Function Design of Mechatronic Systems for Human-Robot Collaboration

Traditionally, robots have been caged off from human activity but, recently, improvements in advance robotic technology as well as the introduction of new safety standards, have allowed the possibility of collaboration between human workers and robotic systems. The introduction of Human-Robot Collaboration has the potential to increase the quality and the flexibility of the production process while improving the working condition of the operators. However, traditional industrial robots are typically characterized by small payload and small reachable workspace that reduce the range of possible applications. These drawbacks can overcome the advantages related to a collaborative task and make the collaboration not effective. This work aims at analyzing innovative mechatronic solutions capable of increasing the workspace and the versatility of the system with the final goal of creating effective collaborations with humans. Cable driven Parallel Robots (CDPRs) are considered a promising technology able to satisfy these requirements. In fact, compared to rigid serial and parallel robots, they have several advantages such as large workspaces, high payloads per unit of weight, ease of construction, versatility and affordable costs. This work presents two innovative solutions of CDPR able to enlarge the workspace, improve the versatility and reduce the collisions risk. The first solution consists of a cable-suspended parallel robot with a reconfigurable end-effector whereas the second solution is an innovative model of cable-driven micro-macro robot. In the first part of the thesis, the kinematic and dynamic models of these innovative systems are presented and analyzed in order to characterize their capability. Trajectory planning and optimal design are addressed with the purpose of maximizing the performance of the systems. The last part of the thesis deals with the design of a novel family of Intelligent CAble-driven parallel roBOTs whose architecture and control are conceived to maximize the robot versatility to the task to be performed and the environment in which the robot is intended to operate

La influencia del cambio político boliviano en las estrategias del PNUD Bolivia

Treballs finals del Màster "Estudios Internacionales: organizaciones internacionales y cooperación – Colección Memorias MEI", Facultat de Dret, Universitat de Barcelona, Curs:2014-2015 , Directora: Patricia García-Duran HuetDurante la ultima década Bolivia se ha enfrentado a un radical cambio político que ha impulsado una profunda transformación del País y de su sociedad. La llegada al poder de Evo Morales y del MAS (Movimiento al Socialismo) en 2005 y el sucesivo cambio constitucional de Bolivia hacia un Estado Plurinacional han puesto las bases para el establecimiento de un nuevo compromiso político y equilibrio social, caracterizado por una mayor representatividad, una mayor participación y un mayor respeto de los derechos de una amplia porción de la población boliviana hasta entonces largamente ignorada por el estado: los pueblos indígenas. El objetivo de este trabajo es investigar hasta que punto estos importantes cambios políticos se hayan traducido en la formulación de programas y proyectos del PNUD-Bolivia a favor de este amplio sector de la población boliviana. El primer paso hacia el logro de este objetivo se basa en dos etapas. En la primera, el examen de los acuerdos que disciplinan las relaciones y los compromisos entre el Estado Boliviano y el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo permite evidenciar la amplia aunque no indiscriminada libertad del Gobierno para identificar los ámbitos de intervención y los beneficiarios de los proyectos. En cambio, la segunda etapa a través de la exposición de los contenidos y de los resultados de los últimos tres Planes de Acción (2003-2007, 2008-2012, 2013-2017), permite averiguar una significativa correspondencia entre la política nacional y los objetivos del PNUD-Bolivia..

In stage II/III lymph node positive breast cancer patients less than 55 years of age, keratin 8 expression in lymph node metastases but not in the primary tumor is an indicator of better survival

Axillary lymph node status is one of the most important prognostic variables for breast cancer (BC). To investigate and understand the clinical, histopathological and biological factors that affect prognosis in node positive young breast cancer patients, we compared the phenotype of 100 primary tumours with their corresponding loco- regional lymph node (LN) metastases using conventional immunohistochemistry (IHC) markers currently in use for molecular classification of breast cancer. By comparing the expression of ER, PR, HER-2, Ki67, K8, K5/6 and vimentin, we found that expression of HER-2, Ki67, K8 and vimentin is frequently lost in lymph node metastases. Between the primary tumour and corresponding lymph node metastases expression of keratins K8 and K5/6 significantly changed. Expression of K8 in lymph node metastases, but not in primary tumours, segregates patients in two sub-groups with different outcome. Survival of patients with K8 positive LN metastases at 5 years in comparison with patients with K8 negative LN metastases was 75% vs 48%, at 10 years 62% vs 22% and at 20 years 53% vs 14%(p<0.001). K8 immunostaining of tissue from the lymph node metastasis allows defining a sub-group of lymph node positive BC patients with a highly unfavourable outcome, for whom therapeutic options might have to be reconsidered

Predicción del perfil lipoproteico en modelos animales

Nowadays cardiovascular diseases have a high influence on the world's population and this trend is expected to increase over the years to come. Therefore, there is a general interest to develop new methods that enable professionals to advise reliably depending on the patient's cardiovascular profile. Thanks to metabolomics, new techniques have been achieved such as the nuclear magnetic resonance (NMR) which has been applied to predict standar lipids highly related with cardiovascular diseases. The present project evaluates and develops PLS (Partial Least Square) prediction models based on nuclear magnetic resonance of protons with the aim to achieve a quantification of the total cholesterol and triglycerides of three sets of animal plasma samples (pigs, N = 230 where N is the number of samples). First basic descriptive statistics were performed in order to better understand the behavior of the samples. Afterwards, a PCA (Principal Components Analysis) was performed showing how the samples spread according to different variables. Then, it was decided to exclude the samples belonging to the set number 3 since they were not comparable to the samples of the other two sets. Next STOCSY (Statistical TOtal Correlation SpectroscopY) plots were created to observe the correlation between the NMR spectra and the studied prediction variable, lastly, from all the obtained data, the PLS predictions models were created. For this purpose, two methods were used, the first one used 70% of the values as a training set and the remaining 30% as a testing set, the second one consisted on selecting the 10% of the highest values, the 10% of the lowest values, 50% of the values which were randomly selected as a training set and the remaining 30% were used as a testing set. Two types of preprocessing were applied to the data in order to identify which was the one returning the best results, when applied, the Autoscale preprocessing got promising results achieving models with a 0.97 (R=0,97) of goodness of fit to cholesterol. Regarding triglycerides, better results were given when the Mean centering preprocessing was applied giving a maximum fitness of 0.86 (R=0.86). After the completion of this project, the creation of PLS prediction models to quantify lipoproteins in pig plasma samples reliably is clearly possible.Les malalties cardiovasculars són, avui dia, molt prevalents en les poblacions arreu del món i s'espera que la tendència continuï en augment durant els anys que estan per venir. Per tant, és d'interès general desenvolupar nous mètodes que capacitin als professionals per assessorar amb fiabilitat en funció del perfil cardiovascular dels pacients. Gràcies a la metabolòmica s'han aconseguit noves tècniques analítiques com la ressonància magnètica nuclear (RMN) que s'han aplicat per predir lípids estàndard altament relacionats amb les malalties cardiovasculars. El present treball desenvolupa i avalua models de predicció PLS (Partial Least Squares regression) basats en la ressonància magnètica nuclear de protons amb la finalitat d'obtenir una quantificació de colesterol i triglicèrids totals en mostres de plasma animal de tres conjunts (porcs, N = 230 on N és el nombre de mostres). Primer es van efectuar estudis estadístics descriptius bàsics per comprendre millor el comportament de les mostres. Després es va efectuar un PCA (Principal Components Analysis) que indicaria com se separen les mostres segons les diferents variables. Després d'observar els resultats aconseguits fins al moment es va decidir excloure les mostres del conjunt 3, ja que no eren comparables a les mostres dels altres dos. A continuació es van realitzar gràfics STOCSY (Statistical TOtal Correlation SpectroscopY) per veure la correlació dels espectres de RMN i la variable de predicció a estudiar i per últim, a partir de totes les dades aconseguides, es va procedir a crear els models PLS. Es van utilitzar dos mètodes, el primer utilitzava el 70% de les dades per a l'entrenament i el 30% restant per a la prova de validació, el segon consistia a seleccionar el 10% dels valors de les variables més alts, el 10% dels valors més baixos, el 50% dels valors al atzar per a l'entrenament i el 30% restant, igual que per al primer mètode, es va utilitzar per a la prova de validació. Es va aplicar a les dades dos tipus de preprocessats per tal d'observar amb quin s'assolien millors resultats. Aplicant el preprocessat Autoscale es van aconseguir resultats prometedors amb models que arribaven a un ajust de predicció del 0,97 (R=0,97) per al colesterol pel que fa als triglicèrids es van observar millors resultats fent servir el preprocessat Mean centering el qual va donar un ajust màxim de 0,86 (R=0,86). Els resultats del treball mostren que és possible emprar els models de predicció PLS per a quantificar lipoproteïnes en mostres de plasma de porc de forma fiable.Las enfermedades cardiovasculares son, hoy en día, muy prevalentes en las poblaciones de todo el mundo y se espera que la tendencia siga en aumento en los años venideros. Por lo tanto, es de interés general desarrollar nuevos métodos que capaciten a los profesionales para asesorar fiablemente en función del perfil cardiovascular de los pacientes. Gracias a la metabolómica se han conseguido nuevas técnicas analíticas como la resonancia magnética nuclear (RMN) que se han aplicado para predecir lípidos estándares altamente relacionados con las enfermedades cardiovasculares. El presente trabajo evalúa y desarrolla modelos de predicción PLS (Regresión de mínimos cuadrados parciales) basados en la resonancia magnética nuclear de protones con la finalidad de obtener una cuantificación del colesterol y los triglicéridos totales en muestras de plasma animal de tres conjuntos (cerdos, N = 230 donde N es el número de muestras). Primero se efectuaron estudios estadísticos descriptivos básicos para comprender mejor el comportamiento de las muestras. Después se efectuó un PCA (Análisis de componentes principales) que indicaría cómo se separan las muestras según diferentes variables. Tras observar los resultados obtenidos hasta el momento se decidió excluir las muestras del conjunto 3 ya que estos no eran comparables a las muestras de los otros dos. A continuación se realizaron gráficos STOCSY (Espectroscopia estadística de correlación total) para observar la correlación de los espectros de RMN y la variable de predicción a estudiar y por último, a partir de todos los datos obtenidos, se procedió a crear los modelos de predicción PLS. Se usaron dos métodos, el primero usaba el 70% de los datos para el entrenamiento y el 30 % restante para la prueba de validación, el segundo consistia en seleccionar el 10% de los valores de las variables más elevados, el 10% de valores más bajos, el 50% de los valores aleatorios para el entrenamiento y el 30% restante, al igual que en el primer método, se usó para la prueba de validación. Se aplicó dos tipos de preprocesados a los datos para observar con cual se obtenían mejores resultados. Aplicando el preprocesado Autoscale se consiguieron resultados prometedores con modelos que llegaban a un coeficiente de correlación de 0,97 (R=0,97) para colesterol, en cuanto a los triglicéridos se observaron mejores resultados usando el preprocesado Mean centering que dió un coeficiente de correlación máximo de 0,86 (R=0,86). Los resultados del trabajo muestran que es posible usar los modelos de predicción PLS para cuantificar lipoproteínas en muestras de plasma de cerdo fiablemente.Objectius de Desenvolupament Sostenible::3 - Salut i Benesta

Assessment of aquifer contamination from on-site sanitation systems and effluent reuse in the North of Mendoza province

En la zona norte de la provincia de Mendoza se desarrollan actividades que pueden afectar la calidad natural del agua subterránea: disposición y re-uso de efluentes industriales para riego agrícola, utilización de fertilizantes, saneamiento in-situ, fugas de redes de alcantarillado, etc. En esta región, surcada superficialmente por los ríos Mendoza y Tunuyán, la sedimentación cuaternaria determinó la formación de dos grandes unidades hidrogeológicas: acuíferos libres (sector de conos aluviales), y acuífero freático superior y acuíferos subyacentes confinados y/o semiconfinados. El área de estudio se encuentra ubicada en esta última unidad hidrogeológica donde se ha detectado contaminación de acuíferos por nitratos. El objetivo de este trabajo es identificar el origen de la contaminación, utilizando metodología hidroquímica mediante la evaluación de diversos parámetros físicoquímicos y biológicos, y técnicas isotópicas para corroborar la procedencia del agua subterránea y el origen de los nitratos. Los resultados obtenidos muestran que la presencia de nitratos en los acuíferos semiconfinado y confinado no proviene de la influencia del acuífero libre suprayacente, afectado por el re-uso de efluentes, sino que se relaciona con el ingreso de flujo horizontal de aguas subterráneas contaminadas provenientes del área del Gran Mendoza, debido a las pérdidas en las redes de alcantarillado y obras de saneamiento in situ.Some activities carried out in the Northern part of the province of Mendoza may affect groundwater quality: industrial effluent disposal and reuse for irrigation, fertilizer application, on-site sanitation systems, sewer leaks, etc. In this area, cut across by the Mendoza and Tunuyán rivers, two large hydro-geological units developed from Quaternary sedimentation: unconfined aquifers (area of alluvial cones) and upper water-table and underlying semiconfined and confined aquifers (where the study area is located). The objective of this paper is to identify the source of nitrate contamination in aquifers. Several physical-chemical and biological parameters were analyzed to assess groundwater quality, and isotope techniques were used to trace the origin of groundwater and the source of nitrates. Results show that nitrate contamination in semi-confined and confined aquifers does not originate in the overlying unconfined aquifer, which is affected by reuse of industrial effluents, but is caused by the horizontal groundwater flow from the greater Mendoza area contaminated by sewer leakage and on-site sanitation systems.Fil: Álvarez, Amílcar. Instituto Nacional del Agua (Argentina). Centro Regional AndinoFil: D'Elía, Mónica. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias HídricasFil: Paris, Marta. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias HídricasFil: Fasciolo, Graciela. Instituto Nacional del Agua. Centro de Economía, Legislación y Administración del AguaFil: Barbazza, Carla. Instituto Nacional del Agua. Centro de Economía, Legislación y Administración del Agu

The impact of wastewater irrigation on groundwater : the Paramillos System (Lavalle, Mendoza, Argentina)

En este trabajo se evalúa el impacto de un sistema de aprovechamiento de efluentes domésticos para riego en la calidad del agua subterránea. Los puntos de muestreo seleccionados son parte de un monitoreo a mayor escala del cual sólo se incluyeron aquellos relacionados con el sistema de la planta depuradora Paramillos, ubicada al Norte del aglomerado Mendoza. Esta planta consiste en una laguna de estabilización facultativa. Los resultados, presentados en gráficos, mapas y tablas, se discuten a partir del comportamiento de tres componentes del sistema hídrico: agua superficial (efluente), agua subterránea del nivel superior del acuífero (freática) y agua subterránea del acuífero profundo (confinado/ semiconfinado) y su interacción con el perfil del suelo. Se concluye que el acuífero profundo no es alcanzado por nitratos ni nitritos productos de la degradación biológica de la materia orgánica del efluente, lo que se atribuye a la capa impermeable subyacente. En el nivel superior o freático, el perfil del suelo remueve parte del N total y P total ingresado, entre el 39 y 90%. La remoción de DBO varía entre 30 y 90% y la remoción de E. coli remanente en efluente es total.This paper analyzes the impact of domestic wastewater reuse for irrigation purposes on groundwater quality. The sampling points selected –part of a larger-scale monitoring effort– correspond to the system of the Paramillos wastewater treatment plant (a facultative stabilization pond), located North of Greater Mendoza. The results, presented in graphs, maps and tables, are discussed on the basis of the performance and interaction with the soil profile of three water system components: surface water (wastewater), groundwater from the aquifer’s upper level (water table), and groundwater from the deep aquifer (confined/ semi-confined). It is concluded that the underlying impermeable layer prevents nitrates and nitrites from the biological degradation of wastewater organic matter from reaching the deep aquifer. In the upper level or water table, the soil profile removes 39 to 90% of the total incoming N and P, 30 to 90% of the BOD, and 100% of the E. coli remaining in the plant’s effluent.Fil: Álvarez, Amílcar.Fil: Fasciolo, Graciela. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biomatemática y FisicoquímicaFil: Barbazza, Carla.Fil: Lorenzo, Fabio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Aplicadas a la IndustriaFil: Balanza, María Esther. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industri

PI3K/AKT Signaling in Breast Cancer Molecular Subtyping and Lymph Node Involvement

Lymph node metastatic involvement persists to be among the most important predictors of recurrence and survival in breast carcinoma (BC). This study aimed at investigating possible gene expression differences in primary BC between patients with or without lymph node involvement at the time of diagnosis. In a retrospective study, we investigated the potential prognostic role of 9 candidate biomarkers at mRNA level in a cohort of 305 breast cancer patients, 151 lymph node-negative (LN-) and 154 lymph node-positive (LN+). The analyzed genes belonged to the RAS pathway (RAF1, ERBB2, PIK3CB, AKT1, AKT2, AKT3), RB pathway (RB1 and CDK2) and cellular differentiation (KTR8). Their expression profiles were investigated by RT-qPCR and were correlated to immunohistochemically-based molecular subtypes and BC clinical and pathological features. The differential expression of several genes in the primary tumor tissue was related to the LN involvement. Some of those genes, including PIK3CB, RB1, and AKT3, were more expressed in LN- BC patients, while some others, notably ERBB2 and AKT1, in LN+ ones. Among the candidate biomarkers, the expression levels of AKTs isoforms influenced also patients\u2019 survival rates. In detail, higher expression levels of AKT1 and AKT2 negatively influenced overall patients\u2019 survival and in particular AKT2 expression levels defined a group of luminal B BC patients with shorter cancer-specific survival. On the contrary, longer cancer-specific survival was recorded in luminal A BC patients with higher expression levels of AKT3. That finding was also confirmed by Cox multivariate analysis. The same AKT3 resulted to be a possible candidate predictive biomarker for Tamoxifen response. In conclusion, our study highlighted the complex regulation of the PI3K/AKT pathway in BC and its differences in BC patients with and without lymph node involvement