Analysis and Implementation of Robust Grasping Behaviors

This thesis addresses the problem of developing automatic grasping capabilities for robotic hands. Using a 2-jointed and a 4-jointed nmodel of the hand, we establish the geometric conditions necessary for achieving form closure grasps of cylindrical objects. We then define and show how to construct the grasping pre-image for quasi-static (friction dominated) and zero-G (inertia dominated) motions for sensorless and sensor-driven grasps with and without arm motions. While the approach does not rely on detailed modeling, it is computationally inexpensive, reliable, and easy to implement. Example behaviors were successfully implemented on the Salisbury hand and on a planar 2-fingered, 4 degree-of-freedom hand.

The PHD: A Planar, Harmonic Drive Robot for Joint Torque Control

This thesis details the development of a model of a seven degree of freedom manipulator for position control. Then, it goes on to discuss the design and construction of a the PHD, a robot built to serve two purposes: first, to perform research on joint torque control schemes, and second, to determine the important dynamic characteristics of the Harmonic Drive. The PHD, is a planar, three degree of freedom arm with torque sensors integral to each joint. Preliminary testing has shown that a simple linear spring model of the Harmonic Drive's flexibility is suitable in many situations.

Modeling, Estimation, and Control of Robot-Soil Interactions

This thesis presents the development of hardware, theory, and experimental methods to enable a robotic manipulator arm to interact with soils and estimate soil properties from interaction forces. Unlike the majority of robotic systems interacting with soil, our objective is parameter estimation, not excavation. To this end, we design our manipulator with a flat plate for easy modeling of interactions. By using a flat plate, we take advantage of the wealth of research on the similar problem of earth pressure on retaining walls. There are a number of existing earth pressure models. These models typically provide estimates of force which are in uncertain relation to the true force. A recent technique, known as numerical limit analysis, provides upper and lower bounds on the true force. Predictions from the numerical limit analysis technique are shown to be in good agreement with other accepted models. Experimental methods for plate insertion, soil-tool interface friction estimation, and control of applied forces on the soil are presented. In addition, a novel graphical technique for inverting the soil models is developed, which is an improvement over standard nonlinear optimization. This graphical technique utilizes the uncertainties associated with each set of force measurements to obtain all possible parameters which could have produced the measured forces. The system is tested on three cohesionless soils, two in a loose state and one in a loose and dense state. The results are compared with friction angles obtained from direct shear tests. The results highlight a number of key points. Common assumptions are made in soil modeling. Most notably, the Mohr-Coulomb failure law and perfectly plastic behavior. In the direct shear tests, a marked dependence of friction angle on the normal stress at low stresses is found. This has ramifications for any study of friction done at low stresses. In addition, gradual failures are often observed for vertical tools and tools inclined away from the direction of motion. After accounting for the change in friction angle at low stresses, the results show good agreement with the direct shear values.

From First Contact to Close Encounters: A Developmentally Deep Perceptual System for a Humanoid Robot

This thesis presents a perceptual system for a humanoid robot that integrates abilities such as object localization and recognition with the deeper developmental machinery required to forge those competences out of raw physical experiences. It shows that a robotic platform can build up and maintain a system for object localization, segmentation, and recognition, starting from very little. What the robot starts with is a direct solution to achieving figure/ground separation: it simply 'pokes around' in a region of visual ambiguity and watches what happens. If the arm passes through an area, that area is recognized as free space. If the arm collides with an object, causing it to move, the robot can use that motion to segment the object from the background. Once the robot can acquire reliable segmented views of objects, it learns from them, and from then on recognizes and segments those objects without further contact. Both low-level and high-level visual features can also be learned in this way, and examples are presented for both: orientation detection and affordance recognition, respectively. The motivation for this work is simple. Training on large corpora of annotated real-world data has proven crucial for creating robust solutions to perceptual problems such as speech recognition and face detection. But the powerful tools used during training of such systems are typically stripped away at deployment. Ideally they should remain, particularly for unstable tasks such as object detection, where the set of objects needed in a task tomorrow might be different from the set of objects needed today. The key limiting factor is access to training data, but as this thesis shows, that need not be a problem on a robotic platform that can actively probe its environment, and carry out experiments to resolve ambiguity. This work is an instance of a general approach to learning a new perceptual judgment: find special situations in which the perceptual judgment is easy and study these situations to find correlated features that can be observed more generally.

A system to evaluate the accuracy of a visual mosaicking methodology

When underwater vehicles navigate close to the ocean floor, computer vision techniques can be applied to obtain motion estimates. A complete system to create visual mosaics of the seabed is described in this paper. Unfortunately, the accuracy of the constructed mosaic is difficult to evaluate. The use of a laboratory setup to obtain an accurate error measurement is proposed. The system consists on a robot arm carrying a downward looking camera. A pattern formed by a white background and a matrix of black dots uniformly distributed along the surveyed scene is used to find the exact image registration parameters. When the robot executes a trajectory (simulating the motion of a submersible), an image sequence is acquired by the camera. The estimated motion computed from the encoders of the robot is refined by detecting, to subpixel accuracy, the black dots of the image sequence, and computing the 2D projective transform which relates two consecutive images. The pattern is then substituted by a poster of the sea floor and the trajectory is executed again, acquiring the image sequence used to test the accuracy of the mosaicking system

Entorn de suport al diagnòstic d'estenosi de caròtida

L’objectiu d’aquest projecte és ampliar la plataforma Starviewer integrant els mòduls necessaris per donar suport al diagnòstic de l’estenosi de caròtida permetent interpretar de forma més fàcil les imatges Angiografia per Ressonància Magnètica (ARM). La plataforma Starviewer és un entorn informàtic que integra funcionalitats bàsiques i avançades pel processament i la visualització d’imatges mèdiques. Està desenvolupat pel Grup d’Informàtica Gràfica de la Universitat de Girona i l’Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI) de l’hospital Dr. Josep Trueta. Una de les limitacions de la plataforma és el no suportar el tractament de lesions del sistema vascular. Per això ens proposem a corregir-ho i ampliar les seves extensions per a poder diagnosticar l’estenosi de caròtida

Análisis de las estrategias emprendidas en materia de política exterior de India en la década de los noventa y la incidencia que han tenido éstas en la construcción de un escenario de seguridad con China y Pakistán

India, China y Pakistán hacen parte de un subsistema estratégico de seguridad. Los constantes e históricos roces fronterizos, la falta de diálogo político entre las unidades y la creciente carrera armamentista, son factores detonantes de la crisis que enfrentan estos Estados, lo que no les ha permitido una verdadera integración a pesar de los considerables esfuerzos diplomáticos, políticos y económicos. India por su parte, ha buscado incrementar su poder en el Sur de Asia como un actor influyente y dinamizador de las relaciones bilaterales con respecto a su zona geográfica de influencia principalmente en la década de los noventa, pero ha enfrentado históricos roces en zonas fronterizas que se encuentran sin resolver, adicional a ello la nación se ha enfrentado a un fenómeno que mitiga su capacidad de acción y ejecución que es el terrorismo y la insurgencia en la región. Todo lo anterior es analizado bajo la Teoría del Realismo Ofensivo de John J. Mearsheimer

Una escola oberta a les fam??lies i a l'entorn. 'Una escuela abierta a las familias y a su entorno'

Resumen tomado del autor

Estimulacion magnetica trascraneal en el desempeno motor en enfermedades del sistema nervioso central: Revision Sistematica

Introducción: El uso de la estimulación cerebral no invasiva en procesos de rehabilitación es de gran interés, por cuanto con mediación tecnológica se generan nuevas posibilidades de recuperación motora, a partir de la activación de la corteza cerebral. El objetivo del estudio es establecer la evidencia del uso terapéutico de la EMT, relacionado con el desempeño motor de pacientes con enfermedades del sistema nervioso central. Metodología: Se realizó una revisión sistemática de la literatura. Se incluyeron 10 estudios en el análisis cualitativo que incluyó la evaluación de calidad con la escala de Jadad y del riesgo de sesgo con la herramienta Cochrane. Fueron excluidos 1613 estudios. Se aplicó el protocolo del estudio para la extracción, revisión y validez de los estudios incluidos. Resultados: La evidencia disponible muestra resultados positivos del uso terapéutico de la EMT en el desempeño motor en aspectos como la aceleración, la fuerza de pinza y de agarre, la estabilidad y la fuerza muscular, así como una mejor velocidad de la marcha y una disminución en la frecuencia y severidad de los espasmos. Discusión: La EMT puede constituir una estrategia terapéutica para mejorar el desempeño motor en pacientes con ECV, Lesión Medular y enfermedad de Parkinson, que requiere más investigación por la heterogeneidad de los diseños y medidas de descenlace utilizados, así como por la alta variabilidad interindividual que hace complejo estandarizar los protocolos de su uso terapéutico.

Presión arterial en preescolares de la localidad de Usaquén en Bogotá

Introducción: La hipertensión arterial es un problema de salud pública tanto en países industrializados como en vía de desarrollo. Su prevalencia en la infancia viene en aumento por lo que es relevante determinarla en niños preescolares a nivel local. Objetivo: Determinar la prevalencia de hipertensión arterial en niños de tres a cinco años de una cohorte de 14 hogares infantiles del ICBF de la localidad de Usaquén en Bogotá. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de corte transversal analítico, utilizando la base de datos de un ensayo aleatorizado y controlado del año 200913, y se evaluaron las cifras de tensión arterial de acuerdo a sexo, edad, talla y su correlación con el IMC con un nivel de confianza del 95% y precisión del 1%. Se calcularon las medias, desviaciones estándar, percentiles y prevalencia. Resultados: Se obtuvo una muestra de 1035 casos, encontrándose una prevalencia de 4,5% de HTA sistólica, 10,4% de diastólica, ambas en estadio I; teniendo en cuenta tanto sistólica como diastólica, fue de 11,6% en estadio I. Se determinaron los valores de presión arterial sistólica y diastólica en cuartiles de acuerdo a edad, sexo y talla. El coeficiente de correlación entre el IMC y los niveles de presión arterial sistólica y diastólica fueron de 0.0992 y 0.0362 respectivamente. Conclusión: La prevalencia de HTA general fue de 11,6%, predominando la diastólica en estadio I en niños preescolares. No se encontró correlación entre el IMC y las cifras de tensión arterial sistólica y diastólica.

Sensibilidad del cuestionario anamnésico de síntomas de miembro superior y columna desarrollado por la unidad de investigación de ergonómica de postura y movimiento (EPM) desde la perspectiva de la fisioterapia en Colombia

El propósito de este estudio es evaluar la sensibilidad, especificidad y valores predictivos del Cuestionario Anamnésico de Síntomas de Miembro Superior y Columna (CASMSC) desarrollado por la Unidad de Investigación de Ergonomía de Postura y Movimiento (EPM). Se realizó un estudio descriptivo de tipo correlacional, mediante el análisis de datos secundarios de una base de datos con registros de trabajadores de la industria de alimentos (n=401) en el año 2013, a quienes se les había aplicado el CASMSC, así como una evaluación clínica fisioterapéutica enfocada en los mismos segmentos corporales; esta última utilizada como prueba de oro. Para analizar si existían diferencias estadísticas por edad, antigüedad y género se aplicó el análisis de varianza de una vía. La sensibilidad, especificidad y valores predictivos del CASMSC se informan con sus respectivos intervalos de confianza (95%). La prevalencia de umbral positivo para sospecha de Desorden Músculo Esquelético (DME) tanto de miembro superior como de columna se encontró muy por encima de la media nacional para el sector. La sensibilidad del CASMSC para miembro superior estuvo en el rango de un 80% a 94,57% y para columna cervical y lumbar fue de 36,4% y 43,4%, respectivamente. Para la región dorsal fue casi del doble de las otras dos regiones (85,7%). El CASMSC es recomendable en su apartado para miembro superior dado a su alto nivel de sensibilidad.

Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob esporádica: estudio clínico, patológico y molecular de un caso

Generalidades. Las encefalopatías espongiformes transmisibles son enfermedades neurodegenerativas ocasionadas por la acumulación anormal de una variante mal plegada de la proteína priónica, lo cual induce la formación de conglomerados proteicos resistentes a la degradación. Además, son responsables de la disfunción sináptica, daño neuronal y de la sintomatología clásica acompañante. Esta proteína de membrana es codificada por el exón 2 del gen PRNP, ubicado en el brazo corto del cromosoma 20 y parece estar involucrada en la trasmisión sináptica, la transducción de señales, la actividad antioxidante de la superoxidodismutasa, neuroplasticidad y sobrevida celular. Un polimorfismo en el codón 129 se asocia con una susceptibilidad diferencial a la enfermedad Creutzfeldt-Jakob esporádica. Objetivo. Estudio clínico, patológico y molecular de un caso de una mujer de 58 años con diagnóstico de enfermedad de Creutzfeldt- Jakob esporádica. Métodos y resultados. Se presenta el caso de una mujer en quien aparece un trastorno depresivo del afecto con demencia progresiva y sintomatología general. Al final de la enfermedad, el cuadro progresó a un déficit neurológico focalizado en el área visual. La RMN mostró hiperintensidades inespecíficas córtico-subcorticales en el núcleo estriado; en el EEG se encontró pérdida de ritmos de fondo, patrón de descargas periódicas generalizadas y complejos trifásicos; en la biopsia cerebral postmorten se evidenció pérdida severa de la población neuronal en todas las capas, vacuolas en el neuropil, en el soma neuronal y en la glía. El análisis de secuencia del gen PRNP, a partir de extracción de DNA de sangre periférica, identificó homocigosis para metionina en el codón 129. La paciente fallece a los 3 meses del inicio de la sintomatología. Conclusión. Por epidemiología, curso clínico y exámenes paraclínicos se confirma el diagnóstico de enfermedad de Creutzfeldt- Jakob esporádica.La determinación del genotipo para los polimorfismos de riesgo se convierte en una herramienta útil para complementar por medios moleculares el diagnóstico y para profundizar la comprensión de la fisiopatología de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, tanto para formas esporádicas como para la nueva variante.

“Factores asociados con la calificación del origen del síndrome de manguito rotatorio en trabajadores afiliados a una entidad promotora de salud privada”.

El dolor de hombro es una de las causas más frecuentes de consulta médica general. El Síndrome de Manguito Rotatorio emerge durante los años 2003 y 2004 como la quinta causa de morbilidad profesional en Colombia, ocupando el segundo lugar a nivel del miembro superior. La gran mayoría de estudios han encontrado una clara relación entre los trastornos musculoesqueléticos de hombro y el tipo de trabajo. Se ha descrito una alta relación del hombro doloroso asociado a profesiones manualmente intensas, es evidente la asociación entre la actividad laboral con el brazo elevado con patologías de hombro. Dentro de los factores individuales predisponentes se encuentran: Edad mayor, género femenino, dominancia del miembro superior, alto índice de masa corporal, sintomatología osteomuscular previa, baja realización de ejercicio, embarazo; hábitos de consumo y enfermedades metabólicas concomitantes. Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal, examinando las historias clínicas de 117 trabajadores calificados por diagnóstico de Síndrome de Manguito Rotatorio en el área de Medicina Laboral de una Entidad Promotora de Salud privada, durante año 2.013. El objetivo principal de este estudio fue identificar las variables relacionadas como factores influyentes en la causalidad de esta patología. Se estudió la asociación bivariada entre los diferentes factores de riesgo (personales y laborales) de interés y la determinación del origen laboral del Síndrome de Manguito Rotatorio mediante la obtención de la medida de asociación correspondiente (Odds ratio). La investigación permitió identificar que el mayor porcentaje de calificación del origen del S.M.R. es el laboral con el 86.6% de la población estudiada, el 11.8% restante tiene una calificación de origen común. Todos los trabajadores estudiados presentaron sintomatología dolorosa a nivel del hombro en calificación 100%. La imagen diagnostica utilizada para la calificación de la patología fue la Resonancia Magnética de hombro 97.5%. Se encontró relación de causalidad entre la presentación de la patología con el género femenino, la edad con rango entre 30 y 45 años, el hábito de fumar y la no realización de ejercicio. Como conclusión final se obtiene que los resultados obtenidos concuerdan con lo descrito en la literatura a nivel mundial en trabajadores, en los cuales influyen los aspectos personales y laborales descritos como variables en el presente estudio con relación a la calificación del origen laboral del Síndrome de Manguito Rotatorio.

Efecto de una intervención sobre la carga física durante el proceso de coquización en una empresa de Colombia

Se realizó estudio cuasi experimental con el fin de comparar el efecto sobre la carga física de una intervención tecnológica y en la organización del trabajo en trabajadores en el cargo de horneros en la tarea de extracción de coque en Colombia. Se midió la carga física mediante frecuencia cardiaca e índice de costo cardiaco relativo en una población de trabajadores expuestos (37) y no expuestos (66) a una intervención tecnológica. La monitorización de la frecuencia cardiaca se realizó con 7 pulsímetros Polar RS 800cx debidamente calibrados. Las variables numéricas se describieron con base en la media aritmética, su desviación estándar, y el rango. Para evaluar la diferencia entre las medias de los grupos con respecto a la frecuencia cardiaca en reposo, media, máxima, índice de costo cardiaco relativo, gasto energético de trabajo se aplicó análisis de varianza de una vía. Se estableció a priori un nivel de significación estadística α = 0,05. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el comportamiento de la frecuencia cardiaca media, frecuencia cardiaca máxima e índice de costo cardiaco relativo, entre los grupos de estudio. Se concluyó que este estudio valida la frecuencia cardiaca como una variable sensible para la medición del riesgo por carga física y a su utilidad en la evaluación intervenciones ergonómica. El estudio demostró que la intervención ergonómica logró controlar la carga física con una disminución significativa la frecuencia cardiaca, en el grupo de intervención.

La estrategia de liderazgo regional de la India a través de la cooperación sur-sur (2003-2012)

La presente investigación tiene como objetivo analizar en qué medida la estrategia de liderazgo regional de la India ha sido impulsada a través de los programas y proyectos de cooperación sur-sur ofrecidos por este país en el periodo de 2003-2012. De igual forma se pretende indagar sobre el papel histórico que ha jugado la India en el establecimiento y posterior evolución de esta nueva forma de cooperación que ha sido vista por la mayoría de los académicos como un complemento de la cooperación norte-sur, y que responde a una serie de intereses particulares. En este caso en particular, la cooperación sur-sur ha sido utilizada por India como una herramienta para incrementar sus capacidades de poder que le permitan consolidarse como líder regional.