Unmanned Aerial Vehicle (UAV) mission planning based on Fast Marching Square (FM²) planner and Differential Evolution (DE)

Nowadays, mission planning for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is a very attractive research field. UAVs have been a research focus for many purposes. In military and civil fields, the UAVs are very used for different missions. Many of these studies require a path planning to perform autonomous flights. Several problems related to the physical limitations of the UAV arise when the planning is carried out, as well as the maintenance of a fixed flight level with respect to the ground to capture videos or overlying images. This work presents an approach to plan missions for UAVs keeping a fixed flight level constraint. An approach is proposed to solve these problems and to generate effective paths in terms of smoothness and safety distance in two different types of environments: 1) 3D urban environments and 2) open field with non-uniform terrain environments. Many proposed activities to be carried out by UAVs in whatever the environment require a control over the altitude for different purposes: energy saving and minimization of costs are some of these objectives. In general terms, the planning is required to avoid all obstacles encountered in the environment and to maintain a fixed flight level during the path execution. For this reason, a mission planning requires robust planning methods. The method used in this work as planner is the Fast Marching Square (FM2) method, which generates a path free of obstacles. As a novelty, the method proposed includes two adjustment parameters. Depending on the values of these parameters, the restriction of flight level can be modified, as well as the smoothness and safety margins from the obstacles of the generated paths. The Dubins airplane model is used to check if the path resulting from the FM2 is feasible according to the constraints of the UAV: its turning rate, climb rate and cruise speed. Besides, this research also presents a novel approach for missions of Coverage Path Planning (CPP) carried out by UAVs in 3D environments. These missions are focused on path planning to cover a certain area in an environment in order to carry out tracking, search or rescue tasks. The methodology followed uses an optimization process based on the Differential Evolution (DE) algorithm in combination with the FM2 planner. Finally, the UAVs formation problem is introduced and addressed in a first stage using the planner proposed in this thesis. A wide variety of simulated experiments have been carried out to illustrate the efficiency and robustness of the approaches presented, obtaining successful results in different urban and open field 3D environments.Hoy en día la planificación de misiones para vehículos aéreos no tripulados (UAV) es un campo de investigación muy atractivo. Los UAV son foco de investigación en numerosas aplicaciones, tanto en el campo civil como militar. Muchas de estas aplicaciones requieren de un sistema de planificación de ruta que permita realizar vuelos autónomos y afrontar problemas relacionados con las limitaciones físicas del UAV y con requerimientos como el nivel de vuelo sobre el suelo para, entre otras funciones, poder capturar videos o imágenes. Este trabajo presenta una propuesta de planificador para vehículos aéreos no tripulados que permite resolver los problemas citados previamente, incluyendo en la planificación las consideraciones cinemáticas del UAV y las restricciones de nivel de vuelo, generando rutas suaves, realizables y suficientemente seguras para dos tipos diferentes de entornos 3D: 1) entornos urbanos y 2) campos abiertos con terrenos no uniformes. El método utilizado en esta tesis como base para la planificación es el método Fast Marching Square (FM2), que genera un camino libre de obstáculos. Como novedad, el método propuesto incluye dos parámetros de ajuste. Dependiendo de los valores de estos parámetros, se puede modificar la restricción de nivel de vuelo, así como la suavidad y los márgenes de seguridad respecto a los obstáculos de las rutas generadas. El modelo cinemático de Dubins se utiliza para verificar si la ruta resultante de nuestro planificador es realizable de acuerdo con las restricciones del UAV: su velocidad de giro, velocidad de ascenso y velocidad de crucero. Además, esta tesis también presenta una propuesta novedosa para la planificación de misiones de Coverage Path Planning (CPP) en entornos 3D. Estas misiones se centran en la planificación de rutas para cubrir un área determinada de un entorno con el fin de llevar a cabo tareas de rastreo, búsqueda o rescate. La metodología seguida utiliza un proceso de optimización basado en el algoritmo Differential Evolution (DE) en combinación con nuestro planificador FM2. Como parte final de la tesis, el problema de formación de UAVs se introduce y aborda en una primera etapa utilizando el planificador FM2 propuesto.Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Eléctrica, Electrónica y AutomáticaPresidente: Antonio Giménez Fernández.- Secretario: Luis Santiago Garrido Bullón.- Vocal: Raúl Suárez Feijó

Anthropomorphism Index of Mobility for Artificial Hands

The increasing development of anthropomorphic artificial hands makes necessary quick metrics that analyze their anthropomorphism. In this study, a human grasp experiment on the most important grasp types was undertaken in order to obtain an Anthropomorphism Index of Mobility (AIM) for artificial hands. The AIM evaluates the topology of the whole hand, joints and degrees of freedom (DoFs), and the possibility to control these DoFs independently. It uses a set of weighting factors, obtained from analysis of human grasping, depending on the relevance of the different groups of DoFs of the hand. The computation of the index is straightforward, making it a useful tool for analyzing new artificial hands in early stages of the design process and for grading human-likeness of existing artificial hands. Thirteen artificial hands, both prosthetic and robotic, were evaluated and compared using the AIM, highlighting the reasons behind their differences. The AIM was also compared with other indexes in the literature with more cumbersome computation, ranking equally different artificial hands. As the index was primarily proposed for prosthetic hands, normally used as nondominant hands in unilateral amputees, the grasp types selected for the human grasp experiment were the most relevant for the human nondominant hand to reinforce bimanual grasping in activities of daily living. However, it was shown that the effect of using the grasping information from the dominant hand is small, indicating that the index is also valid for evaluating the artificial hand as dominant and so being valid for bilateral amputees or robotic hands

Synthesis of poly(3-hexylthiophene) active layer with ZnO nanorods and AU nanoparticles for the fabrication of hybrid plasmonic solar cells

Purpose and method of study: In the present study, zinc oxide nanobars were synthesized by electrochemical method and poly(3-hexylthiophene) by template-assisted method, as well as gold nanoparticles by microwave. The three components were incorporated as part of a hybrid plasmonic solar cell, in two configurations: inverted ITO/ZnO/P3HT/Au and conventional ITO/P3HT/ZnO/Au. The nanobars and nanoparticles were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy and dynamic light scattering. The solar cells were characterized with the use of a solar simulator and a picoammeter. Conclusions and contributions: A methodology was developed to adhere polymer nanorods, vertically aligned, on ITO glass; subsequently, ZnO nanobars were formed on the polymer matrix. Two hybrid plasmonic solar cells were fabricated in which gold nanoparticles were used as cathode; the nanoparticles were incorporated into the hybrid layer of ZnO and P3HT by electrophoretic deposition, which is presented as an alternative to the deposit of conductive metals by thermal evaporation. The basic parameters of the conventional solar cell were Voc = 200 mV, Jsc = 1.09x10-7 mA/cm2 , FF of 30%, while those of the inverted solar cell were Voc = 400 mV, Jsc = 6.95x10- 8 mA/cm2 , FF of 28%, however, the efficiencies of both were null (in the order of 10-7), due to the little contact between the different components of the cell

Evaluación de la actividad fotocatalítica de una frita en el sistema vítreo SiO₂-Na₂O-CaO-B₂O₃ con adiciones de ZnO, para su potencial aplicación en el desarrollo de esmaltes cerámicos autolimpiables

Título del Estudio: Evaluación de la actividad fotocatalítica de una frita en el sistema vítreo SiO2-Na2O-CaO-B2O3 con adiciones de ZnO, para su potencial aplicación en el desarrollo de esmaltes cerámicos autolimpiables. Área de estudio: Procesos Sustentables Propósito y método de estudio: En el presente estudio, se obtuvo una frita con propiedades fotocatalíticas a partir de óxidos de silicio, calcio, sodio y boro para una aplicación como esmalte cerámico autolimpiable. La frita fue caracterizada por difracción de rayos-X, espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier, microscopía electrónica de barrido, análisis térmico diferencial y termogravimétrico, así como resistencia a la compresión para encontrar la explicación de cómo se puede llevar a cabo la fotocatálisis en un cuerpo carente de fases cristalinas. La frita fue incorporada a un esmalte cerámico el cual se aplicó sobre un sustrato. Se midieron las propiedades de microdureza Vickers y flexión en 4 puntos del cuerpo esmaltado. ] Conclusiones y contribuciones: Es posible obtener un fotocatalizador completamente amorfo mediante la fusión de óxidos de silicio, calcio, sodio y boro en la proporción de una frita comercial. Se encontró que una sustitución del CaO por ZnO decrece la actividad fotocatalítica del material, a pesar de ser este último un óxido ampliamente utilizado en fotocatálisis. Se comprobó que no solo la morfología del material es importante en el proceso de fotocatálisis ya que la actividad fotocatalítica de la frita es lograda por dos procesos que tienen lugar en su superficie cuando se expone a la acción del agua: intemperismo e hidrólisis

Effect of the CeZrNd mixed oxide synthesis method in the catalytic combustion of soot

Ce0.64Zr0.27Nd0.09Oδ mixed oxides have been prepared by three different methods (nitrates calcination, coprecipitation and microemulsion), characterized by N2 adsorption, XRD, H2-TPR, Raman spectroscopy and XPS, and tested for soot combustion in NOx/O2. The catalyst prepared by microemulsion method is the most active one, which is related to its high surface area (147 m2/g) and low crystallite size (6 nm), and the lowest activity was obtained with the catalyst prepared by coprecipitation (74 m2/g; 9 nm). The catalyst prepared by nitrates precursors calcination is slightly less active to that prepared by microemulsion, but the synthesis procedure is very straightforward and surfactants or other chemicals are not required, being very convenient for scaling up and practical utilization. The high activity of the catalyst prepared by nitrates calcination can be attributed to the better introduction of Nd cations into the parent ceria framework than on catalysts prepared by coprecipitation and microemulsion, which promotes the creation of more oxygen vacancies.The authors thank the Spanish Catalyst Society-SECAT for the grant of J.G.M. and both the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness and the FEDER funding of UE for the financial support to the Project CTQ2012-30703

Manual de evaluación de competencias específicas del PRACTICUM

El Practicum del Grado en Enfermería es una materia obligatoria de 84 ECTS a cursar en los cursos tercero y cuarto de carrera. Supone un método de docencia aprendizaje tutelado en el que el estudiante, además de continuar su aprendizaje práctico-asistencial, va a demostrar la adquisición de las competencias que permitirán su inserción en el mercado laboral acorde a las exigencias profesionales requeridas. Para llevar a cabo una evaluación de las competencias adquiridas durante el programa de prácticas en el Grado de Enfermería se ha desarrollado el presente Manual que recoge los criterios necesarios para poder alcanzar las competencias básicas generales, genéricas y específicas acorde al Plan de Estudios del Título de Grado en Enfermería. Así como, la planificación específica y cronograma de actuación en cada una de las rotaciones. Este Manual y el uso de la Rúbrica del PRACTICUM permitirá calificar a los estudiantes por cada una de las rotaciones que engloba el Practicum, usando una herramienta objetiva

Approximation to the participation of grandfathers and grandmothers in the education of their grandsons and granddaughters

Los cambios sociales y económicos acontecidos en las últimas décadas en nuestro país, el envejecimiento de la población y el aumento de la esperanza de vida, han llevado a redefinir los roles que desempeñan los abuelos y abuelas en la familia, asumiendo, en algunos casos, las funciones de educación y cuidado de los nietos y nietas, cuando los padres y madres no pueden hacerlo. El objetivo de este trabajo es conocer la implicación de los abuelos y abuelas en el cuidado y educación de sus nietos y nietas y los efectos tanto en sí mismos como en sus hijos e hijas. Se ha realizado un estudio descriptivo exploratorio aplicando a una muestra de 30 abuelos y abuelas del Principado de Asturias, una adaptación del Cuestionario sobre Competencias Parentales (Martínez González, 2009). Los resultados muestran la importancia de profundizar en las necesidades de apoyo y formación de los abuelos y abuelas para desempeñar el nuevo rol.The social and economic changes which happened in the last decades in our country, the ageing of the population and the increase of the life expectancy, have led to redefine the roles that grandfathers and grandmothers play in the family, assuming, in some cases, the functions of education and care of grandsons and granddaughters, when fathers and mothers can´t. The objective of this work is to know the implication of grandfathers and grandmothers in the care and education of their grandsons and granddaughters and the effects in themselves as well as in their sons and daughters. A descriptive exploratory study applied to a sample of 30 grandfathers and grandmothers of the Principality of Asturias has been carried out, an adaptation of the Questionnaire on Parental Competences (Martínez González, 2009). The results show the importance of deepening in the needs of support and training of grandfathers and grandmothers to play the new role.peerReviewe

Breaking seams. IKE: the insubordination -one more- of the textile working women

[ES] Analizamos el conflicto de la empresa textil Confecciones Gijón (IKE) cuyo desarrollo, tanto por la duración como por las formas de lucha, supuso un hito en la lucha obrera de mujeres y cuyo recuerdo la lógica patriarcal quiso sepultar en el olvido. Lo hemos puesto en contexto, por una parte, con la histórica asignación a las mujeres de la actividad textil —en un principio como tarea digna y valorada y progresivamente devaluada e infravalorada— y, por otra parte, con la trayectoria de lucha de las mujeres del textil, muy reivindicativa y combativa desde los inicios de la industrialización, pero acallada y voluntariamente olvidada por ser mujeres sus protagonistas. El propósito es no dejar que la lucha de IKE caiga en el olvido que impone la (des)memoria patriarcal y engarzarla con las luchas anteriores y posteriores para dar testimonio de la histórica insumisión de las mujeres del textil.[EN] This study analyzes the conflict of the textile company Confecciones Gijón (IKE), whose development was a milestone in the women's workers' struggle both for the duration and the forms of struggle and whose memory the patriarchal logic wanted to bury in oblivion. The context is, on the one hand, with the new assignment to women of the textile activity, at first, as a worthy and valued task and progressively devalued and undervalued; on the other hand, with the trajectory of the struggle of the women of the textile, very claiming and combative since the beginning of industrialization, but silenced and voluntarily forgotten for being women its protagonists. The aim is not to allow the IKE struggle to fall into oblivion imposed by the patriarchal forgetfulness and linking it with the previous and subsequent struggles to bear witness to the historical insubordination of the women of the textile