On multi-objective optimization of planetary exploration rovers applied to ExoMars-type rovers

ExoMars is the first robotic mission of the Aurora program of the European Space Agency (EAS). Surface mobility (as provided by ExoMarks rover) is one of the enabling technologies necessary for future exploration missions. This work uses previouly developed mathematical models to represent an ExoMars rover operation in soft/rocky terrain. The models are used in an optimization loop to evaluate multiple objective functions affected by the change in geometrical design parameters. Several objective funktions can be used in our optimization environment powered by MOPS (Multi-Objective Parameter Synthesis). Two environments are used to simulate the rover in stability sensitive conditions and power and sinkage sensitive conditions. Finally, an ExoMars-like configuration is proposed and consistent improvemnt directions are pointed out

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

Fault-Tolerant Control Strategy for Steering Failures in Wheeled Planetary Rovers

Fault-tolerant control design of wheeled planetary rovers is described. This paper covers all steps of the design process, from modeling/simulation to experimentation. A simplified contact model is used with a multibody simulation model and tuned to fit the experimental data. The nominal mode controller is designed to be stable and has its parameters optimized to improve tracking performance and cope with physical boundaries and actuator saturations. This controller was implemented in the real rover and validated experimentally. An impact analysis defines the repertory of faults to be handled. Failures in steering joints are chosen as fault modes; they combined six fault modes and a total of 63 possible configurations of these faults. The fault-tolerant controller is designed as a two-step procedure to provide alternative steering and reuse the nominal controller in a way that resembles a crab-like driving mode. Three fault modes are injected (one, two, and three failed steering joints) in the real rover to evaluate the response of the nonreconfigured and reconfigured control systems in face of these faults. The experimental results justify our proposed fault-tolerant controller very satisfactorily. Additional concluding comments and an outlook summarize the lessons learned during the whole design process and foresee the next steps of the research

Calibração dos modelos century, apsim e ndicea para decomposição e liberação de nitrogênio de materiais orgânicos vegetais em condições tropicais úmidas

The aim of this study was to calibrate the CENTURY, APSIM and NDICEA simulation models for estimating decomposition and N mineralization rates of plant organic materials (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum, Stylosanthes guyanensis) for 360 days in the Atlantic rainforest bioma of Brazil. The models´ default settings overestimated the decomposition and N-mineralization of plant residues, underlining the fact that the models must be calibrated for use under tropical conditions. For example, the APSIM model simulated the decomposition of the Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residues with an error rate of 37.62 and 48.23 %, respectively, by comparison with the observed data, and was the least accurate model in the absence of calibration. At the default settings, the NDICEA model produced an error rate of 10.46 and 14.46 % and the CENTURY model, 21.42 and 31.84 %, respectively, for Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residue decomposition. After calibration, the models showed a high level of accuracy in estimating decomposition and N- mineralization, with an error rate of less than 20 %. The calibrated NDICEA model showed the highest level of accuracy, followed by the APSIM and CENTURY. All models performed poorly in the first few months of decomposition and N-mineralization, indicating the need of an additional parameter for initial microorganism growth on the residues that would take the effect of leaching due to rainfall into account.Este trabalho teve como objetivo calibrar os modelos de simulação CENTURY, APSIM e NDICEA para estimar a taxa de decomposição e liberação do N de materiais orgânicos de origem vegetal (amendoim forrageiro, calopogônio, estilosantes e mucuna) durante 360 dias em ambiente tropical do bioma Mata Atlântica. Em sua calibração original, os modelos superestimaram a decomposição e liberação de N dos resíduos dos materiais vegetais, evidenciando a necessidade de calibração para as condições tropicais. O APSIM simulou a decomposição para mucuna e calopogônio, por exemplo, com desvios de 37,62 e 48,23 %, respectivamente, em relação aos dados observados, constituindo-se naquele com menor grau de acurácia dos modelos sem calibração. Sem a calibração, o NDICEA apresentou desvios de 10,46 e 14,46 %, e o CENTURY, de 21,42 e 31,84 %, para a decomposição dos resíduos de mucuna e calopogônio, respectivamente. Depois de calibrados, os modelos apresentaram alto grau de acurácia tanto para decomposição quanto para liberação de N, com desvios abaixo de 20 % em relação aos dados observados. O NDICEA calibrado foi o modelo com maior grau de acurácia, seguido do APSIM e CENTURY. Os modelos apresentaram baixo rendimento para os primeiros meses de decomposição e liberação de N, indicando a necessidade da incorporação neles de uma variável que represente o crescimento microbiológico inicial sobre os resíduos e o papel da lavagem inicial do material com água de chuva.Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES

A instrumentalização do setor energético sob Putin-Medvedev (2000-2018) e o retorno russo ao tabuleiro geopolítico internacional

In 2020, Vladimir Putin assumed the presidency of Russia with the mission of reclaiming the economy and reinserting the country into the group of nations classified as an international power. Among the strategic areas contemplated, the energy sector stands out. The former KGB agent implemented an energy policy based on the rescue of state control over natural resources and the use of energy companies as an instrument for achieving national interests. In this context, the purpose of the article is to present the energy policy implemented by Putin-Medvedev from 2000 to 2018, who alternated in the country's government, either as president, either as prime minister, but with clear ancestry of the former over the second. The text is structured in three parts: the first, on the renationalization of energy companies; the second, on the development of this sector — by attracting foreign investment and modernizing the infrastructure; and the third, which addresses the use of energy resources as a tool of the foreign policy. It is concluded that the Kremlin regained control of the largest energy companies and used them to maintain its traditional sphere of influence in Euroasia and establish energy cooperation with its major global customers, contributing to Russian economic recovery and international prominence.En el 2020, Vladimir Putin asume la presidencia de Rusia con la misión de recuperar la economía y reinsertar el país en el grupo de naciones clasificadas como potencia internacional. Entre las áreas estratégicas contempladas, se destaca el sector energético. El exagente de la KGB implementó una política energética basada en el rescate del control estatal de los recursos naturales y el uso de las compañías energéticas como instrumento para la consecución de los intereses nacionales. En este contexto, el propósito del artículo es presentar la política energética implementada por Putin-Medvedev del 2000 al 2018, quienes se alternaron en la conducción del país, ya sea como presidente, ya sea como primer ministro, pero con clara ascendencia del primero sobre el segundo. El texto está estructurado en tres partes: la primera, sobre la renacionalización de las compañías del sector energético; la segunda, sobre el desarrollo de este sector — mediante atracción de la inversión extranjera y la modernización de la infraestructura —; y la tercera, que aborda la utilización de los recursos energéticos como herramienta de la política externa. Se concluye que el Kremlin recuperó el control de las compañías energéticas más grandes y las utilizó para mantener su tradicional esfera de influencia en la Euroasia y establecer cooperaciones energéticas con sus principales clientes mundiales, lo que contribuye para la recuperación económica rusa y un protagonismo internacional.Em 2000, Vladimir Putin assume a presidência da Rússia com a missão de recuperar a economia e reinserir o país no rol de nações classificadas como potência internacional. Entre as áreas estratégicas contempladas, destaca-se o setor energético. O ex-agente da KGB implementou uma política energética baseada no resgate do controle estatal sobre os recursos naturais e no uso das companhias energéticas como instrumento para a consecução dos interesses nacionais. Nesse contexto, o objetivo deste artigo é apresentar a política energética implementada por Putin-Medvedev de 2000 a 2018, os quais se alternaram na condução do país ora como presidente, ora como primeiro-ministro, mas com clara ascendência do primeiro sobre o segundo. O texto está estruturado em três partes, que tratam (1) da renacionalização das companhias do setor energético, (2) do desenvol- vimento desse setor — via atração de investimento estrangeiro e modernização da infraestrutura — e, finalmente, (3) da utilização dos recursos energéticos como ferramenta de política externa. Conclui-se que o Kremlin recuperou o controle das maiores companhias energéticas e as utilizou para manter sua tradicional esfera de influência na Eurásia e estabelecer cooperações energéticas com seus principais clientes mundiais, contribuindo, dessa forma, para a recuperação econômica russa e um maior protagonismo internacional

ANÁLISE DE VIABILIDADE PARA A IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE ENERGIA SOLAR RESIDENCIAL

O estudo da viabilidade para implantação dos sistemas fotovoltaicos e termoconversão de energia solar é de extrema importância nos tempos atuais devido a necessidade de utilização de novas fontes de energia renováveis, pois as fontes de energias atuais são, em sua maioria, não renováveis contribuindo expressivamente para uma futura degradação ambiental. Devido a este exposto, ver-se-á necessidade de analisar por, meio de cálculos, as possibilidades técnicas e econômicas para implantação de um sistema de energia solar através da Termoconversão e da Fotoconversão em locais onde já possui a rede elétrica da concessionária para comparação dos dois sistemas em Belo Horizonte, em três tipos de cenários diferentes. Com isso a metodologia adotada consiste de pesquisa bibliográfica, de pesquisa documental sobre sistemas fotovoltaicos com utilização de baterias para armazenamento de energia e inversor e, também, sobre os sistemas de Termoconversão com reservatório térmico. Após análise dos cenários identificou-se que o cenário 3 – (sistema hibrido - Termoconversão, Fotoconversão e Concessionária) apresenta uma viabilidade de 62,6% em relação ao cenário 2 – (Termoconversão, Fotoconversão) e 135,96% em relação ao cenário 1 – (Fotoconversão)

PERCEPÇÃO INICIAL DOS ALUNOS INGRESSANTES EM LICENCIATURA NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS UFAM – IEAA, A RESPEITO DA INICIAÇÃO CIENTÍFICA

Na universidade o aluno terá o primeiro passo para desenvolver uma identidade independente e também irá obter um senso crítico científico. Muitos desses novos universitários ingressam nas instituições sem saber o que o curso que escolheram representará na sua vida profissional, não possuem uma noção de senso crítico científico, e acabam abandonando o curso sem ter a oportunidade de entender ou vivenciar a vida cientifica acadêmica. O presente trabalho tem com proposito central investigar a percepção inicial de alunos ingressantes nos cursos de licenciatura na UFAM/IEAA Campus Vale do Rio Madeira, Humaitá-AM a respeito da Iniciação Científica. Esta pesquisa busca demonstrar se os alunos têm compreensão de quais os ganhos que a IC oferece para a construção de sua identidade profissional. A metodologia aplicada na pesquisa foi qualitativa e quantitativa, dando enfoque nas percepções que os licenciandos possuem do contexto de iniciação científica em sua formação acadêmica tanto profissional quanto pessoal. Para a coleta de dados foram utilizados questionários com perguntas abertas e fechadas aplicado aos discentes do 2º período dos cursos oferecidos pela instituição. A maioria dos entrevistados demonstrou conhecer e entender o que é IC, porém alguns demonstram uma visão equivocada desse processo. Há um encorajamento à participação em projetos de IC. A grande maioria considera importante para afirmação acadêmica a adesão a IC durante a graduação. Mas afirmam ser necessária uma maior divulgação para que mais alunos possam participar destes projetos e programas. Já que muitas vezes essa informação não é oriunda da instituição em si