Planning and control for cooperative launch and capture of drones

With the popularity in today’s world of using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for different applications and the presence of these machines in various industries, the focus on building vehicles adapted for specific tasks has increased. The work presented was developed within the scope of Project CAPTURE which aims to tackle the challenges of using rotary-wing shuttle drones to aid in the deployment and landing maneuvers of fixed-wing target drones. This objective emerges as an alternative to using higher complexity vehicles for specific applications, making use of the benefits of each type of drone for their usual missions. This dissertation proposes a solution for the planning and control of a shuttle drone under a cooperative capture scenario and explores the challenges of implementing such a system, both in a simulation environment and in real-world hardware. The developed system was built around the PX4 ecosystem and is based on the Robot Operating System (ROS) framework to implement a state machine-based controller for the shuttle drone, which includes a Model Predictive Control (MPC) strategy for the autonomous execution of the capture maneuver portion of the mission. To test the developed solution on a real system, this work also describes the instrumentation process of a real-world shuttle drone. Simulation results show the success of the cooperative capture maneuver under the considered scenario, whereas preliminary experimental trials indicate that further re- search is necessary to actually achieve a capture maneuver. Nonetheless, these experi- mental trials validate the hardware and software integration of the developed system and the obtained results showed promising outcomes.Nos dias de hoje, com a popularidade do uso dos Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) para diferentes aplicações e com a presença destas máquinas em várias indústrias, o foco no desevonlvimento de veículos adaptatos para tarefas específicas tem vindo a aumentar. O trabalho apresentado foi desenvolvido no âmbito do Projeto CAPTURE que tem como objetivo encontrar soluções para os desafios que surgem ao usar drones de trans- porte de asas rotativas para auxiliar nas manobras de descolagem e aterragem de drones alvo de asa fixa. Este objetivo surge como alternativa a usar veículos mais complexos para aplicações específicas, aproveitando os benefícios de cada tipo de drone para as suas respectivas missões. Esta dissertação propõe uma solução para o planeamento e controlo do drone de transporte colocado num cenário de captura cooperativa do drone alvo, e explora os desafios de implementar um sistema destes, tanto em ambiente de simulação, como em hardware real. O sistema foi desenvolvido com base no ecossistem PX4 e é baseado na arquitetura do Robot Operating System (ROS) para implementar um controlador baseado em máquinas de estado para o drone de transporte, que inclui uma estratégia de Controlo Preditivo Baseado em Modelos, do inglês MPC, para a execução autónoma da manobra de captura. Para testar a solução desenvolvida num sistema real, o trabalho apresentado também descreve o processo de instrumentação de um drone de transporte no mundo real. Os resultados das simulações demonstram o sucesso da manobra de captura coope- rativa no cenário considerado, enquanto que os resultados preliminares experimentais indicam que mais estudos são necessários para assegurar que a manobra de captura é real- mente alcançada com sucesso. No entanto, estes testes experimentais validam a integração do hardware e software do sistema desenvolvido e os resultados obtidos demonstraram resultados promissores

Impactos na implementação do teletrabalho: estudo de caso do Instituto Federal do Mato Grosso do Sul

Versão final (esta versão contém as críticas e sugestões dos elementos do júri)O ensaio em análise aborda o impacto da implementação do teletrabalho no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso do Sul (IFMS), uma Autarquia Pública Federal, com prerrogativa de autonomia administrativa para desenvolver suas atividades. A dissertação concentra no entendimento dos gestores sobre a implementação do teletrabalho e seus possíveis impactos na instituição em análise, tais como seus benefícios, dificuldades, desafios e facilitadores. Atualmente este formato de trabalho ainda não é desenvolvido, mas adota-se o trabalho remoto devido a pandemia do Covid-19 e o impacto de sua adoção é apreciável em entender. A metodologia adotada nesta investigação caracteriza-se por ser qualitativa. O trabalho empírico baseou-se na realização de estudo de caso único, sendo o instrumento de recolha de dados a entrevista semiestruturada. Em seguida realizou-se análise de conteúdo das entrevistas coletadas e posteriormente passou-se para a triangulação dos dados. Os dados utilizados na triangulação dos dados foram os documentos oficiais do IFMS, os atos normativos sobre o teletrabalho e as entrevistas das coletas de dados. A amostra deste estudo envolveu dezesseis participantes: representantes do Colégio de Dirigentes do IFMS. Relativamente aos resultados obtidos, constatou-se que os gestores do IFMS têm conhecimento sobre o tema, apoia a implementação do teletrabalho na instituição, e sabem dos procedimentos legais para sua adoção. Além disso, foi possível identificar os benefícios e os mecanismos facilitadores de sua adoção, bem como as dificuldades para sua implementação.The essay under analysis addresses the impact of the implementation of telework at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Mato Grosso do Sul (IFMS), a Federal Public Authority, with the prerogative of administrative autonomy to develop its activities. The dissertation focuses on the managers' understanding of the implementation of telework and its possible impacts on the institution under analysis, such as its benefits, difficulties, challenges and facilitators. Currently, this work format is not yet developed, but remote work is adopted due to the Covid-19 pandemic and the impact of its adoption is appreciable to understand. The methodology adopted in this investigation is characterized by being qualitative. The empirical work was based on carrying out a single case study, and the data collection instrument was a semi-structured interview. Then, content analysis of the collected interviews was carried out and later on to the triangulation of data. The data used in the data triangulation were the official documents of the IFMS, the normative acts on telework and the interviews of the data collection. The sample of this study involved sixteen participants: representatives of the College of Directors of the IFMS. Regarding the results obtained, it was found that the IFMS managers are knowledgeable about the topic, support the implementation of telework in the institution, and know the legal procedures for its adoption. In addition, it was possible to identify the benefits and mechanisms that facilitate its adoption, as well as the difficulties for its implementation

Registration Platform For Federations And Gymnastics Clubs

Trabalho de projeto de mestrado, Engenharia Informática, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasGymnastics clubs and federations need to register their members and teams in competitions and handle memberships in a more digitalized way. The goal of this project is to create a solution for this problem in Angular, following the reactive programming paradigm, and using a serverless architecture. This document will give a good comprehensive overview of the conceptual world of the organization of gymnastics events, and explain the architecture, and technologies used by the web application where the Membership and Registrations solution will be included. The solution will have to take into account functionality, security, and maintainability requirements. The solution’s development will be presented, from the planning phase, where the use cases were defined as well as the organization of the code, to the final implementation of those use cases. Finally a reflection on the impact of this new solution on gymnastics and what can still be improved will be presented

Isometric mid-thigh pull testing in professional footballers: validity, reliability, and correlation analysis with external loading during official matches

INTRODUCTION: Understanding the maximum strength of football players is considered essential for optimizing and maintaining individuals for high level sports performance. In this regard, the mid-thigh isometric traction test (IMTP) has been proposed to assess the overall maximum strength of football players. OBJECTIVES: This thesis aimed to achieve four objectives, the first being: 1) examine the concurrent validity between two modalities of IMPT testing equipment in healthy individuals: i) with a force platform at the foot; and ii) with a force cell next to the handle bar. The second being: 2) determine if there is a learning period in taking the IMTP test between the first four testing sessions among professional footballers, examining the inter-session reliability between the first two similar sessions. The third being: 3) to verify whether the IMPT peak force is altered following football matches; and, lastly: 4) examine whether the changes in IMPT peak force 48h following matches is related with different external loading parameters experienced by the players during the match. METHODS: For objective 1, one experimental session was conducted with healthy individuals (n=24); and for the remaining objectives, a total of 40 footballers from a professional football team were recruited, and who participated in IMPT testing sessions. External loading parameters were quantified during the matches using a GPS tracking system worn by the footballers. RESULTS: 1) A low concurrent validity was observed between the IMPT testing equipment assessments [ICC = 0.47 (95% CI = -0.21- 0.79), CV = 10.8% (95% CI = 6.88 – 14.8%)]; whereas, a lower IMTP peak force was observed for the testing executed with the force platform (1693.9±112.5 N) compared with the force load cell test (1880.3±156.5 N, p<0.001). 2) Significant differences were found between the first (1843.6± 333.7 N), and second (2008.1± 397.4 N, p= 0.002), the first and third (2143.6± 454.8 N, p<0.001), and the first and fourth (2226.9±442.2 N, p < 0.001) IMTP testing sessions. No significant differences were found between the second and third sessions (p=0.085), and the third and fourth sessions (p= 1.000). Good inter-session reliability was observed between the second and third testing sessions (ICC = 0.84, standard error of measurement of 218.1± 308.4 N). 3) No statistically significant differences were found in both samples (p = 0.744 and p = 0.520). 4) A moderate and negative correlation was found between the IMTP peak force before matches and the footballer’s frequency of “accelerations” (r= -0.501 and p=0.048), and a positive correlation was observed between the IMPT peak force before and after matches (r= 0.738 and p<0.001). No other significant correlations were found. CONCLUSIONS: 1) The IMTP peak force outcome depends on the equipment used, with higher IMTP values obtained using a load cell close to the hands; 2) At least two separate familiarization sessions are necessary for professional footballers to achieve a reliable IMPT assessment; 3) The IMTP performance is unlikely to be altered 48h after football matches compared to the IMPT performance 48h before the matches; and 4) The IMTP assessments before and after the matches do not seem to be correlated with the different external loading parameters exerted by footballers during official matches.INTRODUÇÃO: Compreender a força máxima em jogadores de futebol é essencial para otimizar e manter o desempenho desportivo individual. Nesse sentido, o teste isometric mid-thigh pull (IMTP) foi proposto para avaliar a força máxima geral nos jogadores de futebol. OBJETIVOS: Esta tese visa atingir quatro objetivos, sendo o primeiro: 1) examinar a validade concorrente entre duas modalidades de equipamentos de teste IMTP em indivíduos saudáveis: i) com uma plataforma de força nos pés; e ii) com uma célula de força próxima das mãos. O segundo é: 2) determinar se há um período de aprendizagem na realização do teste IMTP entre as quatro primeiras sessões para jogadores profissionais de futebol, examinando a confiabilidade inter sessões nas duas primeiras sessões. O terceiro: 3) verificar se o pico de força do IMTP é alterado após os jogos de futebol; e, por último: 4) examinar se as mudanças no pico de força no IMTP 48h após os jogos estão relacionadas com diferentes parâmetros de carga externa obtidos pelos jogadores durante o jogo. MÉTODOS: Para o objetivo 1, foi realizada uma sessão experimental com indivíduos saudáveis (n=24); e para os restantes objetivos foram recrutados um total de 40 futebolistas de uma equipa de futebol profissional, que participaram em sessões de testes no IMTP. Parâmetros de carga externa foram quantificados durante os jogos utilizando um sistema de GPS usado pelos jogadores. RESULTADOS: 1) Observou-se baixa validade concorrente entre as avaliações no equipamento IMTP [ICC = 0,47 (IC 95% = -0,21- 0,79), CV = 10,8% (IC 95% = 6,88 – 14,8%)]; também se observou um menor pico de força IMTP para o teste executado com a plataforma de força (1693,9±112,5 N) em comparação com o teste da célula de carga de força (1880,3±156,5 N, p<0,001). 2) Foram encontradas diferenças significativas entre a 1ª (1843,6± 333,7 N) e a 2ª (2008,1± 397,4 N, p= 0,002), e entre a 1ª e 3ª (2143,6± 454,8 N, p<0,001) e entre a 1ª e 4ª (2226,9±442,2 N, p < 0,001) sessões de teste no IMTP, mas não entre a 2ª e 3ª sessões (p=0,085), e a 3ª e 4ª sessões (p= 1,000). Boa confiabilidade inter sessões foi observada entre a 2ª e 3ª sessões de teste (ICC = 0,84, erro padrão de medição de 218,1± 308,4 N). 3) Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas em ambas as amostras (p = 0,744 e p = 0,520). 4) Observou-se uma correlação moderada e negativa entre o pico de força do IMTP antes dos jogos e a frequência de “acelerações” dos futebolistas (r= -0,501 e p=0,048), e uma correlação positiva foi observada entre o pico de força no IMTP antes e depois dos jogos (r= 0,738 e p<0,001). Não foram encontradas outras correlações significativas. CONCLUSÕES: 1) O resultado do pico de força no IMTP depende do equipamento utilizado, com maiores valores de IMTP obtidos utilizando uma célula de carga próxima às mãos; 2) Pelo menos duas sessões separadas de familiarização são necessárias para que os jogadores de futebol profissional alcancem uma avaliação confiável do IMTP; 3) O desempenho dos jogadores no teste IMTP parece não sofrer alterações 48h antes e depois dos jogos de futebol; e 4) As avaliações no IMTP antes e depois dos jogos não parecem estar correlacionadas com os diferentes parâmetros de carga externa obtidos pelos futebolistas durante os jogos

Capitalism, socialism and democracy: is democracy a sufficient condition for the development of liberty?

Dissertação de mestrado em Ciência PolíticaA democracia está sob ameaça, ou assim é dito constantemente. Quer se pense que elites políticas corruptas tomaram conta do mundo ou que a democracia representativa é uma farsa para encobrir o poder dos ricos; que a democracia envolve mais do que só igualdade política ou que qualquer tipo de governo é inerentemente opressivo; que está na altura de taxar os ricos ou que taxação é roubo; o que a democracia é e aquilo para que serve continuam a ser assuntos contestados. E assim o devem, como será argumentado aqui, pois é isso em parte que os define. Esta dissertação dirige-se tanto àqueles para quem é preciso mais democracia como àqueles para quem não. O que é tentado aqui é um exercício em teoria ideal. Não se discutem especificidades de design institucional, nem os sistemas políticos do mundo real e os seus resultados. Na verdade, é precisamente porque a política não pode ser reduzida a observações empíricas do que “funciona melhor”, que a democracia tem qualquer valor. No Capítulo I, debruçamo-nos sobre a teoria e filosofia da história de Karl Marx, sob o seu método de materialismo dialético, para avaliar as suas proposições. Demonstramos a sua ligação à dialética da razão de Hegel, para ilustrar algumas das suas contradições, e interrogar quais, se é que alguns, dos seus elementos ainda são úteis. No Capítulo II avaliamos as credenciais de individualistas metodológicos de vários tipos, na sua forma de concetualizar a sociedade, como propõem que esta pode ser entendida, e no que isso implica em termos das suas prescrições para uma melhor. Vemos de que forma alguns teóricos, apesar de contribuições inestimáveis para o pensamento político, abusaram dos seus compromissos metodológicos até a um ponto após o qual se torna difícil resgatá-los, colocando em questão, ao contrário do que eram as suas intenções, o indivíduo como um fim em si mesmo. Finalmente, no Capítulo III, atacamos a nossa pergunta de investigação, tentando reconciliar as perspetivas de materialistas históricos e individualistas metodológicos através da lente da inteligência coletiva e da razão democrática. Ao contrário de outros autores, concluímos que a democracia é valiosa não porque os seus mecanismos aproximem alguma verdade que já existe para ser descoberta, mas porque é um método para a construção da realidade social que reconcilia liberdade e igualdade.Democracy is under threat, or so it is said all the time. Whether one thinks that corrupt political castes have taken over people’s lives or that representative democracy is a mere sham to cover for the interests of the rich; that democracy involves more than just political equality or that any sort of government is inherently oppressive; that it is time to tax the rich or that tax is theft; what democracy is and what it is for remain contested matters. And so they should, as will be argued here, for that is partly what defines them. This dissertation seeks to address both those for whom more democracy is needed and those for whom it is not. What is pursued here is an exercise in ideal theory. There is no discussion of the specifics of institutional design, nor of real-world political systems and their outcomes. In fact, it is precisely because the political cannot be reduced to empirical observation of “what works best”, that democracy has any value to begin with. In Chapter I we look at Karl Marx’s theory and philosophy of history, under his method of dialectical materialism, to assess their propositions. We show their connection to Hegel’s own dialectics of reason, to illustrate some of their contradictions, and inquire whether, and if so which, of its elements may still prove fruitful. In Chapter II we assess the credentials of methodological individualists of various sorts, in how they conceptualize society, how they propose it can be understood, and in what this implies in terms of prescriptions for a better one. We look at how some theorists, while providing invaluable contributions to political thought, abused their core methodological commitments to a point from which they become difficult to rescue, calling into question, unlike what they intended, the individual as an end in itself. Finally, in Chapter III, we tackle our research question head-on, seeking to reconcile the perspectives of historical materialists and methodological individualists through the lenses of collective intelligence and democratic reason. Unlike some authors, we conclude that democracy is valuable not because its mechanisms approximate some truth which is out there to be discovered, but rather because it is a method for a construction of social reality that reconciles liberty and equality

Remote Sensing and Data Fusion for Eucalyptus Trees Identification

Satellite remote sensing is supported by the extraction of data/information from satellite images or aircraft, through multispectral images, that allows their remote analysis and classification. Analyzing those images with data fusion tools and techniques, seem a suitable approach for the identification and classification of land cover. This land cover classification is possible because the fusion/merging techniques can aggregate various sources of heterogeneous information to generate value-added products that facilitate features classification and analysis. This work proposes to apply a data fusion algorithm, denoted FIF (Fuzzy Information Fusion), which combines computational intelligence techniques with multicriteria concepts and techniques to automatically distinguish Eucalyptus trees, in satellite images To assess the proposed approach, a Portuguese region, which includes planted Eucalyptus, will be used. This region is chosen because it includes a significant number of eucalyptus, and, currently, it is hard to automatically distinguish them from other types of trees (through satellite images), which turns this study into an interesting experiment of using data fusion techniques to differentiate types of trees. Further, the proposed approach is tested and validated with several fusion/aggregation operators to verify its versatility. Overall, the results of the study demonstrate the potential of this approach for automatic classification of land types.A deteção remota de imagens de satélite é baseada na extração de dados / informações de imagens de satélite ou aeronaves, através de imagens multiespectrais, que permitem a sua análise e classificação. Quando estas imagens são analisadas com ferramentas e técnicas de fusão de dados, torna-se num método muito útil para a identificação e classificação de diferentes tipos de ocupação de solo. Esta classificação é possível porque as técnicas de fusão podem processar várias fontes de informações heterogéneas, procedendo depois à sua agregação, para gerar produtos de valor agregado que facilitam a classificação e análise de diferentes entidades - neste caso a deteção de eucaliptos. Esta dissertação propõe a utilização de um algoritmo, denominado FIF (Fuzzy Information Fusion), que combina técnicas de inteligência computacional com conceitos e técnicas multicritério. Para avaliar o trabalho proposto, será utilizada uma região portuguesa, que inclui uma vasta área de eucaliptos. Esta região foi escolhida porque inclui um número significativo de eucaliptos e, atualmente, é difícil diferenciá-los automaticamente de outros tipos de árvores (através de imagens de satélite), o que torna este estudo numa experiência interessante relativamente ao uso de técnicas de fusão de dados para diferenciar tipos de árvores. Além disso, o trabalho desenvolvido será testado com vários operadores de fusão/agregação para verificar sua versatilidade. No geral, os resultados do estudo demonstram o potencial desta abordagem para a classificação automática de diversos tipos de ocupação de solo (e.g. água, árvores, estradas etc)

Leveraging software to enhance business value

Estágio realizado na Procter & GambleTese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 200

Team sports impact in depression symptoms : a systematic review

Physical exercise has a protective effect against depression and a positive effect on the treatment of depression in a non-clinical context and clinical populations. Objective: This systematic review aimed to analyse the relationship between team sports practice and depression symptoms. Methods: Articles published up to December 2021 were located using PubMed, Web of Science, and Scopus databases. A total of 16 studies were selected. To be included in the review, publications were required to meet the following criteria: (1) contain relevant data oncerning depression and team sports practice; (2) be written in English. Studies were excluded because they: (1) did not contain any relevant data concerning depression and team sports practice; and (2) were review articles or conference abstracts. Results: Of these sixteen studies, ten were found a positive association between team sports practice and depression symptoms. Furthermore, regarding the six studies with no positive correlation, it is important to highlight that four of them had similar values of depression compared to the control group or general population values. Conclusion: This study found that in non-professional athletes, team sports might reduce depression severity to lower scores than the general population.O exercício físico tem um efeito protector contra a depressão num contexto não-clínico e nas populações clínicas. Objectivo: Esta revisão sistemática analisou a relação entre a prática de desportsos coletivos e sintomatologia depressiva. Métodos: Artigos publicados até dezembro de 2021 foram localizados, utilizando as bases de dados PubMed, Web of Science e Scopus. Foram selecionados 16 estudos. Por um lado, para serem incluídos na revisão, as publicações tinham necessariamente de satisfazer os seguintes critérios: conter dados relevantes sobre depressão e prática de desportso coletivo; ser redigidas em inglês. Por outro lado, os estudos foram excluídos por: não conterem quaisquer dados relevantes sobre depressão e prática de desportsos coletivos; serem artigos de revisão ou resumos de conferências. Resultados: Destes dezasseis estudos, em dez foram encontradas associações positivas entre a prática de desportsos coletivos e os sintomas de depressão. Além disso, relativamente aos seis estudos em que não houve correlação positiva, é importante salientar que quatro deles tinham valores semelhantes de depressão em comparação com o grupo de controlo ou valores populacionais gerais. Conclusão: Os resultados deste estudo constataram que em atletas não profissionais, os desportsos coletivos podem reduzir a gravidade da depressão para valores inferiores aos da população em geral

The development of modern mass spectrometry techniques for the analysis of beneficial and toxic bioactive compounds in food

Orientador: Rodrigo Ramos CatharinoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: A necessidade de métodos analíticos mais rápidos e com alta eficiência é o que move a pesquisa aplicada às áreas de ciência e análise de alimentos. A metabolômica é uma plataforma extremamente versátil, que integra dados estatísticos e experimentais na produção de resultados analíticos de alta confiabilidade. Aliado às técnicas modernas de espectrometria de massas, isso torna este segmento extremamente fértil para a realização de melhorias e desenvolvimento. Este projeto teve como escopo a análise direta de amostras de diversos alimentos com características funcionais, como azeites, amendoim e chocolates, com mínimo preparo de amostra, através de espectrometria de massas convencional (MS) e por imagem (MSI). Foram avaliadas características químicas de sua composição em casos de adulterações, degradações ou contaminações. Para tal finalidade, fontes de inonização como a dessorção a laser assistida por matriz (MALDI) e o spray de elétrons (ESI) foram amplamente exploradas. Toda a elucidação estrutural teve o respaldo de reações de fragmentação e análises por espectrometria de massas de alta resolução (ESI-Orbitrap). Os compostos (marcadores) foram tanto previamente definidos (target analysis) quanto identificados pós-análise (metabolic fingerprinting)Abstract: The urge for faster and highly efficient analytical methods is the drive force in food research and analysis. Metabolomics is a versatile platform that integrates both statistical and experimental data, providing highly reliable analytical results. Along with the modern mass spectrometric techniques, there is a very prominent scenario for the development of new and improved approaches. This project aimed at developing direct analysis methods for samples of various functional food products, such as olive oil, peanuts and chocolate through both conventional mass spectrometry (MS) and mass spectrometry imaging (MSI), with little sample preparation. Chemical characterization, degradation and adulteration processes were abundantly monitored within this scope. Ionization sources, such as matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) and electrospray ionization (ESI) were largely explored tools in this context. Structural elucidations were performed with the assistance of high-resolution mass spectrometry (ESI-Orbitrap). Chemical markers were either previously elected for a targeted analysis, or identified after the analytical process, as in metabolic fingerprintingDoutoradoFisiopatologia MédicaDoutor em Ciências2014/00084-2FAPES