Behavioral modeling of nonlinear transfer systems with load-dependent X-parameters

In this contribution, different approaches based on the X-parametersTM to model the behavior of mismatched nonlinear transfer systems are examined. The X-parameters based on the PHD1-principle introduced by Verspecht and Root (2006) as an extension of the well-known S-parameters describe nonlinear microwave 2-port-networks under large signal conditions. Using load-pull measurement techniques they can be used for arbitrary load situations. Beside this load-pull approach, in the work of Cai et al. (2015), it is stated that it is sufficient to use one optimized X-parameter set for each value of the load reflection coefficient without introducing a large error. In another contribution of Cai and Yu (2015), this approach is extended to cover the whole smith chart with one optimized X-parameter set instead. In this work, these different approaches are compared and brought into question

Continuum robot actuation by a single motor per antagonistic tendon pair: Workspace and repeatability analysis [Kontinuumsroboter-Aktuierung mittels eines Motors pro antagonistischen Kabelpaar. Arbeitsraum- und Wiederholgenauigkeitsanalyse]

Kontinuumroboter sind stark im Fokus aktueller medizinrobotischer Forschung. Da die meisten der in der Literatur vorgestellten Systeme jedoch komplexe und große Aktoreinheiten aufweisen, kann das Erstellen eines solchen Systems in aufwendigen, kostenintensiven und sperrigen Aufbauten resultieren, welche ungeeignet für die räumlichen Anforderungen des Einsatzes in medizinischen Szenarien sind. In dieser Arbeit wird ein einfaches, effizientes kontinuumrobotisches System vorgestellt, in welchem ein antagonistisches Paar von Kabelzügen durch einen Servomotor bewegt wird, anstatt jedes Kabel durch einen einzelnen Motor zu treiben. Auf diese Weise kann die Grundfläche der Aktoreinheit klein gehalten werden und die Methode resultiert in einem einfacheren Aufbau. Der resultierende 260 mm lange Roboter mit 9,9 mm Durchmesser erreicht eine Wiederholgenauigkeit von 1,8 % seiner Länge. In zukünftigen Arbeiten dient er als Basis für die Integration von verschiedener Sensormodalitäten in Kontinuumroboter und zur Evaluation von Steueralgorithmen

Destabilization of a Viscous Film Flowing Down in the Form of a Vertical Cylindrical Curtain

In this letter, we study experimentally a viscous liquid curtain in an annular geometry. Gap and median radius can be varied in such a way that the base of the initially stationary cylindrical curtain is led to oscillate by decreasing the flow rate. Standing and traveling waves in the plane of the annulus are observed and a non-trivial expression linking pulsation to flow rate per surface unit and viscosity can be defined

Assessing periodicity of periodic leg movements during sleep

Periodic leg movements (PLM) during sleep consist of involuntary periodic movements of the lower extremities. The debated functional relevance of PLM during sleep is based on correlation of clinical parameters with the PLM index (PLMI). However, periodicity in movements may not be reflected best by the PLMI. Here, an approach novel to the field of sleep research is used to reveal intrinsic periodicity in inter movement intervals (IMI) in patients with PLM

Identification of field-caught Culicoides biting midges using matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry

Culicoides biting midges are of great importance as vectors of pathogens and elicitors of allergy. As an alternative for the identification of these tiny insects, matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) was evaluated. Protein mass fingerprints were determined for 4-5 field-caught reference (genetically confirmed) individuals of 12 Culicoides species from Switzerland, C. imicola from France, laboratory-reared C. nubeculosus and a non-biting midge. Reproducibility and accuracy of the database was tested in a validation study by analysing 108 mostly field-caught target Culicoides midges and 3 specimens from a non-target species. A reference database of biomarker mass sets containing between 24 and 38 masses for the different species could be established. Automated database-based identification was achieved for 101 of the 108 specimens. The remaining 7 midges required manual full comparison with the reference spectra yielding correct identification for 6 specimens and an ambiguous result for the seventh individual. Specimens of the non-target species did not yield identification. Protein profiling by MALDI-TOF, which is compatible with morphological and genetic identification of specimens, can be used as an alternative, quick and inexpensive tool to accurately identify Culicoides biting midges collected in the fiel

Evaluation of Methods for Semantic Segmentation of Endoscopic Images

We examined multiple semantic segmentation methods, which consider the information contained in endoscopic images at different levels of abstraction in order to predict semantic segmentation masks. These segmentations can be used to obtain position information of surgical instruments in endoscopic images, which is the foundation for many computer assisted systems, such as automatic instrument tracking systems. The methods in this paper were examined and compared in regard to their accuracy, effort to create the data set, and inference time. Of all the investigated approaches, the LinkNet34 encoder-decoder network scored best, achieving an Intersection over Union score of 0.838 with an inference time of 30.25 ms on a 640 x 480 pixel input image with a NVIDIA GTX 1070Ti GPU

Erforschendes und entdeckendes Lernen in Technikwochen

Das frühe Wecken von Begeisterung und Interesse für Naturwissenschaft und Technik bei Schülerinnen und Schülern ist der Schlüssel zur erfolgreichen Gestaltung unserer zunehmend technisierten Welt. Erforschendes und entdeckendes Lernen in Technikwochen möchte einen Beitrag dazu leisten, das Interesse von Schülerinnen und Schülern an technischen Themen zu wecken. Die im Folgenden angebotenen Unterrichtsbeispiele basieren auf spannenden und motivierenden Themenstellungen, die von den Autorinnen und Autoren erprobt und mit Sachinformationen und methodisch-didaktischen Hinweisen zur Förderung der allgemeinen Technischen Bildung aufbereitet wurden. Natürlich sind die Faktoren für lernwirksamen Unterricht immer vielfältig. Soziokulturelle Aspekte wie die Klassensituation, örtliche Faktoren wie die Ausstattung der Schulen, das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler aber auch die Haltung, die Einstellung und das fachspezifische Wissen und Können der Lehrpersonen entscheiden maßgeblich über die erfolgreiche Umsetzung von Techniktagen oder -wochen mit. Die Unterrichtsbeispiele in diesem Buch sollen Anregungen liefern, wie fächerverbindender, technikorientierter, erforschend entdeckender und nachhaltiger Unterricht in Kindergarten, Primar- und Sekundarstufe implementiert werden kann. Auch fachfremd unterrichtende Personen werden in den didaktischen Hinweisen zahlreiche Ratschläge finden, um sich vielleicht doch einmal an das ein oder andere bisher gemiedene Thema zu wagen. Die einzelnen Themen in diesem Buch sind einerseits unabhängig voneinander umsetzbar, andererseits lassen sie sich teilweise gut kombinieren. Sie sind so angelegt, dass sie unkompliziert und ohne großen materiellen Aufwand in Projekttagen oder auch im regulären Unterricht der obligatorischen Schule durchgeführt werden können. Zu allen Themen finden Sie Bauanleitungen, Versuchsbeschreibungen oder Aufgaben sowie Hinweise zu Methodik oder Medienwahl. Einzelne Teile der Themen oder beiliegende Arbeitsblätter können als Kopiervorlage für den Unterricht verwendet werden. Das Buch mit seinen vielfältigen Vorschlägen versteht sich nicht als Bildungskonserve, in der fertige Unterrichtsrezepte beliebig adaptierbar sind. Einige Fragestellungen werden individuell durch die Situation in den jeweiligen Klassen zu entwickeln und auszugestalten sein. Außerdem ist die Weiterentwicklung der vorliegenden Konzepte wünschenswert und sinnvoll.+repphzhbib2019

A physiologically inspired model for global remapping in the hippocampus

Europe PMC is an archive of life sciences journal literature., A physiologically inspired model for global remapping in the hippocampus