Slips are a leading cause of injury among older adults. Specific slip recovery measures, including slip distance and peak slip speed, have been shown to increase significantly among fallers as compared to non-fallers. Often, slipping kinematics are measured using optoelectronic motion capture (OMC), requiring a laboratory setting and limiting data collection to experimentally-controlled conditions. Inertial measurement units (IMUs) show promise as a portable and wearable form of motion capture. This study had two objectives. First, we investigated whether foot and ankle IMU-derived slip recovery measures could be considered equivalent to the same OMC-derived measures. Second, we investigated if both participant-placed and researcher-placed IMU-derived slip recovery measures could be considered equivalent to the same OMC-derived measures. 30 older adults (ages 65-80) were exposed to a slip while wearing both IMUs and OMC markers. Slip distance and peak slip speed were measured by both systems and compared. Equivalence testing (α = 0.05) showed that IMUs placed on the foot and the ankle were equivalent to OMC in measuring these slip recovery measures. Furthermore, it was shown that researcher and participant-placed IMUs were equivalent (α = 0.05) to OMC in measuring these slip recovery measures. These results confirm that IMUs can be a viable substitute for OMC and have the potential to expand data capture to a real-world environment. / Master of Science / Falls are a major cause of injury among older adults. Slips are a large contributor to falls, so it is important to better understand how slips occur to develop more efficient fall-prevention programs. To understand slips, previous research often utilized optoelectronic motion capture (OMC) to measure slip recovery measures. However, OMC relies on multiple cameras, limiting slip measurement to a laboratory. As we want to understand slips in the real-world, we must use a different form of motion capture. Inertial measurement units (IMUs) are sensors that can afford real-world biomechanical measurement. In this thesis research, 30 older adults (ages 65-80) were exposed to one over-ground slip. Slip recovery measures are compared between OMC and IMUs placed on the foot and ankle. Furthermore, IMU placement is compared between researchers and participants. Equivalence testing showed that IMUs placed on the foot and the ankle were equivalent to OMC in measuring these slip recovery measures. Furthermore, it was shown that researcher and participant-placed IMUs were equivalent to OMC in measuring these slip recovery measures. These results confirm that IMUs can be a viable substitute for OMC and have the potential to expand data capture to a real-world environment.

Le sens du toucher joue un rôle fondamental dans la façon dont nous percevons notre environnement, nous déplaçons, et interagissons délibérément avec d'autres objets ou êtres vivants. Ainsi, les forces de contact informent à la fois sur l'action réalisée et sa motivation. Néanmoins, l'utilisation de capteurs de force traditionnels est coûteuse, lourde, et intrusive. Dans cette thèse, nous examinons la perception haptique par la capture de mouvement. Ce problème est difficile du fait qu'un mouvement donné peut généralement être causé par une infinité de distributions de forces possibles, en multi-contact. Dans ce type de situations, l'optimisation sous contraintes physiques seule ne permet que de calculer des distributions de forces plausibles, plutôt que fidèles à celles appliquées en réalité. D'un autre côté, les méthodes d'apprentissage de type `boîte noire' pour la modélisation de structures cinématiquement et dynamiquement complexes sont sujettes à des limitations en termes de capacité de généralisation. Nous proposons une formulation du problème de la distribution de forces exploitant ces deux approches ensemble plutôt que séparément. Nous capturons ainsi la variabilité dans la façon dont on contrôle instinctivement les forces de contact tout en nous assurant de leur compatibilité avec le mouvement observé. Nous présentons notre approche à la fois pour la manipulation et les interactions corps complet avec l'environnement. Nous validons systématiquement nos résultats avec des mesures de référence et fournissons des données exhausives pour encourager et évaluer les travaux futurs sur ce nouveau sujet. / The human sense of touch is of fundamental importance in the way we perceive our environment, move ourselves, and purposefully interact with other objects or beings. Thus, contact forces are informative on both the realized task and the underlying intent. However, monitoring them with force transducers is a costly, cumbersome and intrusive process. In this thesis, we investigate the capture of haptic information from motion tracking. This is a challenging problem, as a given motion can generally be caused by an infinity of possible force distributions in multi-contact. In such scenarios, physics-based optimization alone may only capture force distributions that are physically compatible with a given motion, rather than those really applied. In contrast, machine learning techniques for the black-box modelling of kinematically and dynamically complex structures are often prone to generalization issues. We propose a formulation of the force distribution problem utilizing both approaches jointly rather than separately. We thus capture the variability in the way humans instinctively regulate contact forces while also ensuring their compatibility with the observed motion. We present our approach on both manipulation and whole-body interaction with the environment. We consistently back our findings with ground-truth measurements and provide extensive datasets to encourage and serve as benchmarks for future research on this new topic.

Cette thèse a pour objectif le développement d'une technologie de tri cellulaire reposant sur le principe de la chromatographie d'affinité, pour des applications médicales. Pour cela les mécanismes gouvernant la capture spécifique des cellules dans une colonne chromatographique ont été étudiés. Dans un premier temps une étude sur un système modèle met en évidence le rôle prépondérant de l'étape de transport permettant la rencontre entre les cellules et la surface de capture. Le transport est principalement assuré par la sédimentation des cellules. Cela implique que la vitesse d'écoulement dans la colonne est un paramètre déterminant pour optimiser cette étape de rencontre. La capture de cellules est ensuite étudiée dans son ensemble : la rencontre et la formation du lien spécifique. Selon la vitesse d'écoulement deux régimes se distinguent. Pour des vitesses inférieures à 10-3 m.s-1 la cinétique de capture est gouvernée par la cinétique de rencontre. Pour des vitesses plus élevées toutes les rencontres n'aboutissent pas à une capture spécifique. La cinétique de capture est alors limitée par le transport et par la formation du lien. Cette étude expérimentale permet de dimensionner la technique de tri par chromatographie selon les besoins de l'application considérée. En particulier le tri à grande échelle (jusqu'à 1012 cellules) par chromatographie d'affinité est envisageable en ce qui concerne la durée de séparation et les dimensions de la colonne. / Development of cell sorting system based on affinity chromatography for medical application is the goal of this thesis. We study mechanisms responsible for specific cell capture in chromatographic column. First an experimental study on system model emphasize the importance of the transport step, which allows the encounter between cells and surface of capture. Cell sedimentation in the main way of transport. That means flow velocity is a key parameter to optimize this transport step. Then the whole cell capture is studied : encounter and specific link formation. Depending on the flow velocity, there are two regimens. Until a velocity of 10-3 m.s-1, kinetics of capture is governed by encounter kinetics. For higher velocity, only fraction of encounters leads to cell capture. The capture kinetics depends not only on transport, but also on kinetics of formation of specific link. This experimental study allows us to design cell affinity chromatography depending on the need of each application. Especially, cell sorting at industrial scale is conceivable concerning the separation duration and column dimensions.

We present a solution to animating interactions between characters and thin, non-rigid bodies using a passive optical motion capture system. Prior work in human body motion capture can accurately recreate human motion but this work is not adequate because it does not allow for interactions with a non-rigid body. Prior work in face and cloth motion capture handles non-rigid planes but rope is better handled with a curved spline rather than a curved plane. The segmented motion is in the form of un-indexed motion capture data. After segmenting the motion of the thin, non-rigid body and the human character the separated motion capture data can be recreated individually. The recreated motion streams are then recombined using 3D modeling and animation software. The presented solution also improves techniques for recreating thin, non-rigid body motion from un-indexed motion capture data. Using the linear combination of two predicted marker positions our solution can accurately track motion capture markers through each frame of the motion capture data. This also allows our solution to invent marker positions when gaps are present in the motion capture data. Our improvements allow users to reconstruct the motion of both a human character and a thin, non-rigid body simultaneously from motion capture data gathered in a mixed motion capture session.

The Paris Agreement aims to limit global warming to 1.5 degrees Celsius, and Sweden has set a goal toreach net-zero emissions by 2045. Carbon Capture and Storage (CCS) is one method that can reducecarbon dioxide emissions. The industry and transportation sectors are the biggest sources of emissionsin Sweden, requiring technological developments and increased investment to reduce their carbondioxide (CO2) emissions. The Geological Survey of Sweden (SGU) is responsible for controls,supervision, operation, and construction of activities connected with carbon dioxide (CO2) storage. SGUbelieves that the storage conditions in Sweden are poor. Sedimentary, basaltic and ultramafic rock ispreferable for CO2 storage, but finding the right sort of bedrock at the right depth and with the rightvolumes and porosity is the challenge. Hence it is in question to collaborate with nations in the northern sea, in order to transport and storageCO2 which would lessen the burden of needing to build new infrastructure. There are a few upcomingCarbon Capture and Utilisation (CCU) projects in Sweden but from the industry’s point of view, thepriority seems to be mostly on Bio-CCS. However, there is still interest for CCS technology in industrialproduction such as steel or cement and also Direct Air Capture (DAC) in the near future. Due to thehigh cost of CCS, funding through the Swedish Energy Agency and EU is vital in order to make iteconomically viable. Other Cost reducing solutions such as relocation on old oil and gas fields orarranging CCS hubs are possible. In summary, this study concludes that CCS is not currently a feasible technique in order to reduce CO2 from the atmosphere, given the current state and costs for it. If the technology becomes more energyefficient and when financial means are in place, the future is bright for CCS. It is extremely relevantthat this technology continues to develop into a better, cheaper and faster way to capture CO2 and reduceemissions of the effective greenhouse gases. / Parisavtalet syftar till att begränsa den globala uppvärmningen till 1,5 grader Celsius och Sverige harockså satt som mål att nå nettonollutsläpp till år 2045. Ett sätt att nå dessa mål kan vara med teknikenför Carbon Capture and Storage (CCS) som är en metod för att minska koldioxidhalten i atmosfären.Den här rapporten syftar till att undersöka med hjälp av litteraturstudier och intervjuer hur genomförbarCCS är som teknik för att minska koldioxidutsläppen samt hur man även kan minska på den befintligamängden koldioxid som redan finns i luften. Huvudfokuset är att undersöka hur CCS fungerar och vilkakostnader som är involverade. Eftersom koldioxid (CO2) är en av de växthusgaser som bidrar mest tillden globala uppvärmningen är det viktigt att vidta åtgärder för att minska den. Det är inte bara utsläppenav CO2 som måste minska utan även mängden CO2 som redan finns i atmosfären. Forskning kring CCSär därför viktig för att hitta nya sätt att effektivisera metoden och göra den mer genomförbar. Naturvårdsverket ger ut en årlig rapport som utvärderar landets framsteg mot att nå sina miljömål,inklusive “Begränsad klimatpåverkan”. Rapporten konstaterar att även om EU och Sverige har minskatutsläppen ökar de fortfarande globalt sett. Industri- och transportsektorn identifieras som de störstautsläppskällorna i Sverige. Den svenska förordningen om CCS regleras av miljöbalken som testar kollagringi geologiska formationer som en miljöfarlig verksamhet och den separerade CO2 ses som avfall.Sverige har ännu inte någon kommersiell CCS-anläggning men regeringen har föreslagit att svenskaindustrier bör införa CCS för att minska dessa utsläpp. Både Sverige och EU har investerat i att utvecklateknik för att minska användningen av fossila bränslen och underlätta för användningen av CCS. CCS processen består av tre huvudsteg: avskiljning och separering av CO2, transport samt lagring elleråteranvändning. Alla typer av nuvarande CCS-metoder kräver en stor mängd energi och de flesta avdem separerar CO2 från industriella förbränningar. Direct Air Capture (DAC) är en annaninfångningsteknik som är mer flexibel när det gäller placering, men också dyrare än de andra teknikerna.Transporten av den infångade CO2 kan ske med lastbil, tåg, fartyg eller rör. De mest genomförbaraalternativen är dock rörledningar och via fartyg på grund av deras transportkapacitet. Rörledningarkräver en välutvecklad infrastruktur, vilket gör dem kostsamma, men de är det mest genomförbaraalternativet för att separera CO2 från landbaserade anläggningar och transportera dem till närliggandelagringsplatser. Geologisk lagring av CO2 kan göras både på land och till havs. Injektion till dengeologiska formationen vid lagringsplatser sker via borrhål. CO2 förvätskas och ersätter denursprungliga vätskan i bergmaterialets porer i berggrunden och reagerar så småningom med berget ochbildar nya mineraler i berggrunden. Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) ansvarar för kontroller, tillsyn, drift och uppförande avverksamheter kopplade till CO2-lagring. Geologin i Sverige lämpar sig dock generellt sett inte förlagring av CO2, förutom för vissa sydliga områden. Nordsjön har en del gynnsamma förutsättningar förCO2-lagring och det finns även potentiella geologiska formationer i södra Östersjön. Sedimentära,basaltiska eller ultramafiska bergarter är att föredra för geologisk CO2-lagring. Den största utmaningenär att hitta rätt sorts berggrund på rätt djup och med rätt volym och porositet. Den största svårigheten med CCS är den höga kostnaden, vilket bidrar till att hämma den utbreddaanvändningen. Kostnaden för CCS inkluderar olika faktorer som infångningsmetod, transportmedel,lagringsplats och övervakning över lagringen. Bland dessa är infångningen den dyraste fasen avtekniken, följt av lagring, transport och övervakning. Kostnaderna för varje fas har analyserats över2olika intervaller med hänsyn till lägre, medelstora och högre kostnader men även beroende på regiondå kostnaden kan variera beroende på ländernas förutsättningar. Infångningsfasen av CCS har betydande kostnadsvariationer beroende på vilken metod som används,renheten hos den infångade CO2 samt den energi som krävs för avskiljningsprocesserna.Högkoncentrerade CO2-strömmar har lägre bearbetningskostnader än lågkoncentrerade. DAC är förnärvarande den dyraste infångningsmetoden. Transportkostnader för CO2 inkluderar kostnaderrelaterade till infrastruktur, drift, underhåll, konstruktion och markanvändning. Kostnaden för transportmed rör beror på faktorer som diameter, avstånd och flödeshastighet. Högre flödeshastigheter genomrörledningar kan minska transportkostnaderna. Lagringskostnader för CO2 omfattar utgifter förborrning, infrastruktur, projektledning, licensiering och platsval. Geologisk lagring på land är förnärvarande mer kostnadseffektivt på grund av de utmaningar och högre kostnader som är förknippademed geologisk lagring till havs. Övervakningskostnader är till exempel screening och utvärdering avlagringsplatser samt uppgifter som datainsamling, platsrankning, brunnsinstallation och seismiskautvärderingar. Att minska energitillgången för infångning, förbättra val av lösningsmedel vid separationsfasen,återanvända och utveckla befintlig infrastruktur är exempel som kan hjälpa till att sänka kostnadernaför CCS-processen och främja en bredare användning. Ett annat förslag för att öka den ekonomiskalönsamheten är genom att implementera CCS nav eller kluster. Dessa CCS nav eller kluster ger företagmöjligheten att samordna infrastrukturen för sina CCS-anläggningar. Detta kan lindra den ekonomiskabördan att bygga upp egen kostsam infrastruktur. Nedlagda olje- och gasfält kan återbrukas för CCS- anläggningar då efterfrågan av fossila bränslenminskar. Istället för att riva ner verksamheterna för fossilt bränsle, exploatera ny mark och borra nyahål kan olje- och gasfälten i exempelvis norra haven återbrukas för CCS- anläggningar. Danmark är ettav de första länderna som har tagit initiativet att omvandla oljeanläggningar till koldioxidlagringanläggningar. Det är möjligt att söka om ekonomiskt stöd från Energimyndigheten eller EU för att få stöd till främstBio-CCS projekt men även andra. Detta är i syfte för att underlätta en fri marknad för tekniker somimplementerar koldioxidinfångst. Ambitionen med detta stödsystem är för att realisera en infångst av10 miljoner CO2 via Bio-CCS och minst 2 miljoner CO2/år för andra CCS tekniker. Genom omvändauktion får det företag som kan erbjuda infångad CO2/ton med Bio-CCS teknik för lägst pris, ta del avstödsystemet. EU har även initiativ att finansiera CCS-projekt genom CETPartnership eller EU:sinnovationsfond vars syfte är att stödja forskning och innovation inom CCS. Sammanfattningsvis kom denna studie fram till att CCS inte är genomförbart idag som en teknik för attminska CO2 från atmosfären med hänsyn till nuläget och kostnaderna för att implementera. Om teknikenenergi effektiviseras och när ekonomiska medel finns på plats är framtiden ljus för CCS. Det är oerhörtrelevant att denna teknik fortsätter att utvecklas till ett bättre, billigare och snabbare sätt att fånga uppCO2 och minska utsläppen av de effektiva växthusgaserna. Regeringen och industrin måste därförsamarbeta bättre för att underlätta regelverk som främjar och möjliggör samarbete inom CCS-branschendå många myndigheter lyfter fram att CCS är en nödvändig teknik för framtiden för att uppnå klimatneutralitet.

No description available.

Typescript. / Digitized by Kansas Correctional Industries

Call number: LD2668 .T4 1979 T85 / Master of Science

Master of Science / Department of Computing and Information Sciences / Gurdip Singh / A streaming video application allows a sequence of "moving images" to be sent over the Internet and displayed by a viewer as they arrive. This application is meant for viewing live videos on handheld devices such as PDAs and iPAQs. It captures video data from a webcam installed on a tablet pc, which is then sent over a UDP socket to an iPAQ via an ad hoc network where live video can be viewed in real time. This is achieved by sending video data, frame by frame, and displaying on iPAQ as it arrives. This application also allows taking a snapshot of the video which can be saved for later viewing and also allows the user to dynamically change the resolution of the video as being viewed. Two versions of this application have been developed, one using a TCP connection for video transfer between a tablet pc (server) and an iPAQ (client) and the other using a UDP connection. This report studies the trade-off between distance and time as each frame arrives at the client for both the versions. This implementation also supports multiple clients to connect to the server and allows video to be viewed simultaneously on more than one client and thus studies the trade-off between distance and time for multiple clients. This project is implemented using C#.NET on Microsoft Visual Studio 2005. It uses Microsoft .NET framework 2.0 for server (tablet pc) and Microsoft .NET Compact Framework 2.0 for client (iPAQ). Video streaming is useful in several areas such as entertainment media, live conferences, surveillance and security field. For entertainment media, streaming video avoids having a web user wait for a large file to be downloaded before viewing the video. Instead, the media is sent in a continuous stream and is played as it arrives. For surveillance purposes, the streamed video gives a real time view of the field. The primary application of this implementation is to be used in the field of sensor networks.

Random access schemes are primarily used for data transmission in the uplink of cellular networks. Every user in a random access network is programmed to follow a predetermined transmit control policy that is designed to achieve optimal network performance. This approach, however, is not very efficient in cellular networks where channel conditions vary from time to time. Employing a fixed transmission policy may not guarantee optimal performance. To alleviate this problem, recently, channel aware random access schemes have been proposed wherein information available at the physical (PHY) layer is utilized at the higher layers to maximize network throughput. Such a cross-layer approach naturally has its share of challenges and problems. The objective of the proposed research is to study the effect of multicarrier diversity on channel aware random access schemes. First, we describe two generic random access schemes - channel aware multicarrier random access (CAMCRA) and no selection random access (NS-RA) for multicarrier networks. The former is based on judicious carrier selection and exploits multicarrier diversity while the latter does not perform carrier selection. For illustration purposes, we consider the well-known Aloha protocol and study the effect of channel state imperfection on the overall network throughput. We show that networks employing the NS-RA scheme are extremely sensitive to channel measurement errors. More precisely, the asymptotic average throughput of the NS-RA scheme under uncertain channel conditions is zero. The CAMCRA scheme, however, is very robust to channel estimation errors and maintains the same order of throughput.