Creation and maintenance of visual incremental maps and hierarchical localization.

Over the last few years, the presence of the mobile robotics has considerably increased in a wide variety of environments. It is common to find robots that carry out repetitive and specific applications and also, they can be used for working at dangerous environments and to perform precise tasks. These robots can be found in a variety of social environments, such as industry, household, educational and health scenarios. For that reason, they need a specific and continuous research and improvement work. Specifically, autonomous mobile robots require a very precise technology to perform tasks without human assistance. To perform tasks autonomously, the robots must be able to navigate in an unknown environment. For that reason, the autonomous mobile robots must be able to address the mapping and localization tasks: they must create a model of the environment and estimate their position and orientation. This PhD thesis proposes and analyses different methods to carry out the map creation and the localization tasks in indoor environments. To address these tasks only visual information is used, specifically, omnidirectional images, with a 360º field of view. Throughout the chapters of this document solutions for autonomous navigation tasks are proposed, they are solved using transformations in the images captured by a vision system mounted on the robot. Firstly, the thesis focuses on the study of the global appearance descriptors in the localization task. The global appearance descriptors are algorithms that transform an image globally, into a unique vector. In these works, a deep comparative study is performed. In the experiments different global appearance descriptors are used along with omnidirectional images and the results are compared. The main goal is to obtain an optimized algorithm to estimate the robot position and orientation in real indoor environments. The experiments take place with real conditions, so some visual changes in the scenes can occur, such as camera defects, furniture or people movements and changes in the lighting conditions. The computational cost is also studied; the idea is that the robot has to localize the robot in an accurate mode, but also, it has to be fast enought. Additionally, a second application, whose goal is to carry out an incremental mapping in indoor environments, is presented. This application uses the best global appearance descriptors used in the localization task, but this time they are constructed with the purpose of solving the mapping problem using an incremental clustering technique. The application clusters a batch of images that are visually similar; every group of images or cluster is expected to identify a zone of the environment. The shape and size of the cluster can vary while the robot is visiting the different rooms. Nowadays. different algorithms can be used to obtain the clusters, but all these solutions usually work properly when they work ‘offline’, starting from the whole set of data to cluster. The main idea of this study is to obtain the map incrementally while the robot explores the new environment. Carrying out the mapping incrementally while the robot is still visiting the area is very interesting since having the map separated into nodes with relationships of similitude between them can be used subsequently for the hierarchical localization tasks, and also, to recognize environments already visited in the model. Finally, this PhD thesis includes an analysis of deep learning techniques for localization tasks. Particularly, siamese networks have been studied. Siamese networks are based on classic convolutional networks, but they permit evaluating two images simultaneously. These networks output a similarity value between the input images, and that information can be used for the localization tasks. Throughout this work the technique is presented, the possible architectures are analysed and the results after the experiments are shown and compared. Using the siamese networks, the localization in real operation conditions and environments is solved, focusing on improving the performance against illumination changes on the scene. During the experiments the room retrieval problem, the hierarchical localization and the absolute localization have been solved.Durante los últimos años, la presencia de la robótica móvil ha aumentado substancialmente en una gran variedad de entornos y escenarios. Es habitual encontrar el uso de robots para llevar a cabo aplicaciones repetitivas y específicas, así como tareas en entornos peligrosos o con resultados que deben ser muy precisos. Dichos robots se pueden encontrar tanto en ámbitos industriales como en familiares, educativos y de salud; por ello, requieren un trabajo específico y continuo de investigación y mejora. En concreto, los robots móviles autónomos requieren de una tecnología precisa para desarrollar tareas sin ayuda del ser humano. Para realizar tareas de manera autónoma, los robots deben ser capaces de navegar por un entorno ‘a priori’ desconocido. Por tanto, los robots móviles autónomos deben ser capaces de realizar la tarea de creación de mapas, creando un modelo del entorno y la tarea de localización, esto es estimar su posición y orientación. La presente tesis plantea un diseño y análisis de diferentes métodos para realizar las tareas de creación de mapas y localización en entornos de interior. Para estas tareas se emplea únicamente información visual, en concreto, imágenes omnidireccionales, con un campo de visión de 360º. En los capítulos de este trabajo se plantean soluciones a las tareas de navegación autónoma del robot mediante transformaciones en las imágenes que este es capaz de captar. En cuanto a los trabajos realizados, en primer lugar, se presenta un estudio de descriptores de apariencia global en tareas de localización. Los descriptores de apariencia global son transformaciones capaces de obtener un único vector que describa globalmente una imagen. En este trabajo se realiza un estudio exhaustivo de diferentes métodos de apariencia global adaptando su uso a imágenes omnidireccionales. Se trata de obtener un algoritmo optimizado para estimar la posición y orientación del robot en entornos reales de oficina, donde puede surgir cambios visuales en el entorno como movimientos de cámara, de mobiliario o de iluminación en la escena. También se evalúa el tiempo empleado para realizar esta estimación, ya que el trabajo de un robot debe ser preciso, pero también factible en cuanto a tiempos de computación. Además, se presenta una segunda aplicación donde el estudio se centra en la creación de mapas de entornos de interior de manera incremental. Esta aplicación hace uso de los descriptores de apariencia global estudiados para la tarea de localización, pero en este caso se utilizan para la construcción de mapas utilizando la técnica de ‘clustering’ incremental. En esta aplicación, conjuntos de imágenes visualmente similares se agrupan en un único grupo. La forma y cantidad de grupos es variable conforme el robot avanza en el entorno. Actualmente, existen diferentes algoritmos para obtener la separación de un entorno en nodos, pero las soluciones efectivas se realizan de manera ‘off-line’, es decir, a posteriori una vez se tienen todas las imágenes captadas. El trabajo presentado permite realizar esta tarea de manera incremental mientras el robot explora el nuevo entorno. Realizar esta tarea mientras se visita el resto del entorno puede ser muy interesante ya que tener el mapa separado por nodos con relaciones de proximidad entre ellos se puede ir utilizando para tareas de localización jerárquica. Además, es posible reconocer entornos ya visitados o similares a nodos pasados. Por último, la tesis también incluye el estudio de técnicas de aprendizaje profundo (‘deep learning’) para tareas de localización. En concreto, se estudia el uso de las redes siamesas, una técnica poco explorada en robótica móvil, que está basada en las clásicas redes convolucionales, pero en la que dos imágenes son evaluadas al mismo tiempo. Estas redes dan un valor de similitud entre el par de imágenes de entrada, lo que permite realizar tareas de localización visual. En este trabajo se expone esta técnica, se presentan las estructuras que pueden tener estas redes y los resultados tras la experimentación. Se evalúa la tarea de localización en entornos heterogéneos en los que el principal problema viene dado por cambios en la iluminación de la escena. Con las redes siamesas se trata de resolver el problema de estimación de estancia, el problema de localización jerárquica y el de localización absoluta

Film clubs, festivals, archives and magazines

This chapter deals with the cinema culture as conceived as all the phenomena surrounding cinema but different from the content of the film, namely: festivals, archives and magazines. Its corpus is the Spanish cinema

Radiographic technical quality of root canal treatment performed ex vivo by dental students at Valencia University Medical and Dental School, Spain

performed on extracted teeth by undergraduate dental students. Study Design: A total of 561 premolars and molars extracted teeth were prepared using nickel-titanium rotary files or manual instrumentation and filled with gutta-percha using a cold lateral condensation technique, by 4th grade undergraduate students. Periapical radiographs were used to assess the technical quality of the root canal filling, evaluating three variables: length, density and taper. These data were recorded, scored and used to study the "technical success rate" and the "overall score". The length of each root canal filling was classified as acceptable, short and overfilled, based on their relationship with the radiographic apex. Density and taper of filling were evaluated based on the presence of voids and the uniform tapering of the filling, respectively. Statistical analysis was used to evaluate the quality of root canal treatment, considering p < 0.05 as a statistical significant level. Results: The percentage of technical success was 44% and the overall score was 7.8 out of 10. Technical success and overall score were greater with rotary instruments (52% against 28% with a manual one, p < 0.001; 8.3 against 6.7 respectively, p < 0.001). Conclusions: It appears that inexperienced operators perform better root canal treatment (RCT) with the use of rotary instrumentation

Advancing towards a Practical Magnesium Ion Battery

A post-lithium battery era is envisaged, and it is urgent to find new and sustainable systems for energy storage. Multivalent metals, such as magnesium, are very promising to replace lithium, but the low mobility of magnesium ion and the lack of suitable electrolytes are serious concerns. This review mainly discusses the advantages and shortcomings of the new rechargeable magnesium batteries, the future directions and the possibility of using solid electrolytes. Special emphasis is put on the diversity of structures, and on the theoretical calculations about voltage and structures. A critical issue is to select the combination of the positive and negative electrode materials to achieve an optimum battery voltage. The theoretical calculations of the structure, intercalation voltage and diffusion path can be very useful for evaluating the materials and for comparison with the experimental results of the magnesium batteries which are not hassle-free

Optimización y simulación del moldeo por inyección de plásticos con el uso de SolidWorks Plastics

El moldeo por inyección de plástico puede resultar un proceso costoso si no se configura con los conocimientos adecuados sobre un óptimo ciclo de fabricación. Por ello, es importante realizar un estudio previo y el uso de programas CAD es de gran ayuda en el proceso. El objetivo de este estudio es aprender y aplicar el software de SolidWorks Plastics para ver qué resultados nos ofrece y poder responder a la cuestión: ¿Qué factores son importantes para tener en cuenta en el moldeo por inyección de plástico? De esta forma, los factores son las variables que nos proporcionarán un proceso de fabricación óptimo y eficaz. Esta cuestión será resuelta mediante el análisis y simulación de una pieza en el software, variando parámetros y comparando los resultados obtenidos. Además, permitirá aprender a manejar la interfaz del programa y ver las posibilidades de elección de las que se disponen para que cada usuario pueda configurar el estudio a su gusto.Plastic injection molding can be an expensive process if it is not configured with the proper knowledge about an optimal manufacturing cycle. Therefore, it is important to carry out a preliminary study and the use of CAD programs is quite helpful in the process. The objective of this study is to learn and apply SolidWorks Plastics software in order to see what results it offers us and to be able to answer the question: What factors are important to keep in mind in plastic injection molding? In this way, the factors are the variables that will provide us an optimal and efficient manufacturing process. This issue will be solved by analyzing and simulating a 3D part in the software, switching parameters and comparing the obtained results. In addition, it will allow learning how to handle the program's interface and see the possibilities of choice that are available, so that each user can configure the study to their liking.Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo del Product

Creación de videojuego roguelike

Desarrollo e implementación de un videojuego de tipo "roguelike", basado en la generación automática y aleatoria de contenido, incluyendo la generación de los mapas totalmente aleatorios o mixtos con zonas fijas, generación de enemigos con sus características y posiciones, de objetos de entorno (cofres, escaleras,...), objetos usables (armas, armaduras, pociones,..), y cualquier otro tipo de elementos que sean requeridos por el juego. Se deberá cuidar que la jugabilidad sea aceptable y la dificultad sea progresiva al avance del personaje por la aventura. Al ser un juego tipo roguelike, deberá hacerse hincapié tanto en la aleatoriedad de los elementos en el gameplay como en la característica de si el personaje muere, o bien tiene una penalización grave para renacer, o bien muere de manera permanente, de modo que cada partida generada sea totalmente distinta a las anteriores

Del desarrollo e impulso tecnológico al desarrollo del potencial humano: un análisis longitudinal de la intervención educativa andragógica en una empresa de tecnología. Impacto en la cultura organizacional y productividad

Longitudinal quantitative research in Bogotá, Colombia, evaluated the andragogic educational intervention model (TREC-AS-ACT-AE-TRE-CE) for four years starting in 2019 to 2022, amid the growth of the fiber optic sector. The study analyzed the relationship between business variables such as brand identification, leadership, performance, work practices and organizational focus, and their impact on the well-being and performance of employees. The results highlighted the importance of these variables to design effective human resource management strategies and improve the work environment, with significant practical implications for the development and success of the company. The analysis revealed differences in perceptions according to gender and education regarding the organizational climate. The findings underscore the relevance of human resource management strategies and the value of educational approaches for a healthy and adaptive work environment. The Integral Scale of Organizational Climate and Talent Development (EICODT) was used with 36 items on a Likert scale. This scale was divided into six dimensions and showed high reliability (Cronbach's Alpha of 0.89). The results indicated statistically significant differences in all dimensions of the EICODT during the four years studied.Una investigación cuantitativa longitudinal en Bogotá, Colombia, evaluó el modelo de intervención educativa andragógica (TREC-AS-ACT-AE-TRE-CE)&nbsp; durante cuatro años iniciando en 2019 al 2022, en medio del crecimiento del sector de fibra óptica. El estudio analizó la relación entre variables empresariales como identificación con la marca, liderazgo, desempeño, prácticas laborales y enfoque organizacional, y su impacto en el bienestar y rendimiento de los colaboradores. Los resultados resaltaron la importancia de estas variables para diseñar estrategias efectivas de gestión de recursos humanos y mejorar el entorno laboral, con implicaciones prácticas significativas para el desarrollo y éxito de la empresa. El análisis reveló diferencias en percepciones según género y educación sobre el clima organizacional. Los hallazgos subrayan la relevancia de las estrategias de gestión de recursos humanos y el valor de enfoques educativos para un entorno laboral saludable y adaptado. Se usó la Escala Integral de Clima Organizacional y Desarrollo de Talento (EICODT) con 36 ítems en una escala Likert. Esta escala se dividió en seis dimensiones y mostró una confiabilidad alta (Alpha de Cronbach de 0.89). Los resultados indicaron diferencias estadísticamente significativas en todas las dimensiones de la EICODT durante los cuatro años estudiados

Localización de un robot móvil mediante visión por computador ante grandes cambios de iluminación

Realizar un estudio sobre la robustez de los descriptores de apariencia global (FS, HOG, gist, Transformada de Radon) en tareas de localización y estimación de la orientación ante escenas con grandes cambios en la iluminación, mobiliario, actividad humanas, oclusiones de la cámara... todo ello acompañado de un análisis del coste computacional que este trabajo requiere

A New wavelet tool to quantify non-periodicity of non-stationary economic time series

We introduce a new wavelet tool, the windowed scale index, to study the degree of non-periodicity of time series. The windowed scale index is based on some recently defined tools, such as the windowed scalogram and the scale index. This novel measure is appropriate for non-stationary time series whose characteristics change over time and, therefore, it can be applied to a wide variety of disciplines. Furthermore, we revise the concept of the scale index and pose a theoretical problem: it is known that if the scale index of a function is not zero then it is non-periodic, but if the scale index of a function is zero, then it is not proved that it has to be periodic. This problem is solved for the particular case of the Haar wavelet, reinforcing the interpretation of the windowed scale index as a useful tool to quantify non-periodicity. In addition, the applicability of this wavelet-based measure is illustrated through several examples, including an economic application which compares the non-periodicity of two major commodities in the world economy, such as crude oil and gold. Finally, we discuss the relationship between non-periodicity and unpredictability, comparing the windowed scale index with the sample entropy

Vampirización del trabajo del alumno fuera del aula por algunas asignaturas

Memoria ID12-0137. Ayudas de la Universidad de Salamanca para la innovación docente, curso 2012-2013