Design of mechatronic system for handling bedridden people

Dissertação de mestrado em Engenharia Mecatrónica

Experimental procedures for the identification of material properties of intervertebal disc - a contribution for the development of biomimetic substitutes for the nucleus pulposus

Tese de Doutoramento em Engenharia Mecânica.

Development of an integrated approach to reliability management and operation

The research described in this thesis has been developed as a part of the Reliability and Field Data Management for Multi-component Products (REFIDAM) Project. This project was founded under the Applied Research Grants Scheme administered by Enterprise Ireland. The project was a partnership between Galway-Mayo Institute of Technology and Thermo King Europe. The project aimed to develop a system in order to manage the information required for reliability assessment and improvement of multi-component products, by establishing information flows within the company and information exchange with fleet users.

Automatisierte Hardware-Software Partitionierung am Beispiel eines eingebetteten, echtzeitfähigen Stereobildanalysesystems in Kraftfahrzeugen

Hardware-Software Co-Design, Simulated Annealing, Real-Time Image Processing, Automated Hardware-Software Partitioning

Avaluació de la tecnologia de les GPUs

En el projecte s’ha dut a terme un estudi sobre la tecnologia que aporten les targetes gràfiques (GPU) dins l’àmbit de programació d’aplicacions que tradicionalment eren executades en la CPU o altrament conegut com a GPGPU. S’ha fet una anàlisi profunda del marc tecnològic actual explicant part del maquinari de les targetes gràfiques i de què tracta el GPGPU. També s’han estudiat les diferents opcions que existeixen per poder realitzar els tests de rendiment que permetran avaluar el programari, quin programari està dissenyat per ser executat amb aquesta tecnologia i quin és el procediment a seguir per poder utilitzar-los. S’han efectuat diverses proves per avaluar el rendiment de programari dissenyat o compatible d’executar en la GPU, realitzant taules comparatives amb els temps de còmput. Un cop finalitzades les diferents proves del programari, es pot concloure que no tota aplicació processada en la GPU aporta un benefici. Per poder veure millores és necessari que l’aplicació reuneixi una sèrie de requisits com que disposi d’un elevat nombre d’operacions que es puguin realitzar en paral lel, que no existeixin condicionants per a l’execució de les operacions i que sigui un procés amb càlcul aritmètic intensiu.

ATS3-testausjärjestelmän evaluointi

Työ tehtiin Nokia Technology Platforms S60 Mobile Runtime-yksikölle. Työn tavoitteena oli evaluoida ATS3-testausjärjestelmä. ATS3-järjestelmällä voidaan automatisoida ohjelmistotestausta. Evaluoinnilla pyrittiin selvittämään voidaanko tuotekehitysvaiheessa oleva järjestelmä ottaa jo käyttöön vai vaatiiko se vielä lisäkehitystä. Työssä kerrotaan aluksi yleisesti ohjelmistotestauksesta. Siinä käydään läpi myös testausprosessin vaiheet sekä kerrotaan lyhyesti avuksi kehitetyistä työkaluista. Työssä kerrotaan myös ATS3-järjestelmän edeltäjien ominaisuuksista, sekä miten ne eroavat tarkastelun kohteena olevasta järjestelmästä. Varsinainen evaluointi alkoi tutustumalla ja asentamalla järjestelmä. Tämän jälkeen suoritettiin samat testit sekä ATS2.x-järjestelmässä että ATS3-järjestelmäss. Testauksen jälkeen analysoitiin testitulosten yhdenmukaisuuden perusteella, voidaanko siirtyä käyttömään ATS3-järjestelmää. Testitulokset olivat käytännässä yhdenmukaiset suoritettaessa testejä matkapuhelimessa, mutta emulaattoritestaus täytyi jättää väliin. Lukuisista yrityksistä sekä järjestelmän kehittäjän avusta huolimatta testejä ei onnistuttu suorittamaan ATS3-järjestelmän emulaattoriympäristössä. Näin ollen päädyttiin tulokseen, ettei järjestelmää voida ottaa vielä käytöön emulaattoritestauksessa, vaan se vaatii lisätutkimusta sekä perehtymistä järjestelmään.

The Spanish motor industry in the first third of the 20th Century: A lost opportunity

The Spanish automobile industry had a late start. Although the country proved capable of short production runs of high-quality vehicles during the first third of the century it never managed to build up its own industry, unlike Great Britain, France, or Italy. What then, were the critical shortcomings that prevented the establishment of large Spanish motor manufacturers? Put another way, why did all of the companies set up during the first half-century fail to survive? This paper attempts to shed some light on these questions, employing a wide-ranging analysis of both internal and external factors affecting the industry. A feeble internal market, lack of resources and production factors are usually adduced as reasons, as are Spain's general economic backwardness and the role played by the public authorities. However, this paper mainly focuses on the internal factors concerning company strategy and organisation. A comparison with the Italian case helps put the traditional arguments in proper perspective and highlights those covering business strategies. Finally, we argue that a broad range of factors needs to be analysed to fully understand why Spain failed to establish a motor industry.

Contribución al diseño de GNSS-SDR, un receptor GNSS de código abierto

[ANGLÈS] This project introduces GNSS-SDR, an open source Global Navigation Satellite System software-defined receiver. The lack of reconfigurability of current commercial-of-the-shelf receivers and the advent of new radionavigation signals and systems make software receivers an appealing approach to design new architectures and signal processing algorithms. With the aim of exploring the full potential of this forthcoming scenario with a plurality of new signal structures and frequency bands available for positioning, this paper describes the software architecture design and provides details about its implementation, targeting a multiband, multisystem GNSS receiver. The result is a testbed for GNSS signal processing that allows any kind of customization, including interchangeability of signal sources, signal processing algorithms, interoperability with other systems, output formats, and the offering of interfaces to all the intermediate signals, parameters and variables. The source code release under the GNU General Public License (GPL) secures practical usability, inspection, and continuous improvement by the research community, allowing the discussion based on tangible code and the analysis of results obtained with real signals. The source code is complemented by a development ecosystem, consisting of a website (http://gnss-sdr.org), as well as a revision control system, instructions for users and developers, and communication tools. The project shows in detail the design of the initial blocks of the Signal Processing Plane of the receiver: signal conditioner, the acquisition block and the receiver channel, the project also extends the functionality of the acquisition and tracking modules of the GNSS-SDR receiver to track the new Galileo E1 signals available. Each section provides a theoretical analysis, implementation details of each block and subsequent testing to confirm the calculations with both synthetically generated signals and with real signals from satellites in space.

Evaluation of Post-Tension Strengthened Steel Girder Bridge Using FRP Bars, 2003

Many state, county, and local agencies are faced with deteriorating bridge infrastructure composed of a large percentage of relatively short to medium span bridges. In many cases, these older structures are rolled or welded longitudinal steel stringers acting compositely with a reinforced concrete deck. Most of these bridges, although still in service, need some level of strengthening due to increases in legal live loads or loss of capacity due to deterioration. Although these bridges are overstressed in most instances, they do not warrant replacement; thus, structurally efficient but cost-effective means of strengthening needs to be employed. In the past, the use of bolted steel cover plates or angles was a common retrofit option for strengthening such bridges. However, the time and labor involved to attach such a strengthening system can sometimes be prohibitive. This project was funded through the Federal Highway Administration’s Innovative Bridge Research and Construction program. The goal is to retrofit an existing structurally deficient, three-span continuous steel stringer bridge using an innovative technique that involves the application of post-tensioning forces; the post-tensioning forces were applied using fiber reinforced polymer post-tensioning bars. When compared to other strengthening methods, the use of carbon fiber reinforced polymer composite materials is very appealing in that they are highly resistant to corrosion, have a low weight, and have a high tensile strength. Before the post-tensioning system was installed, a diagnostic load test was conducted on the subject bridge to establish a baseline behavior of the unstrengthened bridge. During the process of installing the post-tensioning hardware and stressing the system, both the bridge and the post-tensioning system were monitored. The installation of the hardware was followed by a follow-up diagnostic load test to assess the effectiveness of the post-tensioning strengthening system. Additional load tests were performed over a period of two years to identify any changes in the strengthening system with time. Laboratory testing of several typical carbon fiber reinforced polymer bar specimens was also conducted to more thoroughly understand their behavior. This report documents the design, installation, and field testing of the strengthening system and bridge.

Taajuusmuuttajan ohjelmiston testaus

Tämän diplomityön tavoitteena oli kehittää menetelmiä ja ohjeitataajuusmuuttajan sulautetun ohjelmiston kehityksen aikaiseen testaukseen. Soveltuvia menetelmiä etsittiin tutkimalla laajasti kirjallisuutta sekä selvittämälläyrityksen testauskäytäntöä. Tutkittuja kirjallisuudesta löytyneitä menetelmä olivat testauskehykset, simulointi ja staattinen sekä automaattinen testaus. Kirjallisuudesta etsittiin myös menetelmiä, joiden avulla testausprosessia voidaan helpottaa tai muuten parantaa. Tällaisista menetelmistä tutkittiin muun muassa testidatan valintaa, testauslähtöistä kehitystä sekä testattavuuden parantamista. Lisäksi selvitettiin uudelleenkäytettävien testien ohjelmointiin soveltuvia ohjelmointikieliä. Haastatteluiden ja dokumentaation avulla saatiin hyvä käsitys yrityksessä vallitsevasta testauskäytännöstä sekä sen ongelmakohdista. Testauksen ongelmiksi havaittiin testausprosessin järjestelmällisyyden puute sekä tarve suunnittelijoiden testauskoulutukseen. Testausprosessin parantamiseksi esitetään moduulitestauskehyksen käyttöönottoa. Lisäksi suunnittelijoiden testauskoulutuksella arvioidaan olevan suuri vaikutus koko testausprosessiin. Testitapausten suunnitteluun esitetään menetelmiä, joiden avulla voidaan suunnitella kattavampia testejä.

3G SGSN Toiminnallisuustestauksen Automatisointi

3G SGSN (3rd Generation Serving GPRS Support Node) onUMTS (Universal Mobile Telecommunications System) pakettiverkon verkkoelementti, joka toimii linkkinä ulkoisen verkon(kuten Internet) ja radioverkon välillä. 3G SGSN ylläpitää tilaajan tietoja ja paikannustietoja päätelaitteen liikkuessa verkon sisällä ja välittää myös dataa ulkoisen verkon ja mobiilipäätelaitteen välillä. Tämän diplomityön aiheena on 3G SGSN toiminnallisuus-testauksen automatisointi. Työssä kehitetään 3G SGSN toiminnallisuustestaukseen soveltuva testauksen automatisointijärjestelmä Linux-ympäristössä AuTS (Automated Test Sequences)-automatisointityökalulla. Kehitystyöhön kuuluu järjestelmän suunnittelu ja toteutus. Toteutettu automatisointijärjestelmä suorittaa 3G SGSN toiminnallisuustestauksen istunnon- ja liikkuvuudenhallinnan testitapauksia.Suoritettujen testitapausten tuloksista luodaan HTML (Hypertext Markup Language)-raportti, joka sisältää tiedot ja analyysit suoritetuista testitapauksista sekä linkit testitapausten lokitietoihin. Hyvä automatisointi vaatii suunnittelua, jossa huomioidaan käytettävyys ja ylläpidettävyys. Näihin ominaisuuksiin on toteutuksessa kiinnitetty erityistä huomiota. Lopputuloksena saatiin toimiva automatisointijärjestelmä, joka osoittaa automatisoinnin tuovan huomattavia etuja toiminnallisuustestauksen tehokkuuteen. Työssä käsitelläänmyös ohjelmistotestausta sekä testauksen automatisointia ja niiden periaatteita.

Integrating testcase generator into Eclipse environment

Tämädiplomityö tutkii kuinka Eclipse -ympäristöä voidaan käyttää testitapausten generoinnissa. Eräs diplomityön pääaiheista on tutkia voidaanko olemassa olevilla Eclipsen komponenteilla parantaa symboolitietoutta, jotta testitapausten generointiin saataisiin lisää tietoa. Aluksi diplomityö antaa lyhyen katsauksen ohjelmistojentestaukseen, jotta lukija ymmärtää mitä ohjelmistotekniikan osa-aluetta diplomityö käsittelee. Tämän jälkeen kerrotaan lisää tietoa itse testitapausten generointiprosessista. Kun perusteet on käsitelty, tutustetaan lukija Eclipse -ympäristöön, mikä se on, mistä se koostuu ja mitä sillä voidaan tehdä. Tarkempaa tietoa kerrotaan Eclipsen komponenteista joita voidaan käyttää apuna testitapausten generoinnissa. Integrointi esimerkkinä diplomityössä esitellään valmiin testitapausgeneraattorin integrointi Eclipse -ympäristöön. Lopuksi Eclipse -pohjaista ratkaisua verrataan symboolitietouden sekä ajoajan kannalta aikaisempaan ratkaisuun. Diplomityön tuloksena syntyi prototyyppi jonka avulla todistettiin, että Eclipse - ympäristöön on mahdollista integroida testitapausgeneraattori ja että se voi lisätä symboolitietoutta. Tämätietouden lisäys kuitenkin lisäsi myös tarvittavaa ajoaikaa, joissakintapauksissa jopa merkittävästi. Samalla todettiin, että tällä hetkellä on menossa projekteja joiden tarkoituksena on parantaa käytettyjen Eclipse komponenttien suorituskykyä ja että tämä voi parantaa tuloksia tulevaisuudessa.

Laadullinen tutkimus ohjelmistotestauksen tehokkuuteen vaikutavista tekjöistä

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ohjelmistotestauksen tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä tutkimalla yritysten ohjelmistotestausta, hyviä toimintatapojasekä toiminnan ongelmia. Tutkimalla yritysten ohjelmistotestausta on mahdollista kehittää ohjelmistotestauksen tehokkuutta parantavia toimenpiteitä ja malleja. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa oli mukana 26 yritystä, joista valittiin viisi case-yritystä tutkimuksen jatkovaiheisiin. Työn teoriaosuudessa esitetään sekä ohjelmistotestauksen teoria että käytetyn tutkimusmenetelmän teoriaa. Tässä diplomityössä keskitytään valittuihin viiteen case-yritykseen. Näiden viiden yrityksen sekä aiemman vaiheen 26 yrityksen kohdalla tehtiin kvalitatiivinen tutkimus käyttäen grounded-teorian mukaista tutkimusmenetelmää. Tämän kvalitatiivisen eli laadullisen tutkimuksen näkökulmat perustuivat aiempiin teknologiaselvitysvaiheen tuloksiin. Tämän diplomityön näkökulmana oli prosessien kehittäminen. Työn tuloksena löytyi tekijöitä, joilla näyttää olevan vaikutuksia testauksen tehokkuuteen. Tulosten avulla pystytään muodostamaan parannusehdotuksia testauksen tehokkuuden parantamiseksi yhdessä tutkimushankkeen muiden osa-alueiden tulosten kanssa. Testauksen tehokkuuteen vaikuttavatprosessinäkökulmasta mm. aikataulupaineet, lisääntyvä monimutkaisuus sekä ulkoahankittujen ohjelmiston osien testaamisen hankaluus. Ongelmia voidaan ratkaistatestauksen aikaisella mukanaololla projekteissa, ohjelmistotuotannon luonteen huomioimisella testauksessa, testauksen priorisoinnilla sekä ulkoisten komponenttien testattavuuden parantamisella.

Tietämyksen välittäminen ohjelmistotestausorganisaatioissa

Ohjelmistotestaus on suuri ja kasvava kustannuserä ohjelmistotuotannossa. Kirjallisuudessa mainittu ohjelmistotestauksen kustannusten osuus on noin 50% ohjelmistokehityshankkeiden budjetista. Tutkimusprojektin tarkoituksena on selvittää, kuinka ohjelmistotestauksen kustannusten kasvu saataisiin pysähtymään tai laskemaan laatua menettämättä. Tässä työssä keskitytään laadullisen analyysin kautta selvittämään ja ymmärtämään tietämyksen välittämistä ohjelmistotestausorganisaatiossa. Tutkimusmateriaali on kerätty haastattelemalla26 organisaatioyksikön edustajia. Näiden organisaatioyksiköiden joukosta on edelleen valittu viisi organisaatioyksikköä lähempään tarkasteluun. Työssä havaittiin muun muassa, että tuotesuuntautuneessa ohjelmistokehityksessä tietämystä on vaivattomampi kodifioida. Esimerkiksi testitapausten määrittäminen ennakkoon on tällöin helpompaa. Kodifiointi mahdollistaa myös testauksen laajamittaisen ulkoistamisen, sillä kodifioitua tietämystä on helpompi välittää. Räätälöityjen järjestelmien testaamisessa tarvittava tietämys vaikuttaa olevan suurelta osin hiljaista, esimerkiksi sovellusalueosaaminen painottuu enemmän.