Enclosing a moving target with an optimally rotated and scaled multiagent pattern

We propose a novel control method to enclose a moving target in a two-dimensional setting with a team of agents forming a prescribed geometric pattern. The approach optimises a measure of the overall agent motion costs, via the minimisation of a suitably defined cost function encapsulating the pattern rotation and scaling. We propose two control laws which use global information and make the agents exponentially converge to the prescribed formation with an optimal scale that remains constant, while the team's centroid tracks the target. One control law results in a multiagent pattern that keeps a constant orientation in the workspace; for the other, the pattern rotates with constant speed. These behaviours, whose optimality and steadiness are very relevant for the task addressed, occur independently from the target's velocity. Moreover, the methodology does not require distance measurements, common coordinate references, or communications. We also present formal guarantees of collision avoidance for the proposed approach. Illustrative simulation examples are provided

Effect of nanostructuration on compressibility of cubic BN

Compressibility of high-purity nanostructured cBN has been studied under quasi-hydrostatic conditions at 300 K up to 35 GPa using diamond anvil cell and angle-dispersive synchrotron powder X-ray diffraction. It has been found that the data fit to the Vinet equation of state yields the values of the bulk modulus B₀ of 375(4) GPa with its first pressure derivative B₀´ of 2.3(3), thus, the nanometer grain size (≈ 20 nm) results in a decrease of the bulk modulus by ≈ 9‰.Сжимаемость высокочистого наноструктурированного cBN была изучена в квазигидростатических условиях при 300 K до 35 GPa в алмазных наковальнях с помощью угловой дисперсионной рентгеновской дифракции синхротронного излучения. Описание полученных данных уравнением состояния Винэ дает значение модуля сжимаемости B₀ = 375(4) ГПа и его первой производной по давлению B₀' = 2.3(3). Наноразмер зерна (~ 20 нм) приводит к уменьшению модуля сжимаемости на ~ 9 %.Стисливість високочистого наноструктурованого cBN була вивчена в квазігідростатичних умовах при 300 K до 35 ГПa в алмазних наковальнях за допомогою кутової дисперсійної рентгенівської дифракції синхротронного випромінювання. Опис одержаних даних рівнянням стану Віне дає значення модуля стисливості B₀ = 375(4) ГПа і його першої похідної по тиску B₀' = 2.3(3). Нанорозмір зерна (~ 20 нм) приводить до зменшення модуля стисливості на ~ 9 %

Equation of state of single-crystal cubic boron phosphide

The 300 K equation of state of cubic (zinc-blende) boron phosphide BP has been studied by in situ single-crystal X-ray diffraction with synchrotron radiation up to 55 GPa. The measurements have been performed under quasi-hydrostatic conditions using a Ne pressure medium in a diamond anvil cell. A fit of the experimental p-V data to the Vinet equation of state yields the bulk modulus B0 of 179(1) GPa with its pressure derivative of 3.3(1). These values are in a good agreement with previous elastic measurements, as well as with semiempirical estimations.Уравнение состояния кубического (цинковая обманка) фосфида бора BP при 300 К изучено in situ до давления 55 ГПа с применением монокристаллической дифракции рентгеновских лучей с синхротронным излучением. Измерения проводили в алмазных наковальнях в квазигидростатических условиях с использованием Ne в качестве среды, передающей давление. Соответствие экспериментальных p-V данных уравнению состояния Винета (Vinet) дает объемный модуль упругости B0 = 179(1) ГПа и его производную по давлению 3,3(1). Эти величины хорошо согласуются с прежними измерениями упругости, а также с полуэмпирическими оценками.Рівняння стану кубічного (цинкова обманка) фосфіду бору BP при 300 К вивчено in situ до тиску 55 ГПа зі застосуванням монокристалічної дифракції рентгенівських променів із синхротронним випромінюванням. Вимірювання проводили в алмазних ковадлах у квазігідростатичних умовах з використанням Ne в якості середовища, що передає тиск. Відповідність експериментальних p-V даних рівнянню стану Вінета (Vinet) дає об’ємний модуль пружності B0 = 179(1) ГПа і його похідну по тиску 3,3(1). Ці величини добре узгоджуються з попередніми вимірюваннями пружності, а також із напівемпіричними оцінками

Visual Servoing from straight lines

In this paper we consider the problem of controlling a robotic system by using the projection of 3D straight lines in the image plane of central catadioptric systems. Most of the effort in visual servoing are devoted to points, only few works have investigated the use of lines in visual servoing with traditional cameras and none has explored the case of omnidirectional cameras. First a generic central catadioptric interaction matrix for the projection of 3D straight lines is derived from the projection model of an entire class of camera. Then an image-based control law is designed and validated through simulation results and real experiments with a mobile robot.Dans cet article, nous présentons une stratégie de commande de systèmes robotiques en utilisant comme entrées d'une boucle d'asservissement visuel des primitives relatives à la projection de droites dans le plan image d'une caméra panoramique à point central unique. Afin de réaliser la commande d'un système robotique par asservissement visuel, il est nécessaire d'estimer la matrice d'interaction liant les mouvements de la caméra aux mouvements des primitives visuelles dans l'image. Dans cet article, nous dérivons la forme analytique de la matrice d'interaction générique relative à la projection de droites à partir d'un modèle de projection englobant la classe entière des caméras à point central unique. Elle est ensuite utilisée dans un schéma d'asservissement visuel. Des simulations ainsi que des résultats expérimentaux sur un robot mobile valident l'approche proposée

Effect of nanostructuration on compressibility of cubic BN

Compressibility of high-purity nanostructured cBN has been studied under quasi-hydrostatic conditions at 300 K up to 35 GPa using diamond anvil cell and angle-dispersive synchrotron X-ray powder diffraction. A data fit to the Vinet equation of state yields the values of the bulk modulus B0 of 375(4) GPa with its first pressure derivative B0' of 2.3(3). The nanometer grain size (\sim20 nm) results in decrease of the bulk modulus by ~9%

Phase boundary between Na–Si clathrates of structures I and II at high pressures and high temperatures

Understanding of the covalent clathrate formation is a crucial point for the design of new superhard materials with intrinsic coupling of superhardness and metallic conductivity. It has been found that silicon clathrates have the archetype structures, which can serve an existent model compounds for superhard clathrate frameworks Si–B, Si–C, B–C and C with intercalated atoms (e.g., alkali metals or even halogens) that can assure the metallic properties. Here we report our in situ and ex situ studies of high-pressure formation and stability of clathrates Na₈Si₄₆ (structure I) and Na₂₄₊xSi₁₃₆ (structure II). Experiments have been performed using standard Paris–Edinburgh cells (opposite anvils) up to 6 GPa and 1500 K. We have established that chemical interactions in the Na–Si system and transition between two structures of clathrates occur at temperatures below silicon melting. The strong sensitivity of crystallization products to the sodium concentration has been observed. A tentative diagram of clathrate transformations has been proposed. At least up to ~ 6 GPa, Na₂₄₊xSi₁₃₆ (structure II) is stable at lower temperatures as compared to Na₈Si₄₆ (structure I).Изучен in situ и ex situ процесс образования при высоких давлениях и стабильности клатратов Na₈Si₄₆ (структура I) и Na₂₄₊xSi₁₃₆ (структура II). Эксперименты были проведены в стандартных Париж-Эдинбургских ячейках (opposite anvils) при давлениях и температурах до 6 ГПа и 1500 K соответственно. Установлено, что химическое взаимодействие в системе Na–Si и переходы между двумя структурами клатратов происходят при температурах ниже температуры плавления кремния. Предложено первое приближение диаграммы превращений клатратов. Отмечена большая чувствительность продуктов кристаллизации к концентрации натрия. Na₂₄₊xSi₁₃₆ (структура II) является стабильной при более низких температурах по сравнению с Na₈Si₄₆ (структура I), по крайней мере до ~ 6 ГПа.Вивчено in situ і ex situ процес утворення при високих тисках і стабільності клатратів Na₈Si₄₆ (структура I) і Na₂₄₊xSi₁₃₆ (структура II). Експерименти було проведено в стандартних Париж-Единбурзький комірках (opposite anvils) при тисках і температурах до 6 ГПа і 1500 K відповідно. Встановлено, що хімічна взаємодія в системі Na–Si і переходи між двома структурами клатратов відбуваються при температурах нижче температури плавлення кремнію. Запропоновано перше наближення діаграми перетворень клатратів. Відзначено велику чутливість продуктів кристалізації до концентрації натрію. Na₂₄₊xSi₁₃₆ (структура II) є стабільною при більш низьких температурах у порівнянні з Na₈Si₄₆ (структура I), принаймні до ~ 6 ГПа

High temperature superconductivity (Tc onset at 34K) in the high pressure orthorhombic phase of FeSe

We have studied the structural and superconducting properties of tetragonal FeSe under pressures up to 26GPa using synchrotron radiation and diamond anvil cells. The bulk modulus of the tetragonal phase is 28.5(3)GPa, much smaller than the rest of Fe based superconductors. At 12GPa we observe a phase transition from the tetragonal to an orthorhombic symmetry. The high pressure orthorhombic phase has a higher Tc reaching 34K at 22GPa.Comment: 15 pages, 4 figure