Original Design of an Unmanned Ground Vehicle for Exploration in Rough Terrain

This paper introduces an originally designed tracked robot. This robot belongs to the variable geometry single-tracked vehicle (VGSTV) category. Two active joints are used to control the shape of the vehicle and the tension of the tracks. Thus, it becomes possible to adapt the shape of the robot and the ground/robot contact points to the obstacle by controlling the joints. This paper presents some unmanned ground vehicle architectures followed by an analysis of the prototype performance (in comparison with other VGSTVs). A description of its dynamic model is also presented in order to introduce the computation of two balance criteria: center of gravity and zero moment point. Finally, the relevance of these criteria is compared by discussing experimental results in the case of staircase clearing

Evolutionnary Autonomous VGSTV Staircase Climbing

This paper introduces an originally designed tracked robot. This robot belongs to the VGSTV (Variable Geometry Single Tracked Vehicle) category, which is actually a sub-group of Variable Geometry Vehicles well represented by the iRobot Packbot. Those robots have been used several times for search and rescue mission and seems to be a real asset because of their clearing capability. After a brief categorization, technical specification of our robot are presented and geometrical and dynamical models are computed in order to compare static and dynamic balance. Then, thanks to the results of the balance study, an autonomous staircase clearing controller based on artificial neural network is computed and tested. A general conclusion about possible improvements and future work ends the paper

Variable Geometry Tracked Vehicle, description, model and behavior

This paper presents a prototype of tracked UGV (Unmanned Grounded Vehicles) called B2P2. This tele-operated robot has been designed to intervene in unstructured environments like for example battlefield or after an earthquake. This robot based on an original system of multiple articulations can be classified into the VGTV (Variable Geometry Tracked Vehicle) category. The proposed concept allows the robot to adapt its shape in order to increase its clearing capability. Unlike existing robots, the tension of the caterpillars is actively controlled and can be turned off to increase the robot/ground contact surface needed for some special kind of obstacles. After a short state of the art, the paper presents the detailed architecture of the robot. The third part introduces the geometric model of the robot followed by the control algorithm used to tense or release the caterpillars. The behavior of the robot over several obstacles (staircase, curb and bumper) is analyzed and the necessity of releasing the tracks is discussed

Connaissance des émissions gazeuses dans les différentes filières de gestion des effluents porcins

Cet article résume les apports du programme "Porcherie verte" dans la connaissance et la maîtrise des émissions gazeuses intervenant lors des différentes phases de l'élevage porcin. Ces émissions comprennent des gaz à effet de serre, particulièrement le méthane (CH4) et le protoxyde d'azote (N2O), ainsi que l'ammoniac (NH3), nocif pour les animaux et pour l'Homme et qui a un impact sur l'environnement en termes d'acidification et d'eutrophisation. Les émissions de NH3 ont été modélisées pour le cas des bâtiments d'élevage sur caillebottis. Ces émissions peuvent être réduites en diminuant la teneur en protéines de l'aliment distribué aux animaux ou en renouvelant fréquemment le lisier dans les bâtiments. Le traitement biologique du lisier permet aussi de réduire ces émissions, surtout en l'absence de séparation de phases. Le brassage du lisier dans les fosses de stockage les favorise au contraire. Les émissions de NH3 varient fortement en fonction du substrat utilisé pour la litière et de son mode de conduite. Pendant le compostage, elles dépendent aussi fortement des caractéristiques initiales du substrat composté, mais aussi de la technique utilisée. Les émissions de N2O sont en général plus élevées avec de la litière que sur caillebotis, mais il y a de très fortes variations en fonction de son mode de conduite. Le compostage peut aussi conduire à des émissions de N2O, tout particulièrement s'il est pratiqué en couche mince. Lors du traitement biologique des lisiers, ces émissions sont assez faibles mais dépendent de la technique d'aération utilisée. Dans le sol, les émissions de N2O ne sont pas plus importantes après apports d'effluents animaux qu'après apports de fertilisants minéraux et restent difficiles à quantifier. Les émissions de CH4 sont plus faibles sur litière que sur caillebotis. Elles sont faibles également lors du compostage, sauf s'il est réalisé en couche mince. Le traitement biologique du lisier conduit à une forte réduction des émissions par rapport à un simple stockage. Les litières et le compostage ont une excellente image de marque auprès du grand public et sont souvent réputées avoir beaucoup moins d'impact sur l'environnement que le lisier. Nous avons pu montrer cependant qu'elles génèrent en général davantage de gaz à effet de serre, que ce soit de façon directe (émissions de N2O) ou indirecte (gaspillage de fertilisants azotés dont la synthèse est très "énergivore"), et ce d'autant plus que l'on cherche à rogner sur les coûts en augmentant la densité animale ou en diminuant la quantité de paille utilisée comme substrat de compostage. De même, le traitement biologique du lisier, qui semble à première vue avoir un impact favorable puisqu'il conduit à réduire les émissions de NH3 sans trop relarguer de N2O, a en fait un bilan environnemental très défavorable du fait qu'il est très "énergivore" aussi bien directement qu'indirectement (gaspillage de fertilisants). On a là un double transfert de pollution, du sol et de l'eau vers l'atmosphère d'une part, et de l'exploitation vers l'extérieur de l'exploitation d'autre part. (Résumé d'auteur

Connaissance du devenir des éléments à risques dans les différentes filières de gestion des effluents porcins

Cet article résume les apports du programme "Porcherie verte" dans la connaissance et la maîtrise du devenir de l'azote, du phosphore et des éléments traces métalliques qui ont, à des titres divers, un impact sur l'environnement. La diminution de la teneur en protéines de l'aliment permet de réduire fortement les quantités d'azote excrétées par les animaux. Une part importante de l'azote est éliminée sous forme gazeuse lorsque les animaux sont placés sur litière ou lorsque le lisier est composté. L'importance de ces pertes d'azote peut cependant varier fortement selon les techniques utilisées et la nature des substrats. Le traitement biologique abat la majeure partie de l'azote et certains types de stations permettent de capter le reste dans des coproduits potentiellement exportables. La bonne valorisation agronomique des effluents nécessite de bien connaître leur valeur fertilisante azotée, ce que facilite l'approche typologique mise au point dans le cadre du programme. Un certain nombre de leviers alimentaires permettent de diminuer la fraction du phosphore alimentaire qui est excrétée dans les effluents: ajustement des apports alimentaires grâce à une meilleure connaissance des besoins des animaux, amélioration de la digestibilité du phosphore alimentaire par une meilleure connaissance de sa disponibilité dans les diverses matières premières ou via l'adjonction de phytase exogène. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le phosphore dans des coproduits potentiellement exportables et la valeur fertilisante phosphatée des effluents est en général très élevée et facile à prédire. Les éléments traces métalliques (cuivre et zinc) sont souvent ajoutés dans l'aliment à des concentrations dépassant largement les besoins stricts des animaux (pour éviter les carences) afin de bénéficier de leur effet protecteur vis-à-vis des pathologies digestives. La supplémentation par des éléments traces métalliques est utile pendant la phase de post-sevrage, mais pas au-delà et l'adjonction de phytase microbienne à l'aliment améliore la disponibilité du zinc pour l'animal. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le zinc et le cuivre dans des coproduits potentiellement exportables. Après épandage, les éléments traces métalliques sont peu mobiles dans le sol alors que les apports au sol excèdent en général largement les capacités d'exportation par les plantes, ce qui peut conduire à des situations de phytotoxicité à plus ou moins long terme. En fin de compte, la manière la plus simple et la plus économique de gérer les effluents d'élevage reste d'utiliser au mieux leur valeur fertilisante, ce qui s'obtient par un bon équilibre entre la quantité d'animaux produits et la capacité des sols à recevoir leurs effluents. En l'absence d'un tel équilibre, l'abattement de l'azote excédentaire par l'utilisation de litières ou par le compostage du lisier a un impact environnemental important alors même que ces solutions ne résolvent rien en termes de phosphore et d'éléments traces métalliques. Les traitements biologiques les plus sophistiqués permettent d'éliminer le phosphore et une partie des éléments traces métalliques dans des coproduits potentiellement exportables, mais ils ont un coût économique et écologique très élevé. (Résumé d'auteur

Recommendations for intervertebral disc notochordal cell investigation: from isolation to characterization

Background Lineage-tracing experiments have established that the central region of the mature intervertebral disc, the nucleus pulposus (NP), develops from the embryonic structure called “the notochord”. However, changes in the cells derived from the notochord which form the NP (i.e., notochordal cells [NCs]), in terms of their phenotype and functional identity from early developmental stages to skeletal maturation are less understood. These key issues require further investigation to better comprehend the role of NCs in homeostasis and degeneration as well as their potential for regeneration. Progress in utilizing NCs is currently hampered due to poor consistency and lack of consensus methodology for in vitro NC extraction, manipulation, and characterization. Methods Here, an international group has come together to provide key recommendations and methodologies for NC isolation within key species, numeration, in vitro manipulation and culture, and characterization. Results Recommeded protocols are provided for isolation and culture of NCs. Experimental testing provided recommended methodology for numeration of NCs. The issues of cryopreservation are demonstrated, and a pannel of immunohistochemical markers are provided to inform NC characterization. Conclusions Together we hope this article provides a road map for in vitro studies of NCs to support advances in research into NC physiology and their potential in regenerative therapies