Development Environment for Optimized Locomotion System of Planetary Rovers

This paper addresses the first steps that have been undergone to set up the development environement w.r.t optimization and to modelling and simulation of overall dynamics of the rover driving behaviour under all critical surface terrains, like soft and hard soils, slippage, bulldozing effect and digging in soft soil. Optimization is based on MOPS (Multi-Objective Prameter Synthesis), that is capable for handling several objective functions such as mass reduction, motor power reduction, increase of traction forces, rover stability guarantee, and more. The tool interferes with Matlab/Simulink and with Modelica/Dymola for dynamics model implementation. For modelling and simulation of the overall rover dynamics and terramechanical behaviour in all kind of soils we apply a Matlab based tool that takes advantage of the multibody dynamics tool Simpack. First results of very promising rover optimizations 6 wheels are presented that improve ExoMars rover type wheel suspension systems. Performance of driveability behaviour in different soils is presented as well. The next steps are discusses in order to achieve the planned overall development environment

Lunar Rover with Multiple Science Handling Capability

A rover design study was undertaken for exploration of the Moon. Rovers that have been launched in the past carried a suite of science payload either onboard its body or on the robotic arm’s end. No rover has so far been launched and tasked with “carrying and deploying” a payload on an extraterrestrial surface. This paper describes a lunar rover designed for deploying payload as well as carrying a suite of instruments onboard for conventional science tasks. The main consideration during the rover design process was the usage of existing, in-house technology for development of some rover systems. The manipulation subsystem design was derived from the technology of Light Weight Robot, a dexterous arm originally developed for terrestrial applications. Recent efforts have led to definition of a mission architecture for exploration of the Moon with such a rover. An outline of its design, the manipulating arm technology and the design decisions that were made has been presented

Exploring quark transverse momentum distributions with lattice QCD

We discuss in detail a method to study transverse momentum dependent parton distribution functions (TMDs) using lattice QCD. To develop the formalism and to obtain first numerical results, we directly implement a bi-local quark-quark operator connected by a straight Wilson line, allowing us to study T-even, "process-independent" TMDs. Beyond results for x-integrated TMDs and quark densities, we present a study of correlations in x and transverse momentum. Our calculations are based on domain wall valence quark propagators by the LHP collaboration calculated on top of gauge configurations provided by MILC with 2+1 flavors of asqtad-improved staggered sea quarks.Comment: 36 pages, 24 figures; revised version of May 2011, one appendix adde

Stand des Wissens und Ableitung des Forschungsbedarfes für eine nachhaltige Produktion und Verwertung von Ackerbohne und Erbse

Die Studie beruht auf der Auswertung zahlreicher Forschungsprojekte, die in der Vergangenheit durch verschiedene Träger gefördert wurde. Der Anbau von Ackerbohnen und Erbsen dient aufgrund seiner vielfältigen positiven Leistungen in Agrarökosystemen im hohen Maße einer nachhaltigen Landwirtschaft. Als positive Leistungen wurde der hohe Vorfruchtwert, die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und der Nährstoffeffizienz sowie der Kohlenstoff- und Energiebilanzen herausgearbeitet. Ebenso gehören sowohl die Minderung von Treibhausgasemissionen als auch die Möglichkeiten zur Adaptation an den Klimawandel sowie die Erhöhung der Biodiversität in Agrarlandschaften dazu. Diese Wirkungen entstehen ausschließlich am Ort des Anbaus und sind somit durch Leguminosenimporte nicht zu erreichen. Damit die Leguminosen am Markt zukünftig eine selbsttragende Wettbewerbsfähigkeit entwickeln können, ist es nach Einschätzung der Autoren dringend erforderlich, dass eine systemisch konzipierte Forschung kohärente Forschungsfragen aufgreift. Aktueller Forschungsbedarf für Ackerbohnen und Körnererbsen wurde für die Bereiche Züchtung, Pflanzenbau, Pflanzenschutz, Tierernährung, Betriebswirtschaft und für den Food-, Non-Food-Bereich abgeleitet und Hinweise auf spezifische Forschungsinhalte in Abhängigkeit von der Kulturart gegeben. Dabei wurde eine Priorisierung der Forschungsinhalte vorgenommen und ihre Bedeutung für die Intensivierung des Körnerleguminosenanbaus hervorgehoben. Besonderer Forschungsbedarf wird bei der züchterischen Bearbeitung der Ertragshöhe und –stabilität sowie bei der Standfestigkeit bei Körnererbsen gesehen. Offene Fragen der Leguminosenmüdigkeit bei der Fruchtfolgegestaltung sowie bei der N2-Fixierung durch die Leguminosen müssen bearbeitet werden. Besondere Aufmerksamkeit im Bereich des Pflanzenschutzes gilt vor allem dem Rost und den Blattläusen bei Ackerbohne, Bortrytis cinerea und Stängelbasis- und Wurzelkrankheiten bei Erbse. An der Entwicklung und Zulassung von Herbiziden und Fungiziden muss intensiv weitergeforscht werden. Für eine erfolgreiche Darstellung und Bewertung der ökonomischen Rentabilität von Körnerleguminosen in der Gesamtfruchtfolge ist die Entwicklung eines EDV-gestützten Kalkulationsmodells auf Grundlage des Bewertungsmaßstabs „DAL“ und unter Berücksichtigung des Futtervergleichswertes anzustreben. Handlungsbedarf wurde auch für die Bereiche Kommunikation, Wissenstransfer und Beratung sowie für die Politik abgeleitet. Die Einrichtung von Modell- und Demonstrationsprojekten in regionalen Anbauzentren sollte als Ausgangsbasis für die Entwicklung leguminosenbasierter Wertschöpfungsketten unterstützt werden. Mit dem in dieser Studie gewonnenen Wissen sollen zukünftige Forschungsprojekte initiiert und sowohl von Projektträgern als auch zwischen den Forschungsinstitutionen besser koordiniert werden

Dependence of aptamer activity on opposed terminal extensions : improvement of light-regulation efficiency

Aptamers that can be regulated with light allow precise control of protein activity in space and time and hence of biological function in general. In a previous study, we showed that the activity of the thrombin-binding aptamer HD1 can be turned off by irradiation using a light activatable "caged" intramolecular antisense-domain. However, the activity of the presented aptamer in its ON state was only mediocre. Here we studied the nature of this loss in activity in detail and found that switching from 5'- to 3'-extensions affords aptamers that are even more potent than the unmodified HD1. In particular we arrived at derivatives that are now more active than the aptamer NU172 that is currently in phase 2 clinical trials as an anticoagulant. As a result, we present light-regulatable aptamers with a superior activity in their ON state and an almost digital ON/OFF behavior upon irradiation

Polypyridophenazin-Komplexe als artifizielle Modelle für photosynthetische Reaktionszentren

In dieser Arbeit wurden heterodinukleare Metallkomplexe bestehend aus einer photoaktiven Ru-Einheit, einem Tetrapyridophenazin-Brückenliganden und einer Pd- oder Pt-Einheit synthetisiert, strukturell charakterisiert und in ihren katalytischen Eigenschaften untersucht. Ziel der Untersuchungen war dabei, die Reaktivität des katalytisch aktiven Metallzentrums durch gerichtete photoinduzierte Elektronentransferprozesse, ausgehend von der Ru-Einheit, über den Brückenliganden in Richtung des Katalysezentrums zu steuern. Der Tetrapyridophenazin-Brückenligand besitzt in den photoinduzierten MLCT-Prozessen eine entscheidende Bedeutung, weil die zentrale Pyrazineinheit als Elektronenspeicher dient. Es konnte gezeigt werden, dass sie Elektronen vom Ruthenium aufnehmen und am Palladium für Reaktionen zur Verfügung stellen kann. Die einzelnen Stufen des photoinduzierten Elektronentransfers wurden mit verschiedenen spektroskopischen Methoden untersucht. Daneben wurden neue Liganden des Phenanthrolin- und des Dipyridophenazin-Typs synthetisiert, um den Einfluss der Substitution auf das MLCT-Verhalten der korrespondierenden Ru-Komplexe festzustellen. Die Erweiterung des -Systems dieser Liganden zeigte, dass die Lage der HOMO- und der LUMO-Energien und die daraus resultierenden photochemischen Eigenschaften der entsprechenden Rutheniumkomplexe so beeinflusst wurden, dass diese als Sensoren, z.B. für DNA, Einsatz finden können. Die Erkenntnisse aus der Untersuchung dieser neuen Liganden und ihrer Ru-Komplexe wurden bei der Synthese und der Untersuchung der heterodinuklearen Übergangsmetallkomplexe eingesetzt

Recognizing hand-drawn diagrams in images

Diagrams are an essential tool in any organization. They are used to create conceptual models of anything ranging from business processes to software architectures. Despite the abundance of diagram modeling tools available, the creation of conceptual models often starts by sketching on a whiteboard or paper. However, starting with a hand-drawn diagram introduces the need to eventually digitize it, so that it can be further edited in modeling tools. To reduce the effort associated with the manual digitization of diagrams, research in hand-drawn diagram recognition aims to automate this task. While there is a large body of methods for recognizing diagrams drawn on tablets, there is a notable gap for recognizing diagrams sketched on paper or whiteboard. To close this research gap, this doctoral thesis addresses the problem of recognizing hand-drawn diagrams in images. In particular, it provides the following five main contributions. First, we collect and publish a dataset of business process diagrams sketched on paper. Given that the dataset originates from conceptual modeling tasks solved by 107 participants, it has a high degree of diversity, as reflected in various drawing styles, paper types, pens, and image-capturing methods. Second, we provide an overview of the challenges in recognizing conceptual diagrams sketched on paper. We find that conceptual modeling leads to diagrams with chaotic layouts, making the recognition of edges and labels especially challenging. Third, we propose an end-to-end system for recognizing diagrams modeled with BPMN, the standard language for modeling business processes. Given an image of a hand-drawn BPMN diagram, our system produces a BPMN XML file that can be imported into process modeling tools. The system consists of an object detection neural network, which we extend with network components for recognizing edges and labels. The following two contributions are related to these components. Fourth, we present several deep learning methods for edge recognition, which recognize the drawn path and connected shapes of each arrow. Last, we describe a label recognition method that consists of three steps, one of which features a network that predicts whether a label belongs to a specific shape or edge. To demonstrate the performance of the proposed methods, we evaluate them on both our collected and the existing diagram datasets

Die Individualbeschwerde nach dem Fakultativprotokoll zum Zivilpakt: ein Handbuch für die Paxis

Das Handbuch bietet vertiefende Informationen zur Individualbeschwerde nach dem Fakultativprotokoll zum UN-Zivilpakt. Es richtet sich in erster Linie an Praktikerinnen und Praktiker, die in ihrer Arbeit mit Menschenrechtsverletzungen konfrontiert sind. Umfassend, aber komprimiert leistet es Hilfestellung beim Einlegen einer Beschwerde

Coulomb blockade in two island systems with highly conductive junctions

We report measurements on single-electron pumps, consisting of two metallic islands formed by three tunnel junctions in series. We focus on the linear-response conductance as a function of gate voltage and temperature of three samples with varying system parameters. In all cases, strong quantum fluctuation phenomena are observed by a log(k_B T/(2 E_co)) reduction of the maximal conductance, where E_co measures the coupling strength between the islands. The samples display a rich phenomenology, culminating in a non-monotonic behavior of the maximal conductance as a function of temperature