les résultats démontrent que leurs activités se situent principalement dans les domaines de la Promotion de la santé et de l’Évaluation globale de la condition de la personne. Les activités en lien avec la Collaboration infirmière-médecin et l’Organisation de l’offre de services sont réalisées de façon occasionnelle. Conclusion : Cette étude a permis une description en profondeur des activités des infirmières de GMF auprès des personnes atteintes de MC. Il s’agissait d’un jalon important en vue d’optimiser les interventions liées à la prise en charge des MC en soins de première ligne.

Évaluation de l’état des dalles en béton armé enterrées

Dans le souci d’améliorer le réseau de distribution de l'énergie électrique, tout en maintenant l'intégrité de certains sites urbains protégés, plusieurs municipalités du Québec ont choisi d’enfouir leurs fils électriques. Ce type d’installation requiert des chambres de raccordement souterraines afin de réaliser l’entretien du réseau et le câblage. Ces chambres sont typiquement placées à tous les 300 mètres du réseau et sont généralement recouvertes d’épaisseurs de remblai allant de 0,6 m à 1m. L’un des principaux problèmes affectant l’état structural de ces chambres est la dégradation du béton de la surface externe de celles-ci. Dans certains cas, la dégradation peut atteindre une portion non négligeable de l’épaisseur de la dalle, jusqu’à en causer l’effondrement. En plus de présenter un danger pour la population, ces effondrements entraînent des coûts d’entretien élevés pour les propriétaires d’ouvrages. En outre, ces chambres sont difficiles à inspecter par l’intérieur. Cette problématique est d’autant plus importante étant donné la grande quantité de chambres de raccordement souterraines construites par le passé. Dans ce contexte, Hydro-Québec a lancé un programme de recherche visant à faire l'évaluation par des techniques de contrôle non destructif de l’état du béton du toit des chambres de raccordement souterraines. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette étude. Le but de notre projet est d'évaluer les capacités de la technique du Géoradar à détecter l’endommagement du béton et, si possible, déterminer l’étendue en profondeur des dégradations dans le béton de ces dalles en béton armé enterrées. Ce mémoire de maîtrise présente la méthode proposée pour atteindre cet objectif. Des simulations numériques ont été réalisées, dans un premier temps, pour établir les limites de l'application Géoradar dans le cadre de notre problématique. Les résultats obtenus ont ensuite été confrontés à des essais réalisés sur des dalles réelles enterrées. Les travaux ont permis de montrer sans équivoque qu'avec le Géoradar, il est possible de déceler la dégradation au niveau des dalles enterrées, lorsque celles-ci se situaient à une profondeur maximale de 75 cm sous un sol de type sableux. Mais, il est encore difficile de pouvoir estimer l’étendue en profondeur de la dégradation, sans connaître l'état initial des dalles.

Méthodes de segmentation du ventricule gauche basée sur l'algorithme graph cut pour les images par résonance magnétique et échocardiographiques

L’échocardiographie et l’imagerie par résonance magnétique sont toutes deux des techniques non invasives utilisées en clinique afin de diagnostiquer ou faire le suivi de maladies cardiaques. La première mesure un délai entre l’émission et la réception d’ultrasons traversant le corps, tandis que l’autre mesure un signal électromagnétique généré par des protons d’hydrogène présents dans le corps humain. Les résultats des acquisitions de ces deux modalités d’imagerie sont fondamentalement différents, mais contiennent dans les deux cas de l’information sur les structures du coeur humain. La segmentation du ventricule gauche consiste à délimiter les parois internes du muscle cardiaque, le myocarde, afin d’en calculer différentes métriques cliniques utiles au diagnostic et au suivi de différentes maladies cardiaques, telle la quantité de sang qui circule à chaque battement de coeur. Suite à un infarctus ou autre condition, les performances ainsi que la forme du coeur en sont affectées. L’imagerie du ventricule gauche est utilisée afin d’aider les cardiologues à poser les bons diagnostics. Cependant, dessiner les tracés manuels du ventricule gauche requiert un temps non négligeable aux cardiologues experts, d’où l’intérêt pour une méthode de segmentation automatisée fiable et rapide. Ce mémoire porte sur la segmentation du ventricule gauche. La plupart des méthodes existantes sont spécifiques à une seule modalité d’imagerie. Celle proposée dans ce document permet de traiter rapidement des acquisitions provenant de deux modalités avec une précision de segmentation équivalente au tracé manuel d’un expert. Pour y parvenir, elle opère dans un espace anatomique, induisant ainsi une forme a priori implicite. L’algorithme de Graph Cut, combiné avec des stratégies telles les cartes probabilistes et les enveloppes convexes régionales, parvient à générer des résultats qui équivalent (ou qui, pour la majorité des cas, surpassent) l’état de l’art ii Sommaire au moment de la rédaction de ce mémoire. La performance de la méthode proposée, quant à l’état de l’art, a été démontrée lors d’un concours international. Elle est également validée exhaustivement via trois bases de données complètes en se comparant aux tracés manuels de deux experts et des tracés automatisés du logiciel Syngovia. Cette recherche est un projet collaboratif avec l’Université de Bourgogne, en France.

Étude du comportement d'une section d'essais de chaussée de BAC avec des armatures en PRFV

Au Québec, l’épandage des sels de déglaçage pendant l’entretien hivernal des routes est l’une des causes de la corrosion des armatures en acier dans les ouvrages routiers en béton armé. La corrosion de l’acier crée des tensions internes dans le béton, ce qui entraine l’éclatement du béton qui enrobe l’armature d’acier. La durée de vie des infrastructures routières est par conséquent réduite et les coûts d’entretien sont augmentés. Le présent projet de recherche est né d’une collaboration entre le ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l’Électrification des Transports (MTMDET) et l’Université de Sherbrooke. Il vise à étudier l’utilisation des barres en polymères renforcés de fibres de verre (PRFV), non sujettes à la corrosion dans les dalles en béton armé continu (BAC). Dans cette étude, une section de chaussée de 300 mètres de long a été instrumentée pendant la reconstruction de l’autoroute 40 Ouest à Montréal, pour caractériser le comportement à court et à long terme des dalles en BAC avec des armatures en PRFV. Les résultats expérimentaux montrent que les conditions climatiques affectent considérablement le comportement à la fissuration des dalles en BAC de PRFV et d’acier. Une analyse par éléments finis d’une section de la chaussée a été également réalisée avec le logiciel Abaqus en vue d’étudier l’influence de plusieurs paramètres tels que le taux d’armature longitudinale, les propriétés des barres de PRFV et leur profondeur, l’épaisseur de la dalle, le coefficient de dilatation thermique du béton et l’espacement des armatures transversales sur le comportement de la dalle en BAC de PRFV. Le modèle par éléments finis a été validé avec les résultats expérimentaux obtenus en chantier. Les résultats numériques montrent que le coefficient de dilatation thermique du béton, le taux d’armature longitudinale, les propriétés des barres de PRFV et leur positionnement dans la dalle, l’épaisseur de la dalle constituent les paramètres qui influencent le plus le comportement des dalles en BAC. Pour le dimensionnement des dalles en BAC de PRFV, des taux d’armature ainsi que des propriétés de barres de PRFV ont été proposés en tenant compte des résultats expérimentaux ainsi que de l’analyse par éléments finis.

Há bastante tempo que não te escrevo, mas não sei a razão. Notas acerca acerca da escrita como envio em Vergílio Ferreira e Jacques Derrida

Caracterizado muitas vezes e talvez algo injustamente como um escritor que publicou sobretudo romances de ideias, expressão que não deixa de ser equívoca, é indiscutível que a obra de Vergílio Ferreira, nas suas múltiplas dimensões, transita frequentemente entre os territórios classicamente definidos como literatura e filosofia. Por isso, é habitual associar-se alguns dos seus romances, nomeadamente aquele que tem por cenário a cidade de Évora (Aparição, 1959), ao existencialismo sartriano. Essa colagem merece ainda assim ser questionada. Até porque, noutros passos da sua obra, Vergílio discute longa e pertinentemente algumas teses do autor de L’Être et le Néant (cf., por exemplo, as páginas 128-138, escritas precisamente em Évora, do Diário Inédito, 2010). Menos referida é, contudo, a relação que os escritos de Vergílio têm com outro filósofo francês, Jacques Derrida. Essa relação não é, com certeza, de circunstância. Aliás, deve-se a Vergílio aquela que é, seguramente, uma das primeiras tentativas de traduzir para a língua portuguesa a famosa expressão cunhada por Derrida: différance (cf. Espaço do Invisível II, 1976, pp. 82-83). A presente comunicação visa pôr em diálogo dois livros de Vergílio Ferreira que estão, como se sabe, intimamente vinculados entre si – Para Sempre (1983) e a Cartas para Sandra (1996) – com a matriz teórica derridiana, designadamente com as suas concepções de escrita, de destinação e até de destinerrância. Fá-lo-á sobretudo a partir de La Carte Postale – de Socrate à Freud et au-delà (1980), obra singular no próprio trajecto do filósofo francês em que se mesclam o diário e a ficção, a teoria e o género epistolar.

The Worldhood of the Cinematic Image

A close analysis of the specifically cinematographic procedure in Akira Kurosawa’s ‘Dream’ Crows reveals it as an articulated and insightful philosophical statement, endowed with general relevance concerning ‘natural’ perception, phenomenological Erlebnis, mechanical image and aesthetic rapture. The antagonism between the Benjaminian lineage of a mechanical irreducibility of the cinematic image to anthropocentric categories, and the Cartesian tradition of a film-philosophy still relying on the equally irreducible structure of the intentional act, be it the one of a deeply embodied and enworlded counsciousness, in accounting for the essential structure of film and spectator (and their relation), i.e., the antagonism between the decentering primacy of the image and the self-centered primacy of perception, cannot be settled through a simple Phenomenological shift from occularcentric, intentional counsciousness to its embodyment ‘in-the-world’ as yet another carrier of intentionality. Still it remains to be explained what is it in the mechanical image that is able to so deeply affect the human flesh, and conversely, to what features in the human bodily experience is its mechanical other, the fascinating image, so successfuly adressing? It should be expected from the anti-Cartesianism of both the early and the late Merleau-Ponty the textual support for an approach to the essential condition of passivity in movie watching, that would be convergent with Benjamin. The Chapter ‘Le sentir’, in Phénoménologie de la perception, will offer us the proper guide to elucidate what we are already perceiving and conceiving in Kurosawa’s film, where the ex-static phenomenological body of the aesthetical contemplator ‘enters the frame’ like the Benjaminian surgeon enters the body and like the painter - and always already like our deepest level of ‘sensing’, previously to any act of cousciousness - ‘just looses himself in the scene before him’. The Polichinello secret of cinema watching is nonetheless too evident to be seen, and that is where Phenomenological description and reduction are still required.

CAMBIO EN EL USO DEL SUELO EN GENERAL VIEJO DE PEREZ ZELEDON

El presente trabajo es un intento de análisis de las características geográficas de sector de Valle del General. Para delimitar el área se tomó la confluencia del río Buena Vista con el Chirripó; o sea, a partir de donde se origina el río General, hasta confluencia de éste con el río Peñas Blancas, esto es, la margen izquierda del río General, entre las cotas 500 m hacia el sur del área y la de 100m al norte. El área de estudio tiene una superficie de 87.8 km²  3.251 habitantes (mapa nº 1). Se expande por la izquierda del río General y tiene como centro de atracción al antiguo pueblo de General Viejo, entre Rivas y las Juntas de Pacuar; en general, coincide con los limites político-administrativos de del distrito segundo del cantón de Pérez Zeledón. Se pretende, también, aplicar el método de trabajo de la geografía regional. Por eso, el plan de trabajo elaborado contempla el aspecto físico y humano. En el conjunto de la estructura productiva, se toma como base los cambios ocurridos en el uso del suelo entre 1973-1979; en este sentido, se pretende dar una explicación global de los elementos que intervinieron para que operaran dichos cambios y la explicación de ello en función del sistema económico imperante.   SUMMARY This article intent to analyze the geographic characteristics of sector of the General Valley. The junction of Buena Vista and Chirripó rivers was chosen in order to delimit the area; or in other words, starting from the origin of the General river to its junction with the Peñas Blancas river, that corresponds to the left margin of the General river, between the benchmarks 500 meters to the south of the area and 1000 meters to the north. The area being studied has a surface area of 87.7 square kilometers and a total of 3.251 habitants (map nº 1). Expansion occurs on the left side of the General River whose center of attraction is the old town of General Viejo, located between Rivas and the Juntas Pacuar; in general, it coincides with the political-administrative limits of the second district of Perez Zeledon canton. The application of the work method used in regional geography is also contemplated. As such, the elaborated work plan takes into account the human and physical aspects. In the combined total of the production structure, the changes that occurred in the land use between the years 1973-1979, was chosen as a base; in this sense, a global explanation is given of the elements that intervened in order to make possible such changes and of the functions of the current economic system.       RESUME Ce travail concerne seulement un secteur de la Vallée de El General, délimité comme suit : de la confluence du Rio Buena Vista et du Rio Chirripó, dont l’union donne naissance au Rio General, jusqu’i au confluence de ce Dornier avec son affluent le Rio Peñas Blancas. Il correspond à la rive gauche du General, entre les côtes 1.000 au nord, prés de Rivas, et 500 au sud (Juntas de Pacuar) courne 87.8 km² et compte 3.251 hab (carte nº 1). Il s’étend autour de l’ancien petit centre rural, El General Viejo, et coïncide plus ou moins, avec le district Nº 2 du Canton de Pérez Zeledón. On y applique la méthode d’analyse de la géographique régionale, à la fois sur les plans humain et physique, pour définir son organisation de production et son évolution entre 1973-1979, surtout pour ce qui concerne l’utilisation des terres; évolution à laquelle on présente une explication globale en fonction du système ecónomique.