Sistema inercial diferencial para plataformas multi-corpo dinâmicas

Mestrado em Engenharia MecânicaEste trabalho propõe um sistema para monitorização de movimentos relativos das várias partes de uma plataforma multi-corpo. O estudo efectuado pretende viabilizar a utilização de vários sensores inerciais para calcular as diferenças de velocidades e acelerações entre os mesmos e assim adquirir os movimentos relativos entre as várias partes de uma plataforma multi-corpo. Numa fase inicial é realizado um estudo sobre os sensores inerciais no geral e outro sobre os sensores que estão disponíveis no laboratório. Na fase seguinte é realizada uma pesquisa sobre o estado da arte. O próximo passo inicia com a correcção de dois problemas existentes nos dados do giroscópio e com a exploração da aplicação de um filtro de Kalman nos dados em bruto de modo a reduzir o ruído dos sensores. Após a minimização do ruído passa-se para o tratamento de dados dos giroscópios com vista a que estes permitam a aquisição dos movimentos relativos de uma junta através da integração da velocidade angular e de várias transformações geométricas. Com as acelerações adquiridas pelos acelerómetros será possível obter a posição angular absoluta de todos os ângulos de Euler, embora um dos ângulos necessite de condições específicas. Os sensores e o algoritmo dos sistemas diferenciais foram testados em diversas condições, nomeadamente no estado de repouso e no estado dinâmico com movimentos simples, no plano, e movimentos complexos no espaço. Em ambos os casos o algoritmo dos sistemas inerciais mostrou-se robusto e eficaz.This work proposes a system for monitoring movements of the various parts of a multi-body platform. The study aims at making possible the use of multiple inertial sensors in order to calculate the differences in velocity and acceleration between them and then acquire the relative movements between the several parts of a multi-body platform. Initially we conducted a study of inertial sensors in general and another on the sensors that are available in the laboratory. In the next phase a survey on the state of the art is carried out. The next step begins with the correction of two problems in the gyroscope data and the exploitation of the application of a Kalman filter in the raw data in order to reduce the sensors noise. After minimizing the noise it’s time to process the data of the gyroscopes in order that they allow the acquisition of the relative motion of a joint through the integration of angular velocity and various geometric transformations. With the acceleration acquired by the accelerometers it will be possible to obtain the absolute angular position of all the Euler angles, although one of the angles it’s requires specific conditions. The sensors and the algorithm of the differential systems have been tested in various conditions, including resting state and dynamic state with simple movements, on the surface, and complex movements in space. In both cases the algorithm of the inertial systems proved to be strong and effective

Comparison of sonographic techniques for the assessment of biceps femoris long head architecture

Objetivo: Avaliar a repetibilidade e a concordância entre três técnicas sonográficas usadas para quantificar a arquitetura da cabeça longa do bicípite femoral (BFlh): i) imagem estática; ii) extended field-of-view (EFOV) com o caminho da sonda de ultrassom de forma linear (EFOV linear); e iii) EFOV com o percurso da sonda de forma não linear (EFOV não linear) para seguir as complexas trajetórias dos fascículos. Método: Vinte sujeitos (24,4 ± 5,7 anos; 175 ± 0,8 cm; 73 ± 9,0 kg) sem historial de lesão nos isquiotibiais foram convidados a participar neste estudo. Foi utilizado um aparelho de ultrassom ligado a uma sonda linear de 6 cm, operando a uma frequência de 10 MHz para avaliar a arquitetura da BFlh em B mode. Resultados: A sonda de ultrassom foi posicionada a 52,0 ± 5,0% do comprimento do fêmur e 57,0 ± 6,0% do comprimento da BFlh. Encontramos uma repetibilidade aceitável ao avaliar o comprimento do fascículo da BFlh (ICC3,k = 0,86-0,95; SEM = 1,9-3,2 mm) e ângulo de penação (ICC3,k = 0,85-0,97; SEM = 0,8-1,1º) em todas as três técnicas sonográficas. No entanto, a técnica EFOV não linear mostrou maior repetibilidade (comprimento do fascículo ICC3,k = 0,95; ângulo de penação, ICC3,k = 0,97). A técnica de imagem estática superestimou o comprimento do fascículo (8-11%) e subestimou o ângulo de penação (8-9%) em comparação com as técnicas de EFOV. Além disso, a ordem de classificação dos sujeitos variou em cerca de 15% entre a imagem estática e o EFOV não linear.Conclusões: Embora todas as técnicas tenham apresentado boa repetibilidade, os erros absolutos foram observados com imagens estáticas (7,9 ± 6,1 mm para o comprimento do fascículo) e EFOV linear (3,7 ± 3,0 mm), provavelmente porque as complexas trajetórias dos fascículos não foram acompanhadas. A ordem de classificação dos indivíduos para o comprimento e ângulo de penação também foi diferente entre a imagem estática e o EFOV não linear. Desta forma, diferentes estimativas quanto ao risco de lesão e função muscular poderiam ter sido feitas ao usar essa técnica.Purpose: To assess the repeatability of, and measurement agreement between, three sonographic techniques used to quantify biceps femoris long head (BFlh) architecture: i) static-image; ii) extended field-of-view (EFOV) with linear ultrasound probe path (linear-EFOV); and iii) EFOV with nonlinear probe path (nonlinear-EFOV) to follow the complex fascicle trajectories. Methods: Twenty individuals (24.4±5.7 years; 175±0.8 cm; 73±9.0 kg) without history of hamstring strain injury were invited to participate in this study. An ultrasound scanner coupled with 6-cm linear probe operating at a 10-MHz frequency was used to assess BFlh architecture in B-mode. Results: The ultrasound probe was positioned at 52.0±5.0% of femur length and 57.0±6.0% of BFlh length. We found an acceptable repeatability when assessing BFlh fascicle length (ICC3,k = 0.86-0.95; SEM = 1.9-3.2 mm) and angle (ICC3,k = 0.85-0.97; SEM = 0.8-1.1o) using all three sonographic techniques. However, the nonlinear-EFOV technique showed the highest repeatability (fascicle length ICC3,k = 0.95; fascicle angle, ICC3,k = 0.97). The static-image technique overestimated fascicle length (8-11%) and underestimated fascicle angle (8-9%) compared to both EFOV techniques. Also, the rank order of individuals varied by ~15% between static-image and nonlinear-EFOV techniques when assessing the fascicle length. Conclusions: Although all techniques showed good repeatability, absolute errors were observed using static-image (7.9±6.1 mm for fascicle length) and linear-EFOV (3.7±3.0 mm), probably because the complex fascicle trajectories were not followed. The rank order of individuals for fascicle length and angle were also different between static-image and nonlinear-EFOV, so different muscle function and injury risk estimates could likely be made when using this technique

“With iron, fire and argumentation” : Crusade, Conversion and the Doctrine of the Two Swords in the Ramon Llull's Philosophy

Analysis of the Crusade’s propose, conversion and the Theory of Two Swords in the philosophy of conversion of Ramon Llull, based on the poems Lo desconhort (1295), Del consili (1311) and the works Llibre de contemplació en Déu (c. 1271-1273), Liber de passagio (1292), Arbor scientiae (1295-1296), Liber de fine (1305), Disputatio Petri clerici et Raimundi phantastici (1311) and Liber de ciuitate mundi (1314)

"Com ferro, fogo e argumentação" : cruzada, Conversão e a Teoria dos Dois Gládios na filosofia de Ramon Llull

Análise das propostas de cruzada, conversão e a Teoria dos Dois Gládios na filosofia de conversão de Ramon Llull, com base nos poemas Desconsolo (1295), o Concílio (1311) e nas obras Livro da Contemplação (c. 1271-1273), Livro da Passagem (1292), Árvore da Ciência (1295-1296), Livro derradeiro (1305), Disputa entre Pedro, o clérigo, e Ramon, o fantástico (1311) e O Livro da Cidade do Mundo (1314).Analysis of the Crusade's propose, conversion and the Theory of Two Swords in the philosophy of conversion of Ramon Llull, based on the poems Lo desconhort (1295), Del consili (1311) and the works Llibre de contemplació en Déu (c.1271-1273), Liber de passagio (1292), Arbor scientiae (1295-1296), Liber de fine (1305), Disputatio Petri clerici et Raimundi phantastici (1311) and Liber de ciuitate mundi (1314)

Refused States: The Effect of Culturalism on Nations with a colonization history

Este estudo analisa a formação de Estados de minorias com Deleuze & Guattari (1997), o efeito do culturalismo em nações com histórico de colonização proposto por Souza (2019), além da influência que o sistema econômico tem nesse processo com Mandel (1998), atuando também como agente de pureza de Bauman (1998). A culminação desse processo divide os países e as populações em duas castas, a elite europeizada e o populacho, num movimento que se espiraliza e se retroalimenta. A elite se enxerga como distante da população e ocupa os principais cargos de informação no país, alastrando o culturalismo para todas as camadas da população.This study anylises the formation of minority states — following Deleuze & Guattari (1997) —, the effect of culturalism in nations with a history of colonization — as proposed by Souza (2019) —, and the influence the economic system has in this process — as per Mandel (1998) as it also acts as an agent of purity — according to Bauman (1998). The culmination of this process divides countries and their populations into two castes, the Europeanized elite and the populace, in a movement that spirals and feedbacks. The elite sees itself as distant from the population and occupies the main information positions in a country, spreading culturalism to all layers of the population

Aging effects on the statistical and structural properties of the fornix of the brain

The brain consists of a complex network of axons, transmitting electrical impulses between interconnected neurons across distances that range from fractions of millimeters to meters. Myelinated axons, or nerve fibers, are axons that are wrapped by a myelin sheath, serving as an electrical insulation that increases the propagation speed of the signal along the nerve fiber while conserving the energy consumed and the space needed to maintain such propagation speed without myelin. Changes in the axon and surrounding myelin sheath during development and aging, or as a consequence of pathology, affect conduction and the proper functioning of the axon bundles. It is therefore important to be able to quantify the properties of these axons and their bundles and to discern which features best characterize the observed differences. We study the effects of aging on the myelinated axons in the fornix of the brain. The fornix is the principal subcortical output tract of the hippocampal formation, which plays a central role in memory. We obtain a collection of 328 high-quality electron micrographs from the fornix of 25 different rhesus monkey brains, ranging from young adults to the elderly, with both males and females. In this work, we develop a novel advanced recognition algorithm for automatically identifying myelinated axons and their surrounding myelin sheath. We extract multiple features of the nerve fibers and fully characterize their spatial structure. Using a feature selection algorithm, we discriminate between young and aged rhesus monkeys with a high level of accuracy and pinpoint the differences in the aging process at the ultrastructural level across the life span. We observe a decline in the density of myelinated axons as well as in the fraction of occupied axon area with age, while the average axon area shows no dependence on the age of the subjects. We show an increase in the myelin thickness of axons for the female subjects, while no dependence is observed for the male subjects. This sex dichotomy is also present in the g-ratio of the myelinated axons, i.e., the ratio of the axon diameter to the fiber diameter. The method detailed here could be adapted to enable recognition in other areas as well as for changes caused by brain pathologies or by developmental disorders. Furthermore, the data collected will ultimately be useable in better modeling conduction properties in myelinated axons and better understanding how the aging process affects them

Corredor centro-leste: sistemas de transporte de Minas Gerais na perspectivas dos eixos de desenvolvimento e integração

The general purpose of this paper was to investigate the particular situation of the state of Minas Gerais, in the contexto of the new national logistic perspective, relatives to selected investments in the systems of transportation in areas of the Brazilian cerrado. The nonlinear model allocated flows of soybean among producing regions and ports, considering minimized cost of transport routes, considering some modals. In the case, the Port of Vitória (Center-East Corridor) was not sensible to the implantation of the transport systems, therefore it only reacted to the additions in the exported volumes. This implies the urgency of attention to the effective competition with the São Paulo (Port of Santos), that had expanded its area of influence for regions that could be being taken care of for the Center-East Corridor and the necessity to approach the strategical character of the investments in the transport systems (improvements in the highways, expansion of the railroad), as well as one better knowledge of the requeriments of the shippers, that can have significant regional impacts in the intraregional integration with the Triângulo Mineiro and areas under influence of the São Francisco Waterway.

A Migração como Variável Endógena: Caracterização do Processo de Transformação das Regiões de Influência dos Pólos Econômicos Brasileiros

O presente estudo visa oferecer insumos demográficos para o aprimoramento dos critérios econômicos de regionalização segundo os pólos urbanos. A partir da análise da aderência do padrão de polarização econômica ao padrão de polarização demográfica, buscou-se o ajuste dos indicadores econômicos aos indicadores demográficos, de forma a levar em conta movimentos populacionais expressivos para as diversas áreas consideradas. Por último, foi elaborada uma proposta de um modelo de regionalização, conjugando variáveis econômicas e demográficas de fluxo e de estoque.Migração Interna, Regionalização Econômica, Modelo Gravitacional

Recensão crítica: Bateria de Provas de Raciocínio (BPR)

Descrevemos a BPRD/BPR ao longo das suas sucessivas versões, dando mais destaque à versão portuguesa actual (BPR), explicando as principais mudanças operadas ao longo do tempo e respectiva justificação. Faremos, ainda, uma breve caracterização teórica desta bateria à luz das teorias psicológicas da inteligência e de algumas orientações da prática psicológica em contextos escolares, passando depois aos estudos de validação da bateria. Neste apartado mencionaremos sobretudo estudos conduzidos tendo em vista a apreciação das características métricas das provas – e, dentro destas, daremos maior atenção aos estudos de validade –, assim como alguns estudos diferenciais disponíveis. Em nosso entender, são as qualidades métricas e a fundamentação teórica que melhor justificam a utilização desta bateria na prática e na investigação psicológica. Ao nível da pesquisa sabemos da utilização da bateria, por exemplo, na selecção de sujeitos para certos estudos e na avaliação do impacto de programas de treino cognitivo (logicamente que não mencionaremos aqui tais estudos pois afastam-se do objectivo deste capítulo). Terminamos com alguns comentários avaliativos da bateria em termos dos seus pontos fortes e fragilidades, apontando possíveis avanços na investigação sobre a rentabilização da bateria ao nível da investigação e da prática psicológica. De referir que, sempre que possível, tomaremos neste capítulo informação recolhida na base de estudos realizados em Portugal e no Brasil

Daylighting in classrooms - the daylight factor as a performance criterion

Recent research has shown that environmental conditions in classrooms, and namely daylighting conditions, can influence students health, well-being and performance. In the last years several studies, dealing with the effects of environmental conditions in classrooms in the learning process, have been published (Winterbottom, & Wilkins, 2009; Barret, Zhang, Moffat, & Kobbacy, 2013). The daylight factor (DF) is the most used parameter in the characterization and quantification of daylight in buildings. The DF at a point of a plane inside a room is defined as the ratio (expressed as a percentage) between the daylight illuminance at that point in the interior of the room and the simultaneous exterior horizontal global illuminance due to a hemisphere of a sky of known or assumed luminance distribution (usually, a CIE overcast sky luminance distribution is considered). The DF reflects the effectiveness of daylight penetration in a particular room or space. The exterior daylight conditions may vary, but the DF remains constant, since the interior illuminances change proportionally to the simultaneous changes in the exterior daylight conditions (Santos, 2006)