一个先进的工业机器人计算机控制系统——ARCS

随着工业机器人及其应用的不断发展,要求一个强有力的计算机系统来控制它的工作,并具有灵活、方便的机器人编程语言.本文系统地介绍了我们自行设计并实现的一个先进的机器人控制系统——ARCS.该系统主要包括两部分:(1)一个实时多任务的机器人控制软件SVAL系统,该系统支持一种通用性较强的机器人编程语言——SVAL语言.(2)一个支持该软件系统工作的、具有开放式结构的硬件环境.ARCS系统具有良好的实时性、可扩展性及基于外部传感器信号进行控制的能力.由于该系统的开放式结构.使其根据不同要求可方便地增删其功能,并可控制不同类型的机器人.我们已成功地实现对PUMA760机器人的控制,并在其上引入了力觉与接近觉的传感器,采样时间可缩短到16ms.一年多的运行结果证明,该系统稳定可靠,性能良好,现在正向产品转化.

工业机器人机械手爪的设计改进

本文分析了PUMA工业机器人机械手爪结构方面的优点与缺陷,并针对其不足之处从结构设计,力学原理等方面予以改进,提出一种改进后的实用结构.

PUMA760切割作业力与位置混合控制

本文介绍在 PUMA760 上实现了的切割作业控制系统。我们在 PUMA760 控制系统中引进了力传感器信号,加入了力控制算法,通过调整机器人手部位置,控制机器人与环境物体间的相互作用力。在 VAL 系统中加入了根据传感器信号动作的指令,实现了一种机器人力与位置的混合控制。用扩充后的 VAL 系统编程,成功地使 PUMA760完成了多种材料的切割作业。

VAL系统的分析和部分改进

本文是对PUMA－760型机器人的主控制器软件，并进行向VAL－II系统改进。PUMA－760是属于程序控制系统类型的机器人，它包括时间控制装置，信息处理器和执行装置。PUMA－760 的系统控制方式是采用分级控制方式，由一台 PDP－11/23机和八台八位微机组成的二级控制系统，PDP-11/23 作为主控机，六台微机分另对六个轴进行伺服控制，一台微机用于示教盒控制，最后一台微机用于软盘管理。VAL-II 系统在 VAL 系统的基础上，加入了数值运算功能，网络管理和结构化程序设计语句，使得 VAL-II 语言更加清晰，它的向条结构化语句类似于 PASCAL语言中的结构语句（面向用户），网络管理上它采用DEC公司的网络设计标准，数值运算由于引进了浮点运算器，所以它比起 VAL 语言有更强的运算能力。目前汉字卡片的应用，使得终端汉字化成为可能，这里暂且进行了显示信息的改造。关于传感器指令，经分析VAL系统，我所的 PUMA－760 已具备力觉，视觉等指令。

面向VAL语言和机器人仿真和离线编程

本文将介绍一个面向VAL语言和机器人仿真和离线编程系统ROSOP（Robot Simulation and off-line programming system）。该系统是中科院沈阳自动化所结合国家863高技术课题（“智能机器在人系统仿真”和“双机器人协调工作实验系统”），为两个PUMA机器人双手协调工作的研究而开发研制的。本文将主要讨论如下内容：● 系统总体结构和数据结构。● 3D交互式机器人及环境CAD建模。● VAL语言的离线编程和示数。● 3D图形动画仿真和碰撞检测。● Sum-3工作站开发环境及人机交互技术。

The Grasping Problem: Toward Task-Level Programming for an Articulated Hand

This report presents a system for generating a stable, feasible, and reachable grasp of a polyhedral object. A set of contact points on the object is found that can result in a stable grasp; a feasible grasp is found in which the robot contacts the object at those contact points; and a path is constructed from the initial configuration of the robot to the stable, feasible final grasp configuration. The algorithm described in the report is designed for the Salisbury hand mounted on a Puma 560 arm, but a similar approach could be used to develop grasping systems for other robots.

Pigment orientation changes detected by low temperature linear dichroism spectroscopy: cold-hardening transition in phycobilisome-containing organisms

Low temperature (77K) linear dichroism spectroscopy was used to characterize pigment orientation changes accompanying the light state transition in the cyanobacterium, Synechococcus sp. pee 6301, and cold-hardening in winter rye (Secale cereale L. cv. Puma). Samples were oriented for spectroscopy using the gel squeezing method (Abdourakhmanov et aI., 1979) and brought to 77K in liquid nitrogen. The linear dichroism (LD) spectra of Synechococcus 6301 phycobilisome/thylakoid membrane fragments cross-linked in light state 1 and light state 2 with glutaraldehyde showed differences in both chlorophyll a and phycobilin orientation. A decrease in the relative amplitude of the 681nm chlorophyll a positive LD peak was observed in membrane fragments in state 2. Reorientation of the phycobilisome (PBS) during the transition to state 2 resulted in an increase in core allophycocyanin absorption parallel to the membrane, and a decrease in rod phycocyanin parallel absorption. This result supports the "spillover" and "PBS detachment" models of the light state transition in PBS-containing organisms, but not the "mobile PBS" model. A model was proposed for PBS reorientation upon transition to state 2, consisting of a tilt in the antenna complex with respect to the membrane plane. Linear dichroism spectra of PBS/thylakoid fragments from the red alga, Porphyridium cruentum, grown in green light (containing relatively more PSI) and red light (containing relatively more PSll) were compared to identify chlorophyll a absorption bands associated with each photosystem. Spectra from red light - grown samples had a larger positive LD signal on the short wavelength side of the 686nm chlorophyll a peak than those from green light - grown fragments. These results support the identification of the difference in linear dichroism seen at 681nm in Synechococcus spectra as a reorientation of PSll chromophores. Linear dichroism spectra were taken of thylakoid membranes isolated from winter rye grown at 20°C (non-hardened) and 5°C (cold-hardened). Differences were seen in the orientation of chlorophyll b relative to chlorophyll a. An increase in parallel absorption was identified at the long-wavelength chlorophyll a absorption peak, along with a decrease in parallel absorption from chlorophyll b chromophores. The same changes in relative pigment orientation were seen in the LD of isolated hardened and non-hardened light-harvesting antenna complexes (LHCII). It was concluded that orientational differences in LHCII pigments were responsible for thylakoid LD differences. Changes in pigment orientation, along with differences observed in long-wavelength absorption and in the overall magnitude of LD in hardened and non-hardened complexes, could be explained by the higher LHCII monomer:oligomer ratio in hardened rye (Huner et ai., 1987) if differences in this ratio affect differential light scattering properties, or fluctuation of chromophore orientation in the isolated LHCII sample.

The use of lichens as indicators of ambient air quality in Southern Ontario

The inverse relationship between arboreal lichen species richness and sulphur dioxide in ambient air has been thoroughly documented in the literature. Previous work in southern Ontario has shown that lichen bioindication can identify areas of potential concern regarding air quality. The EMAN suite of l i chens was applied in the City of Samia by surveying 458 Sugar Maple trees, in order to test the applicability of lichen bioindication under conditions of high mean S02 levels and high species richness values. The results of the survey were explored using Geographic Information Systems. A spatial relationship between lichen community variables, the Bluewater Bridge and the highway was identified. Lichen species richness, lichen percent cover and Index of Atmospheric Purity values were higher along the bridge and highway. No strong gradients were found between other known pollution sources and no lichen deserts were identified. The most common community grouping consisted of Physcia millegrana Degel, Candelaria concolor (Dicks) B. Stein, Physcia aipolia (Ehrh ex Humb.) Furnrohr; all of which are known nitrophytes. The relationship between substrate pH and lichen species richness was examined. Sites with a known source of anthropogenic chemical contamination were found to have a correlation of l=0.8 between lichen species richness and pH. The inverse was found for sites with no known source of contamination with a correlation of r 2 =-0.72. The findings suggest that species richness may be influenced by altering substrate pH which promotes the growth of nitrophytic species capable of tolerating high S02 levels.

The BTB/POZ Transcription Factor Miz-1 Is Required To Regulate The Commitment, Survival And Differentiation Of Early B And T Cell Lineages

Les lymphocytes B et T sont issus de cellules progénitrices lymphoïdes de la moelle osseuse qui se différencient grâce à l’action de facteurs de transcription, cytokines et voies de signalisation, dont l’interleukine-7 (IL-7)/IL-7 récepteur (IL-7R). Le facteur de transcription c-Myc est exprimé par les cellules lymphoïdes et contrôle leur croissance et leur différenciation. Cette régulation transcriptionnelle peut être coordonnée par le complexe c-Myc/Myc-Interacting Zinc finger protein-1 (Miz-1). Le but de ce projet était de comprendre les mécanismes qui impliquent Miz-1 et le complexe c-Myc/Miz-1 dans le développement des lymphocytes B et T. Pour réaliser ce projet, des souris déficientes pour le domaine de transactivation de Miz-1 (Miz-1POZ) et des souris à allèles mutantes pour c-MycV394D, mutation qui empêche l’interaction avec Miz-1, ont été générées. La caractérisation des souris Miz 1POZ a démontré que l’inactivation de Miz-1 perturbe le développement des lymphocytes B et T aux stades précoces de leur différenciation qui dépend de l’IL-7. L’analyse de la cascade de signalisation IL-7/IL-7R a montré que ces cellules surexpriment la protéine inhibitrice SOCS1 qui empêche la phosphorylation de STAT5 et perturbe la régulation à la hausse de la protéine de survie Bcl-2. De plus, Miz-1 se lie directement au promoteur de SOCS1 et contrôle son activité. En plus de contrôler l’axe IL-7/IL-7R/STAT5/Bcl-2 spécifiquement aux stades précoces du développement afin d’assurer la survie des progéniteurs B et T, Miz-1 régule l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B afin de coordonner les signaux nécessaires pour la différenciation des cellules immatures. La caractérisation des souris c-MycV394D a montré, quant à elle, que les fonctions de Miz-1 dans les cellules B et T semblent indépendantes de c-Myc. Les cellules T des souris Miz-1POZ ont un défaut de différenciation additionnel au niveau de la -sélection, étape où les signaux initiés par le TCR remplacent ceux induits par IL-7 pour assurer la prolifération et la différenciation des thymocytes en stades plus matures. À cette étape du développement, une forme fonctionnelle de Miz-1 semble être requise pour contrôler le niveau d’activation de la voie p53, induite lors du processus de réarrangement V(D)J du TCR. L’expression de gènes pro-apoptotiques PUMA, NOXA, Bax et du régulateur de cycle cellulaire p21CIP1 est régulée à la hausse dans les cellules des souris Miz-1POZ. Ceci provoque un débalancement pro-apoptotique qui empêche la progression du cycle cellulaire des cellules TCR-positives. La survie des cellules peut être rétablie à ce stade de différenciation en assurant une coordination adéquate entre les signaux initiés par l’introduction d’un TCR transgénique et d’un transgène codant pour la protéine Bcl-2. En conclusion, ces études ont montré que Miz-1 intervient à deux niveaux du développement lymphoïde: l’un précoce en contrôlant la signalisation induite par l’IL-7 dans les cellules B et T, en plus de l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B; et l’autre tardif, en coordonnant les signaux de survie issus par le TCR et p53 dans les cellules T. Étant donné que les thymocytes et lymphocytes B immatures sont sujets à plusieurs rondes de prolifération, ces études serviront à mieux comprendre l’implication des régulateurs du cycle cellulaire comme c-Myc et Miz-1 dans la génération des signaux nécessaires à la différenciation non aberrante et à la survie des ces cellules. Enfin, les modèles expérimentaux, souris déficientes ou à allèles mutantes, utilisés pour ce travail permettront de mieux définir les bases moléculaires de la transformation maligne des lymphocytes B et T et de révéler les mécanismes conduisant au lymphome.

Novel multicast protocols in ad-hoc networks

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La responsabilité sociale des entreprises transnationales : études de cas sur les audits sociaux et les droits des travailleurs en Chine

À l’heure actuelle, la régulation des chaines mondiales de production dépend principalement de mécanismes non étatiques tels que les codes de conduite et les audits sociaux implantés par les entreprises, les ONG et les organisations internationales. Dans cette recherche, nous évaluons si les audits menés par Nike, Adidas et Puma peuvent contribuer à renforcer les droits des travailleurs chinois. À l’aide d’entrevues réalisées sur le terrain auprès d’auditeurs et d’ONG, nous avons conceptualisé quatre conditions de base, lesquelles concernent la participation directe des travailleurs, le développement de capacités locales, le respect de la liberté d’association et la professionnalisation du travail d’auditeur social. Notre étude conclut que des étapes restent à franchir afin que les audits deviennent des outils d’avancement des droits fondamentaux. L’enjeu prioritaire demeure le développement de structures démocratiques afin de permettre aux ouvriers de former des syndicats libres et de négocier leurs propres conventions de travail.

Role of the ASPP Family in the Regulation of p53-Mediated Apoptotic Death of Retinal Ganglion Cells after Optic Nerve Injury

Le glaucome est la première cause de cécité irréversible à travers le monde. À présent il n’existe aucun remède au glaucome, et les thérapies adoptées sont souvent inadéquates. La perte de vision causée par le glaucome est due à la mort sélective des cellules rétiniennes ganglionnaires, les neurones qui envoient de l’information visuelle de la rétine au cerveau. Le mécanisme principal menant au dommage des cellules rétiniennes ganglionnaires lors du glaucome n’est pas bien compris, mais quelques responsables putatifs ont été proposés tels que l’excitotoxicité, le manque de neurotrophines, la compression mécanique, l’ischémie, les astrocytes réactifs et le stress oxidatif, parmis d’autres. Indépendamment de la cause, il est bien établi que la perte des cellules rétiniennes ganglionnaires lors du glaucome est causée par la mort cellulaire programmée apoptotique. Cependant, les mécanismes moléculaires précis qui déclenchent l’apoptose dans les cellules rétiniennes ganglionnaires adultes sont mal définis. Pour aborder ce point, j’ai avancé l’hypothèse centrale que l’identification de voies de signalisations moléculaires impliquées dans la mort apoptotique des cellules rétiniennes ganglionnaires offrirait des avenues thérapeutiques pour ralentir ou même prévenir la mort de celles-ci lors de neuropathies oculaires telles que le glaucome. Dans la première partie de ma thèse, j’ai caractérisé le rôle de la famille de protéines stimulatrices d’apoptose de p53 (ASPP), protéines régulatrices de la famille p53, dans la mort apoptotique des cellules rétiniennes ganglionnaires. p53 est un facteur de transcription nucléaire impliqué dans des fonctions cellulaires variant de la transcription à l’apoptose. Les membres de la famille ASPP, soit ASPP1, ASPP2 et iASPP, sont des protéines de liaison de p53 qui régulent l’apoptose. Pourtant, le rôle de la famille des ASPP dans la mort des cellules rétiniennes ganglionnaires est inconnu. ASPP1 et ASPP2 étant pro-apoptotiques, l’hypothèse de cette première étude est que la baisse ciblée de ASPP1 et ASPP2 promouvrait la survie des cellules rétiniennes ganglionnaires après une blessure du nerf optique. Nous avons utilisé un modèle expérimental bien caractérisé de mort apoptotique neuronale induite par axotomie du nerf optique chez le rat de type Sprague Dawley. Les résultats de cette étude (Wilson et al. Journal of Neuroscience, 2013) ont démontré que p53 est impliqué dans la mort apoptotique des cellules rétiniennes ganglionnaires, et qu’une baisse ciblée de ASPP1 et ASPP2 par acide ribonucléique d’interference promeut la survie des cellules rétiniennes ganglionnaires. Dans la deuxième partie de ma thèse, j’ai caractérisé le rôle d’iASPP, le membre anti-apoptotique de la famille des ASPP, dans la mort apoptotique des cellules rétiniennes ganglionnaires. L’hypothèse de cette seconde étude est que la surexpression d’iASPP promouvrait la survie des cellules rétiniennes ganglionnaires après axotomie. Mes résultats (Wilson et al. PLoS ONE, 2014) démontrent que le knockdown ciblé de iASPP exacerbe la mort apoptotique des cellules rétiniennes ganglionnaires, et que la surexpression de iASPP par virus adéno-associé promeut la survie des cellules rétiniennes ganglionnaires. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes régulateurs sous-jacents la perte de cellules rétiniennes ganglionnaires par apoptose et pourraient fournir des pistes pour la conception de nouvelles stratégies neuroprotectrices pour le traitement de maladies neurodégénératives telles que le glaucome.

Trajectory and Force Control of a Direct Drive Arm

Using the MIT Serial Link Direct Drive Arm as the main experimental device, various issues in trajectory and force control of manipulators were studied in this thesis. Since accurate modeling is important for any controller, issues of estimating the dynamic model of a manipulator and its load were addressed first. Practical and effective algorithms were developed fro the Newton-Euler equations to estimate the inertial parameters of manipulator rigid-body loads and links. Load estimation was implemented both on PUMA 600 robot and on the MIT Serial Link Direct Drive Arm. With the link estimation algorithm, the inertial parameters of the direct drive arm were obtained. For both load and link estimation results, the estimated parameters are good models of the actual system for control purposes since torques and forces can be predicted accurately from these estimated parameters. The estimated model of the direct drive arm was them used to evaluate trajectory following performance by feedforward and computed torque control algorithms. The experimental evaluations showed that the dynamic compensation can greatly improve trajectory following accuracy. Various stability issues of force control were studied next. It was determined that there are two types of instability in force control. Dynamic instability, present in all of the previous force control algorithms discussed in this thesis, is caused by the interaction of a manipulator with a stiff environment. Kinematics instability is present only in the hybrid control algorithm of Raibert and Craig, and is caused by the interaction of the inertia matrix with the Jacobian inverse coordinate transformation in the feedback path. Several methods were suggested and demonstrated experimentally to solve these stability problems. The result of the stability analyses were then incorporated in implementing a stable force/position controller on the direct drive arm by the modified resolved acceleration method using both joint torque and wrist force sensor feedbacks.

Contribuyendo al reto de la sostenibilidad: el sistema producto- servicio en la industria de la moda rápida

El presente proyecto de grado se inscribe bajo el proyecto de Responsabilidad Social Empresarial de la línea de investigación de Realidad Empresarial de la Facultad de Administración de la Universidad del Rosario. El problema de investigación surge de dos problemas actuales, que convergen en la insostenibilidad a largo y mediano plazo de la manera en que se hacen la mayoría de los negocios hoy en día. El primer problema, es el de suficiencia, se evidencia desde el punto de vista del consumidor, el cual pareciera estar diseñado para comprar y acumular objetos y cosas que luego de un tiempo irán a parar a la basura. El segundo problema es el modelo de negocio que extrae recursos, los transforma, los comercializa de manera repetitiva y obliga al cliente a seguir comprando, olvidando que la mayoría de cosas que produce, terminan en el basurero. La deficiencia actual del consumismo insostenible y del diseño que no piensa en las generaciones futuras son dos caras de la misma moneda. Por eso es que se estudia el problema desde la perspectiva tanto del consumidor, como del productor. Las tendencias internacionales relacionadas con la sostenibilidad están llevando a los negocios por una nueva senda, la cual les dará ventajas competitivas a los adoptadores tempranos. A raíz de los problemas planteados y con el objetivo de encontrar la sostenibilidad empresarial, se estudia una posible solución para cada actor del problema. Por el lado del consumidor, se analiza la teoría que gira alrededor del consumo responsable y de cómo los consumidores tienen el poder de causar un efecto positivo con lo que mejor saben hacer: comprando (y eligiendo que comprar). Por el lado del productor se estudia un nuevo modelo de negocios llamado el sistema producto-servicio, el cual se enfoca a satisfacer necesidades de los clientes por medio de una combinación de prestación de servicios y facilitación de productos, en vez de la comercialización de estos. Es decir que en vez de vender cosas que los consumidores quieran acumular (problema de suficiencia), se les vende soluciones que satisfagan sus necesidades, reteniendo la compañía la propiedad sobre los productos que integran al servicio. Se estudia también de que maneras este modelo particular de sistemas producto-servicio puede ser recibido por los consumidores de hoy en día, tan acostumbrados al modelo actual. Se quiere explorar el sistema de productos y servicio como una alternativa empresarial perdurable que solucione los retos ambientales del siglo XXI. Para poder probar la viabilidad de este hipotético modelo que cambia los patrones de interacción de las empresas con los usuarios, se plantea una idea de negocio que integre productos y servicios para satisfacer las necesidades del cliente. Se escogió un área viii caracterizada por ser de las más consumistas y acumuladoras en cuanto al volumen de compras anual de los clientes: el negocio de la ropa. Y no solo cualquier tipo de ropa, sino el de la moda rápida, un modelo que obliga a los consumidores a comprar ropa con una frecuencia aún mayor. Se hizo esto con el objetivo de probar que el modelo propuesto puede funcionar inclusive bajo los supuestos más “consumistas” que existen hoy en día.