Payload analysis and control of manipulators for human interactive environments

Esta tesis doctoral presenta los resultados de simulaciones numéricas y algunos análisis experimentales de tres aspectos principales: el modelamiento dinámico de manipuladores de múltiples grados de libertad (GdL) (n 2 GdL), el cálculo de la capacidad dinámica de carga asociada al manejo de dicha carga, y el análisis y diseño de controladores no lineales incluyendo el Control Adaptativo por Desfalsificación (CAD). Se desarrollaron análisis de dos (2) casos de estudio: el SCORBOT ER V PLUS fabricado por Intelitech Corp. de 5 grados de libertad y el manipulador redundante de 7 grados de libertad conocido como el Whole Arm Manipulator (WAM) fabricado por Barrett Technology Inc. y que cuenta con características de seguridad intrínseca, manipulación inversa y docilidad, y es aplicable en la interacción humano-robot (IHR). Inicialmente, se calculó y validó el modelado dinámico de los casos de estudio. Los modelos dinámicos inverso y directo del SCORBOT ER V PLUS fueron validados numéricamente. Luego, una validación experimental para el WAM presenta una comparación entre los datos numéricos y experimentales, identificando la necesidad de un mejor modelo de la fricción seca. Después, se propuso y evaluó una metodología para el cálculo de la capacidad dinámica de carga en el espacio de trabajo completo de manipuladores para diferentes tipos de controladores. Luego, para el análisis del Control Adaptativo por Desfalsificación con factor de olvido para manipuladores de múltiples grados de libertad, se realizó una comparación con un controlador adaptativo tradicional basado en el modelo y se aplicó al modelo del manipulador SCORBOR ER V PLUS. Finalmente, la técnica de Control por Desfalsificación fue exitosamente aplicada al modelo del WAM. En conclusión, este trabajo puede contribuir al uso de técnicas de control no lineal avanzado y manejo de carga para manipuladores redundantes con manipulación inversa, aplicables en ambientes de interacción con humanosAbstract : This doctoral thesis presents the results of numerical simulations and some experimental analysis of three main topics: the dynamical modeling of multiple degree of freedom (MDoF) manipulators (n 2 DoF), dynamic load carrying capacity computation (DLCC) for the payload handling issue and nonlinear control analysis and design including Unfalsified Adaptive Control (UAC). We performed analysis of two (2) cases of study: the 5 DoF SCORBOT ER V PLUS manufactured by Intelitech Corp. and the 7 DoF redundant Whole Arm Manipulator (WAM) manufactured by Barrett Technology Inc. with intrinsic safety, backdrivable and compliant characteristics and suitable for human-robot interaction (HRI). Initially, we computed and validated the dynamical model of the cases of study. The inverse and direct dynamical models of the SCORBOT ER V PLUS were numerically validated. Then, an experimental validation of inverse dynamical model of the WAM presents a comparison between numerical and experimental data, identifying the need for better friction models. After that, we proposed and evaluated a methodology for DLCC computation in the entire workspace of manipulators for different types of controllers. Then, for the analysis of the data-driven UAC with fading memory for multiple DoF manipulators, we performed a comparison with a traditional modelbased Adaptive Controller and applied to the SCORBOT ER V PLUS manipulator. Finally, the Unfalsified Control technique was successfully applied to the WAM model for a similar simulation setup. In conclusion, this work may contribute to the use of advanced nonlinear control and payload handling techniques for redundant backdrivable multiple DoF manipulators, suitable for human interactive environmentsDoctorad

Unfalsified adaptive control for manipulators with parameter uncertainties

This work evaluates by simulation the performance of the Unfalsified Adaptive Control (UAC) for Multiple Degree of Freedom (MDoF) serial manipulators. The UAC is a data-driven technique that addresses stability issues of model-based controllers for robot arms with inertial uncertainties. The unfalsified controller selects the most suitable controller from a set, based on performance, to decide whether the controller in the closed loop should be changed, using only system inputs and outputs, i.e., torques and joint variables of the robotic arm, respectively. In this work, performance and robustness is evaluated by simulation on a 5-DoF manipulator showing the ability of the UAC to accomplish tracking tasks in the presence of inertial parameters disturbances.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Colombian consensus recommendations for diagnosis, management and treatment of the infection by SARS-COV-2/ COVID-19 in health care facilities - Recommendations from expert´s group based and informed on evidence

La Asociación Colombiana de Infectología (ACIN) y el Instituto de Evaluación de Nuevas Tecnologías de la Salud (IETS) conformó un grupo de trabajo para desarrollar recomendaciones informadas y basadas en evidencia, por consenso de expertos para la atención, diagnóstico y manejo de casos de Covid 19. Estas guías son dirigidas al personal de salud y buscar dar recomendaciones en los ámbitos de la atención en salud de los casos de Covid-19, en el contexto nacional de Colombia

Análisis dinámico y control de un manipulador de 5 grados de libertad (SCORBOT ER V PLUS)

El trabajo presentado a continuación es el resultado del estudio de la dinámica no lineal y de algunos sistemas de control para un manipulador de cinco grados de libertad, como el SCORBOT ER V PLUS. Dicha dinámica está representada por un sistema de diez (10) ecuaciones diferenciales de primer orden no lineales, se obtiene de la representación compacta de la dinámica del manipulador, y está construida con base en la formulación de Newton-Euler. El análisis de la dinámica se enfocó en las áreas de estabilidad de los puntos de equilibrio, respuesta ante perturbaciones y diagramas de bifurcaciones en la presencia de saturación en los actuadores. En la parte de control se usaron los sistemas de control no lineal: control mediante linealización por realimentación y control adaptativo. En el primer caso, se realizaron las tareas de Regulación y Rastreo, analizando primero la condición en la que no se incluye el efecto de la saturación de los actuadores y, posteriormente el caso en el que se tiene en cuenta dicho fenómeno. Para el Control Adaptativo se desarrolló la tarea de Rastreo con base en una ley de control que aprovecha la dependencia lineal del modelo dinámico con relación a los parámetros inerciales de la carga, adaptándose a los cambios de la misma. Para este controlador se analiza también la condición en la que no se incluye el efecto de la saturación de los actuadores y el caso en el que se tiene en cuenta dicho fenómeno.Maestrí

Unfalsified adaptive control for manipulators with parameter uncertainties

This work evaluates by simulation the performance of the Unfalsified Adaptive Control (UAC) for Multiple Degree of Freedom (MDoF) serial manipulators. The UAC is a data-driven technique that addresses stability issues of model-based controllers for robot arms with inertial uncertainties. The unfalsified controller selects the most suitable controller from a set, based on performance, to decide whether the controller in the closed loop should be changed, using only system inputs and outputs, i.e., torques and joint variables of the robotic arm, respectively. In this work, performance and robustness is evaluated by simulation on a 5-DoF manipulator showing the ability of the UAC to accomplish tracking tasks in the presence of inertial parameters disturbances.Peer Reviewe

Estructura genética poblacional y zoocria del caracol pala Strombus gigas para repoblamiento de habitats naturales del Caribe colombiano

El documento es una aproximación a la selección de alternativas adecuadas para la recuperación de poblaciones de caracol pala en el Caribe colombiano. Se analizaron los efectos de la talla y la tasa de crecimiento de juveniles de caracol, mantenidos en cautiverio. Se realizaron análisis genéticos de las poblaciones de Providencia, Serrana y Bolívar.IP 1118-09-17772Contrato No. 212/2005;Informe técnico final.Sinopsis divulgativa. -- Sinopsis técnica. -- Abstrac. -- Resumen técnico. -- Cuadros de resultados de generación del conocimiento. -- Descripción del impacto actual o potencial de los resultados.;Informe técnico final. [Anexos]: Anexo 1. Recuperacion del caracol pala Strombus gigas en el área marina protegida seaflower, sector norte, Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, Colombia. [Informe Expedición] / Erick Castro. … [et al.]. -- Anexo 2. Análisis genético de caracol pala Strombus gigas en el Caribe colombiano. [Resumen de tesis] / directora Edna Judith Márquez. -- Anexo 3. III Congreso colombiano de Acuicultura. [contenido de las ponencias] / Universidad del Magdalena 4 al 6 de octubre de 2006. -- Anexo 4. Taller Caracol pala. [contenido del taller]. / Secretaria de Agricultura y Pesca, Departamento de Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina , Instituto Colombiano de Desarrollo Rural (INCODER)

Intelligent software and tecnological convergence

La Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de Colombia, conforme al factor calidad y considerando las tendencias de vanguardia en el ámbito de innovación en ingeniería, desarrollo en la segunda parte de esté congreso, el software inteligente y convergencia tecnológica, Raspberry PI dispositivo apuntador utilizando Open CV, Procesar imágenes identificando maleza en cultivos, también plataformas tecnológicas en enseñanza en la automatización industrial, implementación de JAX-RS, arquitectura soportada en sistemas inteligentes con control de aprendizaje interactivo, modelado del efecto de alineación estática en prótesis transtibiales en redes neuronales, desarrollo e implementación robótica industrial, modelos en la predicción de pérdidas de propagación de ondas electromagnéticas por celular, además, sistemas de autocuidado para el monitoreo en la infraestructura tecnológica distribuida, modelado de elementos 3D trabajos basados en redes difusas, lógica modal de comunicación en sistemas multiagentes, sistemas de adquisición de datos en procesos agroindustriales, herramientas diagnostica en ergonomía aplicada en puesto de trabajo uso de música colombiana en estudiantes colombianos con BCI, sin olvidar, el método automático en morfología digital de hojas tropicales en Colombia, simulación de radiopropagación en red LTE en banda de dividendo digital, desarrollo de plataformas con inteligencia artificial, Cloud computing una oportunidad para las mipymes en Colombia, ontología en la construcción de indicadores en un sistema de soporte con identificador de vulnerabilidad, Nano y biotecnología para generar energía, modelo de optimización del programa para intercambio de riñones, adicionalmente, la tendencia en redes y banda ancha, aplicación de algoritmo genético en nuevos productos, control de maleza en la productividad de cultivo, tecnología de la información para la asignación de turnos de enfermería, antenas fractales en nanoestructuradas, y por último, Brokering servicios multiplataforma con accesibilidad de profesores y estudiantes a contenido educativo gratis. (Redacción propia).II. Software Inteligente y Convergencia Tecnológica. Raspberry Pi como dispositivo apuntador utilizando OpenCV e integrales proyectivas. Procesamiento de imágenes para identificación de malezas en cultivos. Plataforma tecnológica para la enseñanza y la simulación de procesos en automatización industrial. Comparación de implementaciones JAX-RS. Arquitectura distribuida soportada en sistemas inteligentes difusos para el seguimiento del aprendizaje en entornos interactivos. Modelado del efecto de la alineación estática de prótesis transtibiales aplicando redes neuronales. Diseño, desarrollo e implementación de la robótica industrial. Modelos para la predicción de pérdidas de propagación de ondas electromagnéticas en interiores en frecuencias de comunicación celular. Sistema de autocuidado basado en un enfoque de multiagentes para el monitoreo y la corrección de problemas en una infraestructura tecnológica distribuida. Modelado de elementos 3D: de Solidworks a Matlab. Construcción de activos de trabajo basados en conocimiento con redes difusas. Lógica modal en la formalización de comunicación en sistemas multiagentes. Sistemas de adquisición de datos en redes convergentes aplicados en procesos de agroindustria. Herramienta diagnóstica para la evaluación ergonómica del puesto de trabajo. El uso de música colombiana para evaluar el sentido de pertenencia en estudiantes colombianos con BCI. Un método automático para la caracterización morfológica digital de hojas tropicales de Colombia. Simulación de radiopropagación para el diseño de una red LTE en la banda del dividendo digital. Marco conceptual para el desarrollo de plataformas de enseñanza y aprendizaje basadas en inteligencia artificial. Cloud computing, una oportunidad para apalancar la cadena de valor de las mipymes en Colombia. Ontología para la construcción de indicadores de un sistema de soporte a las decisiones para la identificación del índice de vulnerabilidad territorial. Nano y biotecnología para la generación de energía (proyectos Universidad Católica). Modelo de optimización del programa de intercambio de riñones con múltiples etapas. Tendencias en redes y servicios de banda ancha. Aplicación de algoritmos genéticos al diseño de nuevos productos. El control de malezas como elemento significativo en la productividad de cultivos. Tecnologías de la información para resolver el problema de asignación de turnos de enfermería. Antenas fractales nanoestructuradas y estudiantes a contenidos educativos gratuitos

Revista Temas Agrarios Volumen 26; Suplemento 1 de 2021

1st International and 2nd National Symposium of Agronomic Sciences: The rebirth of the scientific discussion space for the Colombian Agro.1 Simposio Intenacional y 2 Nacional de Ciencias Agronómicas: El renacer del espacio de discusión científica para el Agro colombiano

Rationale, design, and baseline characteristics in Evaluation of LIXisenatide in Acute Coronary Syndrome, a long-term cardiovascular end point trial of lixisenatide versus placebo

BACKGROUND: Cardiovascular (CV) disease is the leading cause of morbidity and mortality in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Furthermore, patients with T2DM and acute coronary syndrome (ACS) have a particularly high risk of CV events. The glucagon-like peptide 1 receptor agonist, lixisenatide, improves glycemia, but its effects on CV events have not been thoroughly evaluated. METHODS: ELIXA (www.clinicaltrials.gov no. NCT01147250) is a randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group, multicenter study of lixisenatide in patients with T2DM and a recent ACS event. The primary aim is to evaluate the effects of lixisenatide on CV morbidity and mortality in a population at high CV risk. The primary efficacy end point is a composite of time to CV death, nonfatal myocardial infarction, nonfatal stroke, or hospitalization for unstable angina. Data are systematically collected for safety outcomes, including hypoglycemia, pancreatitis, and malignancy. RESULTS: Enrollment began in July 2010 and ended in August 2013; 6,068 patients from 49 countries were randomized. Of these, 69% are men and 75% are white; at baseline, the mean ± SD age was 60.3 ± 9.7 years, body mass index was 30.2 ± 5.7 kg/m(2), and duration of T2DM was 9.3 ± 8.2 years. The qualifying ACS was a myocardial infarction in 83% and unstable angina in 17%. The study will continue until the positive adjudication of the protocol-specified number of primary CV events. CONCLUSION: ELIXA will be the first trial to report the safety and efficacy of a glucagon-like peptide 1 receptor agonist in people with T2DM and high CV event risk

Global variation in postoperative mortality and complications after cancer surgery: a multicentre, prospective cohort study in 82 countries

© 2021 The Author(s). Published by Elsevier Ltd. This is an Open Access article under the CC BY-NC-ND 4.0 licenseBackground: 80% of individuals with cancer will require a surgical procedure, yet little comparative data exist on early outcomes in low-income and middle-income countries (LMICs). We compared postoperative outcomes in breast, colorectal, and gastric cancer surgery in hospitals worldwide, focusing on the effect of disease stage and complications on postoperative mortality. Methods: This was a multicentre, international prospective cohort study of consecutive adult patients undergoing surgery for primary breast, colorectal, or gastric cancer requiring a skin incision done under general or neuraxial anaesthesia. The primary outcome was death or major complication within 30 days of surgery. Multilevel logistic regression determined relationships within three-level nested models of patients within hospitals and countries. Hospital-level infrastructure effects were explored with three-way mediation analyses. This study was registered with ClinicalTrials.gov, NCT03471494. Findings: Between April 1, 2018, and Jan 31, 2019, we enrolled 15 958 patients from 428 hospitals in 82 countries (high income 9106 patients, 31 countries; upper-middle income 2721 patients, 23 countries; or lower-middle income 4131 patients, 28 countries). Patients in LMICs presented with more advanced disease compared with patients in high-income countries. 30-day mortality was higher for gastric cancer in low-income or lower-middle-income countries (adjusted odds ratio 3·72, 95% CI 1·70–8·16) and for colorectal cancer in low-income or lower-middle-income countries (4·59, 2·39–8·80) and upper-middle-income countries (2·06, 1·11–3·83). No difference in 30-day mortality was seen in breast cancer. The proportion of patients who died after a major complication was greatest in low-income or lower-middle-income countries (6·15, 3·26–11·59) and upper-middle-income countries (3·89, 2·08–7·29). Postoperative death after complications was partly explained by patient factors (60%) and partly by hospital or country (40%). The absence of consistently available postoperative care facilities was associated with seven to 10 more deaths per 100 major complications in LMICs. Cancer stage alone explained little of the early variation in mortality or postoperative complications. Interpretation: Higher levels of mortality after cancer surgery in LMICs was not fully explained by later presentation of disease. The capacity to rescue patients from surgical complications is a tangible opportunity for meaningful intervention. Early death after cancer surgery might be reduced by policies focusing on strengthening perioperative care systems to detect and intervene in common complications. Funding: National Institute for Health Research Global Health Research Unit