A Hybrid Controller for Stability Robustness, Performance Robustness, and Disturbance Attenuation of a Maglev System

Devices using magnetic levitation (maglev) offer the potential for friction-free, high-speed, and high-precision operation. Applications include frictionless bearings, high-speed ground transportation systems, wafer distribution systems, high-precision positioning stages, and vibration isolation tables. Maglev systems rely on feedback controllers to maintain stable levitation. Designing such feedback controllers is challenging since mathematically the electromagnetic force is nonlinear and there is no local minimum point on the levitating force function. As a result, maglev systems are open-loop unstable. Additionally, maglev systems experience disturbances and system parameter variations (uncertainties) during operation. A successful controller design for maglev system guarantees stability during levitating despite system nonlinearity, and desirable system performance despite disturbances and system uncertainties. This research investigates five controllers that can achieve stable levitation: PD, PID, lead, model reference control, and LQR/LQG. It proposes an acceleration feedback controller (AFC) design that attenuates disturbance on a maglev system with a PD controller. This research proposes three robust controllers, QFT, Hinf , and QFT/Hinf , followed by a novel AFC-enhanced QFT/Hinf (AQH) controller. The AQH controller allows system robustness and disturbance attenuation to be achieved in one controller design. The controller designs are validated through simulations and experiments. In this research, the disturbances are represented by force disturbances on the levitated object, and the system uncertainties are represented by parameter variations. The experiments are conducted on a 1 DOF maglev testbed, with system performance including stability, disturbance rejection, and robustness being evaluated. Experiments show that the tested controllers can maintain stable levitation. Disturbance attenuation is achieved with the AFC. The robust controllers, QFT, Hinf , QFT/ Hinf, and AQH successfully guarantee system robustness. In addition, AQH controller provides the maglev system with a disturbance attenuation feature. The contributions of this research are the design and implementation of the acceleration feedback controller, the QFT/ Hinf , and the AQH controller. Disturbance attenuation and system robustness are achieved with these controllers. The controllers developed in this research are applicable to similar maglev systems

The 31st Aerospace Mechanisms Symposium

The proceedings of the 31st Aerospace Mechanisms Symposium are reported. Topics covered include: robotics, deployment mechanisms, bearings, actuators, scanners, boom and antenna release, and test equipment. A major focus is the reporting of problems and solutions associated with the development and flight certification of new mechanisms

12th International Conference on Vibrations in Rotating Machinery

Since 1976, the Vibrations in Rotating Machinery conferences have successfully brought industry and academia together to advance state-of-the-art research in dynamics of rotating machinery. 12th International Conference on Vibrations in Rotating Machinery contains contributions presented at the 12th edition of the conference, from industrial and academic experts from different countries. The book discusses the challenges in rotor-dynamics, rub, whirl, instability and more. The topics addressed include: - Active, smart vibration control - Rotor balancing, dynamics, and smart rotors - Bearings and seals - Noise vibration and harshness - Active and passive damping - Applications: wind turbines, steam turbines, gas turbines, compressors - Joints and couplings - Challenging performance boundaries of rotating machines - High power density machines - Electrical machines for aerospace - Management of extreme events - Active machines - Electric supercharging - Blades and bladed assemblies (forced response, flutter, mistuning) - Fault detection and condition monitoring - Rub, whirl and instability - Torsional vibration Providing the latest research and useful guidance, 12th International Conference on Vibrations in Rotating Machinery aims at those from industry or academia that are involved in transport, power, process, medical engineering, manufacturing or construction

12th International Conference on Vibrations in Rotating Machinery

Since 1976, the Vibrations in Rotating Machinery conferences have successfully brought industry and academia together to advance state-of-the-art research in dynamics of rotating machinery. 12th International Conference on Vibrations in Rotating Machinery contains contributions presented at the 12th edition of the conference, from industrial and academic experts from different countries. The book discusses the challenges in rotor-dynamics, rub, whirl, instability and more. The topics addressed include: - Active, smart vibration control - Rotor balancing, dynamics, and smart rotors - Bearings and seals - Noise vibration and harshness - Active and passive damping - Applications: wind turbines, steam turbines, gas turbines, compressors - Joints and couplings - Challenging performance boundaries of rotating machines - High power density machines - Electrical machines for aerospace - Management of extreme events - Active machines - Electric supercharging - Blades and bladed assemblies (forced response, flutter, mistuning) - Fault detection and condition monitoring - Rub, whirl and instability - Torsional vibration Providing the latest research and useful guidance, 12th International Conference on Vibrations in Rotating Machinery aims at those from industry or academia that are involved in transport, power, process, medical engineering, manufacturing or construction

Postprocesamiento CAM-ROBOTICA orientado al prototipado y mecanizado en células robotizadas complejas

The main interest of this thesis consists of the study and implementation of postprocessors to adapt the toolpath generated by a Computer Aided Manufacturing (CAM) system to a complex robotic workcell of eight joints, devoted to the rapid prototyping of 3D CAD-defined products. It consists of a 6R industrial manipulator mounted on a linear track and synchronized with a rotary table. To accomplish this main objective, previous work is required. Each task carried out entails a methodology, objective and partial results that complement each other, namely: - It is described the architecture of the workcell in depth, at both displacement and joint-rate levels, for both direct and inverse resolutions. The conditioning of the Jacobian matrix is described as kinetostatic performance index to evaluate the vicinity to singular postures. These ones are analysed from a geometric point of view. - Prior to any machining, the additional external joints require a calibration done in situ, usually in an industrial environment. A novel Non-contact Planar Constraint Calibration method is developed to estimate the external joints configuration parameters by means of a laser displacement sensor. - A first control is originally done by means of a fuzzy inference engine at the displacement level, which is integrated within the postprocessor of the CAM software. - Several Redundancy Resolution Schemes (RRS) at the joint-rate level are compared for the configuration of the postprocessor, dealing not only with the additional joints (intrinsic redundancy) but also with the redundancy due to the symmetry on the milling tool (functional redundancy). - The use of these schemes is optimized by adjusting two performance criterion vectors related to both singularity avoidance and maintenance of a preferred reference posture, as secondary tasks to be done during the path tracking. Two innovative fuzzy inference engines actively adjust the weight of each joint in these tasks.Andrés De La Esperanza, FJ. (2011). Postprocesamiento CAM-ROBOTICA orientado al prototipado y mecanizado en células robotizadas complejas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10627Palanci

Tactile and Touchless Sensors Printed on Flexible Textile Substrates for Gesture Recognition

Tesis por compendio[EN] The main objective of this thesis is the development of new sensors and actuators using Printed Electronics technology. For this, conductive, semiconductor and dielectric polymeric materials are used on flexible and/or elastic substrates. By means of suitable designs and application processes, it is possible to manufacture sensors capable of interacting with the environment. In this way, specific sensing functionalities can be incorporated into the substrates, such as textile fabrics. Additionally, it is necessary to include electronic systems capable of processing the data obtained, as well as its registration. In the development of these sensors and actuators, the physical properties of the different materials are precisely combined. For this, multilayer structures are designed where the properties of some materials interact with those of others. The result is a sensor capable of capturing physical variations of the environment, and convert them into signals that can be processed, and finally transformed into data. On the one hand, a tactile sensor printed on textile substrate for 2D gesture recognition was developed. This sensor consists of a matrix composed of small capacitive sensors based on a capacitor type structure. These sensors were designed in such a way that, if a finger or other object with capacitive properties, gets close enough, its behaviour varies, and it can be measured. The small sensors are arranged in this matrix as in a grid. Each sensor has a position that is determined by a row and a column. The capacity of each small sensor is periodically measured in order to assess whether significant variations have been produced. For this, it is necessary to convert the sensor capacity into a value that is subsequently digitally processed. On the other hand, to improve the effectiveness in the use of the developed 2D touch sensors, the way of incorporating an actuator system was studied. Thereby, the user receives feedback that the order or action was recognized. To achieve this, the capacitive sensor grid was complemented with an electroluminescent screen printed as well. The final prototype offers a solution that combines a 2D tactile sensor with an electroluminescent actuator on a printed textile substrate. Next, the development of a 3D gesture sensor was carried out using a combination of sensors also printed on textile substrate. In this type of 3D sensor, a signal is sent generating an electric field on the sensors. This is done using a transmission electrode located very close to them. The generated field is received by the reception sensors and converted to electrical signals. For this, the sensors are based on electrodes that act as receivers. If a person places their hands within the emission area, a disturbance of the electric field lines is created. This is due to the deviation of the lines to ground using the intrinsic conductivity of the human body. This disturbance affects the signals received by the electrodes. Variations captured by all electrodes are processed together and can determine the position and movement of the hand on the sensor surface. Finally, the development of an improved 3D gesture sensor was carried out. As in the previous development, the sensor allows contactless gesture detection, but increasing the detection range. In addition to printed electronic technology, two other textile manufacturing technologies were evaluated.[ES] La presente tesis doctoral tiene como objetivo fundamental el desarrollo de nuevos sensores y actuadores empleando la tecnología electrónica impresa, también conocida como Printed Electronics. Para ello, se emplean materiales poliméricos conductores, semiconductores y dieléctricos sobre sustratos flexibles y/o elásticos. Por medio de diseños y procesos de aplicación adecuados, es posible fabricar sensores capaces de interactuar con el entorno. De este modo, se pueden incorporar a los sustratos, como puedan ser tejidos textiles, funcionalidades específicas de medición del entorno y de respuesta ante cambios de este. Adicionalmente, es necesario incluir sistemas electrónicos, capaces de realizar el procesado de los datos obtenidos, así como de su registro. En el desarrollo de estos sensores y actuadores se combinan las propiedades físicas de los diferentes materiales de forma precisa. Para ello, se diseñan estructuras multicapa donde las propiedades de unos materiales interaccionan con las de los demás. El resultado es un sensor capaz de captar variaciones físicas del entorno, y convertirlas en señales que pueden ser procesadas y transformadas finalmente en datos. Por una parte, se ha desarrollado un sensor táctil impreso sobre sustrato textil para reconocimiento de gestos en 2D. Este sensor se compone de una matriz formada por pequeños sensores capacitivos basados en estructura de tipo condensador. Estos se han diseñado de forma que, si un dedo u otro objeto con propiedades capacitivas se aproxima suficientemente, su comportamiento varía, pudiendo ser medido. Los pequeños sensores están ordenados en dicha matriz como en una cuadrícula. Cada sensor tiene una posición que viene determinada por una fila y por una columna. Periódicamente se mide la capacidad de cada pequeño sensor con el fin de evaluar si ha sufrido variaciones significativas. Para ello es necesario convertir la capacidad del sensor en un valor que posteriormente es procesado digitalmente. Por otro lado, con el fin de mejorar la efectividad en el uso de los sensores táctiles 2D desarrollados, se ha estudiado el modo de incorporar un sistema actuador. De esta forma, el usuario recibe una retroalimentación indicando que la orden o acción ha sido reconocida. Para ello, se ha complementado la matriz de sensores capacitivos con una pantalla electroluminiscente también impresa. El resultado final ofrece una solución que combina un sensor táctil 2D con un actuador electroluminiscente realizado mediante impresión electrónica sobre sustrato textil. Posteriormente, se ha llevado a cabo el desarrollo de un sensor de gestos 3D empleando una combinación de sensores impresos también sobre sustrato textil. En este tipo de sensor 3D, se envía una señal que genera un campo eléctrico sobre los sensores impresos. Esto se lleva a cabo mediante un electrodo de transmisión situado muy cerca de ellos. El campo generado es recibido por los sensores y convertido a señales eléctricas. Para ello, los sensores se basan en electrodos que actúan de receptores. Si una persona coloca su mano dentro del área de emisión, se crea una perturbación de las líneas de los campos eléctricos. Esto es debido a la desviación de las líneas de campo a tierra utilizando la conductividad intrínseca del cuerpo humano. Esta perturbación cambia/afecta a las señales recibidas por los electrodos. Las variaciones captadas por todos los electrodos son procesadas de forma conjunta pudiendo determinar la posición y el movimiento de la mano sobre la superficie del sensor. Finalmente, se ha llevado a cabo el desarrollo de un sensor de gestos 3D mejorado. Al igual que el desarrollo anterior, permite la detección de gestos sin necesidad de contacto, pero incrementando la distancia de alcance. Además de la tecnología de impresión electrónica, se ha evaluado el empleo de otras dos tecnologías de fabricación textil.[CA] La present tesi doctoral té com a objectiu fonamental el desenvolupament de nous sensors i actuadors fent servir la tecnologia de electrònica impresa, també coneguda com Printed Electronics. Es va fer us de materials polimèrics conductors, semiconductors i dielèctrics sobre substrats flexibles i/o elàstics. Per mitjà de dissenys i processos d'aplicació adequats, és possible fabricar sensors capaços d'interactuar amb l'entorn. D'aquesta manera, es poden incorporar als substrats, com ara teixits tèxtils, funcionalitats específiques de mesurament de l'entorn i de resposta davant canvis d'aquest. Addicionalment, és necessari incloure sistemes electrònics, capaços de realitzar el processament de les dades obtingudes, així com del seu registre. En el desenvolupament d'aquests sensors i actuadors es combinen les propietats físiques dels diferents materials de forma precisa. Cal dissenyar estructures multicapa on les propietats d'uns materials interaccionen amb les de la resta. manera El resultat es un sensor capaç de captar variacions físiques de l'entorn, i convertirles en senyals que poden ser processades i convertides en dades. D'una banda, s'ha desenvolupat un sensor tàctil imprès sobre substrat tèxtil per a reconeixement de gestos en 2D. Aquest sensor es compon d'una matriu formada amb petits sensors capacitius basats en una estructura de tipus condensador. Aquests s'han dissenyat de manera que, si un dit o un altre objecte amb propietats capacitives s'aproxima prou, el seu comportament varia, podent ser mesurat. Els petits sensors estan ordenats en aquesta matriu com en una quadrícula. Cada sensor té una posició que ve determinada per una fila i per una columna. Periòdicament es mesura la capacitat de cada petit sensor per tal d'avaluar si ha sofert variacions significatives. Per a això cal convertir la capacitat del sensor a un valor que posteriorment és processat digitalment. D'altra banda, per tal de millorar l'efectivitat en l'ús dels sensors tàctils 2D desenvolupats, s'ha estudiat la manera d'incorporar un sistema actuador. D'aquesta forma, l'usuari rep una retroalimentació indicant que l'ordre o acció ha estat reconeguda. Per a això, s'ha complementat la matriu de sensors capacitius amb una pantalla electroluminescent també impresa. El resultat final ofereix una solució que combina un sensor tàctil 2D amb un actuador electroluminescent realitzat mitjançant impressió electrònica sobre substrat tèxtil. Posteriorment, s'ha dut a terme el desenvolupament d'un sensor de gestos 3D emprant una combinació d'un mínim de sensors impresos també sobre substrat tèxtil. En aquest tipus de sensor 3D, s'envia un senyal que genera un camp elèctric sobre els sensors impresos. Això es porta a terme mitjançant un elèctrode de transmissió situat molt a proper a ells. El camp generat és rebut pels sensors i convertit a senyals elèctrics. Per això, els sensors es basen en elèctrodes que actuen de receptors. Si una persona col·loca la seva mà dins de l'àrea d'emissió, es crea una pertorbació de les línies dels camps elèctrics. Això és a causa de la desviació de les línies de camp a terra utilitzant la conductivitat intrínseca de el cos humà. Aquesta pertorbació afecta als senyals rebudes pels elèctrodes. Les variacions captades per tots els elèctrodes són processades de manera conjunta per determinar la posició i el moviment de la mà sobre la superfície del sensor. Finalment, s'ha dut a terme el desenvolupament d'un sensor de gestos 3D millorat. A l'igual que el desenvolupament anterior, permet la detecció de gestos sense necessitat de contacte, però incrementant la distància d'abast. A més a més de la tecnologia d'impressió electrònica, s'ha avaluat emprar altres dues tecnologies de fabricació tèxtil.Ferri Pascual, J. (2020). Tactile and Touchless Sensors Printed on Flexible Textile Substrates for Gesture Recognition [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153075TESISCompendi

Towards Intelligent Playful Environments for Animals based on Natural User Interfaces

Tesis por compendioEl estudio de la interacción de los animales con la tecnología y el desarrollo de sistemas tecnológicos centrados en el animal está ganando cada vez más atención desde la aparición del área de Animal Computer Interaction (ACI). ACI persigue mejorar el bienestar de los animales en diferentes entornos a través del desarrollo de tecnología adecuada para ellos siguiendo un enfoque centrado en el animal. Entre las líneas de investigación que ACI está explorando, ha habido bastante interés en la interacción de los animales con la tecnología basada en el juego. Las actividades de juego tecnológicas tienen el potencial de proveer estimulación mental y física a los animales en diferentes contextos, pudiendo ayudar a mejorar su bienestar. Mientras nos embarcamos en la era de la Internet de las Cosas, las actividades de juego tecnológicas actuales para animales todavía no han explorado el desarrollo de soluciones pervasivas que podrían proveerles de más adaptación a sus preferencias a la vez que ofrecer estímulos tecnológicos más variados. En su lugar, estas actividades están normalmente basadas en interacciones digitales en lugar de explorar dispositivos tangibles o aumentar las interacciones con otro tipo de estímulos. Además, estas actividades de juego están ya predefinidas y no cambian con el tiempo, y requieren que un humano provea el dispositivo o la tecnología al animal. Si los humanos pudiesen centrarse más en su participación como jugadores de un sistema interactivo para animales en lugar de estar pendientes de sujetar un dispositivo para el animal o de mantener el sistema ejecutándose, esto podría ayudar a crear lazos más fuertes entre especies y promover mejores relaciones con los animales. Asimismo, la estimulación mental y física de los animales son aspectos importantes que podrían fomentarse si los sistemas de juego diseñados para ellos pudieran ofrecer un variado rango de respuestas, adaptarse a los comportamientos del animal y evitar que se acostumbre al sistema y pierda el interés. Por tanto, esta tesis propone el diseño y desarrollo de entornos tecnológicos de juego basados en Interfaces Naturales de Usuario que puedan adaptarse y reaccionar a las interacciones naturales de los animales. Estos entornos pervasivos permitirían a los animales jugar por si mismos o con una persona, ofreciendo actividades de juego más dinámicas y atractivas capaces de adaptarse con el tiempo.L'estudi de la interacció dels animals amb la tecnologia i el desenvolupament de sistemes tecnològics centrats en l'animal està guanyant cada vegada més atenció des de l'aparició de l'àrea d'Animal Computer Interaction (ACI) . ACI persegueix millorar el benestar dels animals en diferents entorns a través del desenvolupament de tecnologia adequada per a ells amb un enfocament centrat en l'animal. Entre totes les línies d'investigació que ACI està explorant, hi ha hagut prou interès en la interacció dels animals amb la tecnologia basada en el joc. Les activitats de joc tecnològiques tenen el potencial de proveir estimulació mental i física als animals en diferents contextos, podent ajudar a millorar el seu benestar. Mentre ens embarquem en l'era de la Internet de les Coses, les activitats de joc tecnològiques actuals per a animals encara no han explorat el desenvolupament de solucions pervasives que podrien proveir-los de més adaptació a les seues preferències al mateix temps que oferir estímuls tecnològics més variats. En el seu lloc, estes activitats estan normalment basades en interaccions digitals en compte d'explorar dispositius tangibles o augmentar les interaccions amb estímuls de diferent tipus. A més, aquestes activitats de joc estan ja predefinides i no canvien amb el temps, mentre requereixen que un humà proveïsca el dispositiu o la tecnologia a l'animal. Si els humans pogueren centrar-se més en la seua participació com a jugadors actius d'un sistema interactiu per a animals en compte d'estar pendents de subjectar un dispositiu per a l'animal o de mantenir el sistema executant-se, açò podria ajudar a crear llaços més forts entre espècies i promoure millors relacions amb els animals. Així mateix, l'estimulació mental i física dels animals són aspectes importants que podrien fomentar-se si els sistemes de joc dissenyats per a ells pogueren oferir un rang variat de respostes, adaptar-se als comportaments de l'animal i evitar que aquest s'acostume al sistema i perda l'interès. Per tant, esta tesi proposa el disseny i desenvolupament d'entorns tecnològics de joc basats en Interfícies Naturals d'Usuari que puguen adaptar-se i reaccionar a les interaccions naturals dels animals. Aquestos escenaris pervasius podrien permetre als animals jugar per si mateixos o amb una persona, oferint activitats de joc més dinàmiques i atractives que siguen capaces d'adaptar-se amb el temps.The study of animals' interactions with technology and the development of animal-centered technological systems is gaining attention since the emergence of the research area of Animal Computer Interaction (ACI). ACI aims to improve animals' welfare and wellbeing in several scenarios by developing suitable technology for the animal following an animal-centered approach. Among all the research lines ACI is exploring, there has been significant interest in animals' playful interactions with technology. Technologically mediated playful activities have the potential to provide mental and physical stimulation for animals in different environmental contexts, which could in turn help to improve their wellbeing. As we embark in the era of the Internet of Things, current technological playful activities for animals have not yet explored the development of pervasive solutions that could provide animals with more adaptation to their preferences as well as offering varied technological stimuli. Instead, playful technology for animals is usually based on digital interactions rather than exploring tangible devices or augmenting the interactions with different stimuli. In addition, these playful activities are already predefined and do not change over time, while they require that a human has to be the one providing the device or technology to the animal. If humans could focus more on their participation as active players of an interactive system aimed for animals instead of being concerned about holding a device for the animal or keep the system running, this might help to create stronger bonds between species and foster better relationships with animals. Moreover, animals' mental and physical stimulation are important aspects that could be fostered if the playful systems designed for animals could offer a varied range of outputs, be tailored to the animal's behaviors and prevented the animal to get used to the system and lose interest. Therefore, this thesis proposes the design and development of technological playful environments based on Natural User Interfaces that could adapt and react to the animals' natural interactions. These pervasive scenarios would allow animals to play by themselves or with a human, providing more engaging and dynamic playful activities that are capable of adapting over time.Pons Tomás, P. (2018). Towards Intelligent Playful Environments for Animals based on Natural User Interfaces [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113075TESISCompendi

Cooperative Manipulation using a Magnetically Navigated Microrobot and a Micromanipulator

The cooperative manipulation of a common object using two or more manipulators is a popular research field in both industry and institutions. Different types of manipulators are used in cooperative manipulation for carrying heavy loads and delicate operations. Their applications range from macro to micro. In this thesis, we are interested in the development of a novel cooperative manipulator for manipulation tasks in a small workspace. The resultant cooperative manipulation system consists of a magnetically navigated microrobot (MNM) and a motorized micromanipulator (MM). The MNM is a small cylinder permanent magnet with 10mm diameter and 10mm height. The MM model is MP-285 which is a commercialized product. Here, the MNM is remotely controlled by an external magnetic field. The property of non-contact manipulation makes it a suitable choice for manipulation in a confined space. The cooperative manipulation system in this thesis used a master/slave mechanism as the central control strategy. The MM is the master side. The MNM is the slave side. During the manipulation process, the master manipulator MM is always position controlled, and it leads the object translation according to the kinematic constraints of the cooperative manipulation task. The MNM is position controlled at the beginning of the manipulation. In the translation stage, the MNM is switched to force control to maintain a successful holding of the object, and at the same time to prevent damaging the object by large holding force. Under the force control mode, the motion command to the MNM is calculated from a position-based impedance controller that enforces a relationship between the position of the MNM and the force. In this research, the accurate motion control of both manipulators are firstly studied before the cooperative manipulation is conducted. For the magnetic navigation system, the magnetic field in its workspace is modeled using an experimental measurement data-driven technique. The developed model is then used to develop a motion controller for navigating of a small cylindrical permanent magnet. The accuracy of motion control is reached at 20 µm in three degrees of freedom. For the motorized micromanipulator, a standard PID controller is designed to control its motion stage. The accuracy of the MM navigation is 0.8 µm. Since the MNM is remotely manipulated by an external magnetic field in a small space, it is challenging to install an on-board force sensor to measure the contact force between the MNM and the object. Therefore, a dual-axial o_-board force determination mechanism is proposed. The force is determined according to the linear relation between the minimum magnetic potential energy point and the real position of the MNM in the workspace. For convenience, the minimum magnetic potential energy point is defined as the Bmax in the literature. In this thesis, the dual-axial Bmax position is determined by measuring the magnetic ux density passing through the workspace using four Hall-effect sensors installed at the bottom of an iron pole-piece. The force model is experimentally validated in a horizontal plane with an accuracy of 2 µN in the x- and y- direction of horizontal planes. The proposed cooperative manipulator is then used to translate a hard-shell small object in two directions of a vertical plane, while one direction is constrained with a desired holding force. During the manipulation process, a digital camera is used to capture the real-time position of the MNM, the MM end-effector, and the manipulated object. To improve the performance of force control on the MNM, the proposed dual-axial force model is used to examine the compliant force control of the MNM while it is navigated to contact with uncertain environments. Here, uncertain refers to unknown environmental stiffness. An adaptive position-based impedance controller is implemented to estimate the stiffness of the environment and the contact force. The controller is examined by navigating the MNM to push a thin aluminum beam whose stiffness is unknown. The studied cooperative manipulation system has potential applications in biomedical microsurgery and microinjection. It should be clarified that the current system setup with 10mm ×10 mm MNM is not proper for this micromanipulation. In order to conduct research on microinjection, the size of the MNM and the end-effector of the MNM should be down-scaled to micrometers. In addition, the navigation accuracy of the MNM should also be improved to adopt the micromanipulation tasks

Publicacions científiques de l'Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG) 2017-2021

La motivació que origina l’elaboració d’aquest informe va néixer l’any 2021 quan l’equip directiu de l’EPSEVG va sol·licitar conèixer el posicionament científic de la comunitat investigadora del Campus UPC Vilanova per tal d’identificar la seva recerca més rellevant. Aleshores es va realitzar l’informe Publicacions científiques de l'Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG) en el període 2015-2020 que s’actualitza en el present informe dins el període 2017-2021, ja que interessa mantenir una visió per blocs de 5 anys. La informació de base s’ha extret del portal de la producció científica FUTUR que fa visibles les publicacions introduïdes al sistema d’informació DRAC (Descriptor de la Recerca i l’Activitat Acadèmica) de la Universitat Politècnica de Catalunya. També s’ha utilitzat la base de dades Scopus d’Elsevier i Web of Science per identificar els quartils de les revistes recuperades (JCR) i per elaborar el mapa de matèries. La consulta d’aquestes fonts i recollida d’indicadors s’ha realitzat durant els mesos gener a abril 2023 en base a la producció científica del personal amb activitat de recerca de l’EPSEVG, signada amb l’afiliació UPC. El llistat de personal objecte d’aquest estudi s’ha elaborat a partir dels resultats que genera FUTUR en la cerca de ”EPSEVG” al botó d’Organitzacions. Així doncs, és de vital importància mantenir actualitzats els perfils a FUTUR, base d’informació d’aquest treball. Les publicacions científiques que s’han considerat per presentar en aquest informe són els articles de revista, les tesis doctorals, projectes competitius i no competitius i les patents. S’han exclòs els treballs presentats a congressos perquè no tenen un pes important en els processos d’avaluació i acreditació. La metodologia es basa en la recollida de diversos indicadors bibliomètrics de la producció científica del personal docent i investigador (PDI) adscrit als grups de recerca de l'Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG) durant els anys 2017-2021 per tal d’oferir una visió qualitativa global. Els indicadors que s’han tingut en compte són: nombre d’articles, indexats a Scopus; nombre de revistes amb indicació de quartil, segons WOS; nombre de cites (exclusió d’autocites), segons Scopus; nombre de projectes R+D+I competitius i no competitius; nombre de tesis dirigides i nombre patents, segons Futur. L’estructura d’aquest informe es desplega des d’una visió general a una més específica. En el primer apartat s’analitzen les dades generals i globals, seguidament aquests dades es mostren en relació als grups de recerca. Existeix PDI vinculat a l’EPSEVG, sense assignació a cap grup de recerca o amb assignació a grups amb seu a altres campus o universitats, que no formen part d’aquest estudi.Postprint (author's final draft