Kinematic Analysis of Spatial Geared Mechanisms

In this paper, a general method for kinematic analysis of complex gear mechanisms, including bevel gear trains and non-collinear input and output axes, is presented. This new approach is based on the null-space of the kinematic constraint matrix computed from the mechanism graph or its adjacency matrix. The novelty is that the elements of the adjacency matrix are weighted with complex coefficients allowing bevel gears to be taken into account and the angular velocity of each link to be directly expressed using polar coordinates. This approach is illustrated on a two-degree-of-freedom car differential and applied to a helicopter main gear box. A MATLAB open source software was developed to implement this method

TERRISCOPE : une plate-forme de recherche en télédétection optique pour la caractérisation des surfaces continentales à partir d’avions et de drones

International audienceONERA is developing TERRISCOPE, a new platform to characterize the environment and the continental surfaces by optical remote sensing using manned aircrafts and UAS (Unmanned Airborne System). The objective of TERRISCOPE is to make available to the scientific community combinations of optical measurements remotely sensed with the best level state-of-the-art sensors. Different kinds of sensors have already been acquired or are still being acquired: Hyperspectral sensors (0.5-2.5μm range), visible high resolution cameras, multispectral infrared cameras and airborne laser scanners. Each sensor is declined in two versions: one high performance for manned aircrafts and one more compact for UAS. This paper describes the whole equipment, and presents the main characteristics and performances of the carriers, the sensors and the processing chain. Possible sensors combinations on airplanes and UAS are also presented, as well as preliminary results.La caractérisation de l'environnement et des surfaces continentales est l'une des principales applications de la télédétection optique aéroportée. La technologie des capteurs optiques ayant fortement progressée ces dernières années, l'ONERA a entrepris le développement d’une nouvelle plate-forme aéroportée multi-capteurs appelée TERRISCOPE, dédiée à la recherche en télédétection optique. L'objectif de cette plate-forme est de permettre l'accès à différents capteurs optiques de haute performance à travers l'organisation de campagnes aéroportées coopératives. Il s’agit également de promouvoir le développement de services à partir de mesures par drones, grâce à des campagnes et des études de « preuve de concept ». Le développement de la plateforme TERRISCOPE a débuté en janvier 2016 pour une durée de trois ans, avec le soutien financier de l'Union européenne (Fonds Européen de Développement Régional), de la Région Occitanie et de l'ONERA. Quatre entreprises privées soutiennent également le projet avec des investissements en nature.La plate-forme combine des aéronefs pilotés et des drones à voilure fixe. Les aéronefs pilotés, qui ne font pas partie de la plate-forme, sont fournis par les partenaires de l'ONERA, comme SAFIRE, une Unité Mixte de Service du CNRS, de Météo-France et du CNES. La flotte de SAFIRE, composée de trois avions, est utilisée au profit de la recherche scientifique lors de campagnes expérimentales. ONERA fournit le moto-planneur Stemme S10-VT « BUSARD », équipé de deux PODs. Deux types de drones ont été acquis dans le cadre du projet TERRISCOPE : un DEIMOS-Elecnor K75, un avion autonome avec une masse maximale totale au décollage de 80 kg, une capacité de charge utile de 35 kg et une autonomie de 300 km; et quatre BOREAL de 25 kg de masse maximale totale au décollage, une capacité de charge utile de 7 kg et une autonomie de 800 km. Deux de ces drones BOREAL vont être mis à niveau pour une capacité de charge utile de 10 kg.Différents types de capteurs ont été acquis pour les avion pilotés et les drones : des caméras hyperspectrales de 0,4-2,5 μm, des caméras multispectrales visibles, des caméras infrarouges thermiques et des Lidar 3D topographiques. Un vent Lidar pour la mesure du champ de vent entre l'avion et la surface (pour avion uniquement) est également développé par l'ONERA dans le cadre du projet mais n’est pas présenté ici. Chaque type de capteur est décliné en deux versions : une pour les avions pilotés, l'autre pour les drones. Les deux types de capteur sont au meilleur niveau de l'état de l'art.La caméra hyperspectrale pour avion, une AISA Fenix 1k, a déjà été intégrée sur un avion et les premières mesures sont présentées ici. La caméra hyperspectrale pour drone, une Hyspex Mjolnir FR, n'est pas encore livrée, de même que le système de caméras visibles multispectrales. Le Lidar 3D aéroporté pour avion est un LIDAR RIEGL VQ1560i 3D à ondes complètes, et la caméra multispectrale infrarouge thermique est une VLW TELOPS MS-IR. Ces capteurs sont en cours d’intégration sur l’ATR42 de SAFIRE, conjointement à la caméra hyperspectrale AISA Fenix. Le premier vol de l'ATR42 est prévu pour la fin octobre 2018.Le Lidar 3D pour drone est un RIEGL VUX 1-LR. Il a déjà été intégré sur un gyrocoptère et des premiers résultats sur différents paysages sont présentés ici. Le RIEGL VUX est actuellement en cours d'intégration sur le drone BOREAL. Trois caméras infrarouges seront utilisées sur les drones : les deux caméras refroidies SOIE et BIRD fournies par SOFRADIR en tant qu'investissement en nature, et une caméra infrarouge quadribande non refroidie, intégrée par l'ONERA à partir de caméras microbolométriques individuelles. Des systèmes d'étalonnage radiométrique et spectral pour les caméras ont également été acquis. La chaîne de traitement de données a été conçue. Il s’agit d’une chaîne de modules pour les corrections radiométriques et géométriques, le géoréférencement et le stockage des données provenant de différents capteurs de la même plateforme. Les interfaces entre les différents modules sont encore en développement.Des campagnes de validation aéroportées sont prévues en octobre 2018 pour les capteurs d'aéronefs et en novembre 2018 pour le Lidar 3D sur drone. Des campagnes de validation pour les autres capteurs drones auront lieu au début de l'année 2019, ainsi que la validation de la chaîne de traitement des données. Les perspectives d'utilisation de la plateforme TERRISCOPE pour des projets concrets seront également présentées

Toward next-generation primate neuroscience: A collaboration-based strategic plan for integrative neuroimaging

Open science initiatives are creating opportunities to increase research coordination and impact in nonhuman primate (NHP) imaging. The PRIMatE Data and Resource Exchange community recently developed a collaboration-based strategic plan to advance NHP imaging as an integrative approach for multiscale neuroscience