Um dos fatores que podem contribuir para as lesões na articulação do joelho é a incapacidade do indivíduo em manter durante atividades funcionais, um bom alinhamento entre os segmentos corporais tais como tronco, quadril e joelho. Na maioria das vezes o aumento do valgo dinâmico de joelho é apontado como um fator etiológico de lesões nessa articulação e sua identificação precoceé importante, bem como de outros fatores biomecânicos. Os testes funcionais para avaliação do valgo são importantes ferramentas para analisar o alinhamento dinâmico entre os segmentos corporais, porém ainda não há na literatura subsídios cinesiológicos que comparem a amplitude articular do joelho, quadril e tronco nas principais tarefas funcionais e utilizadas na prática clínica. Da mesma forma, a relação da cinemática desses segmentos com o torque dos músculos estabilizadores do quadril e joelho ainda é controverso. Objetivos: Comparar os valores angulares dados pela cinemática de tronco, quadril e joelho em cinco diferentes tarefas funcionais utilizadas para avaliação do valgo dinâmicoe correlacionar com o pico de torque de joelho e quadril. Materiais e Métodos: 30 voluntários saudáveis sem historia de dor ou disfunção em membros inferiores, de ambos os sexos (15 homens e 15 mulheres) com idade de 18 a 35 anos realizaram os testes de força muscular isométrica para todos os grupos musculares de joelho e quadril utilizando o Dinamômetro isocinéticoBiodex®. Entre 3 a 7 dias após o teste de força muscular foi realizada a análise cinemática de tronco, quadril e joelho utilizando o Sistema VICON (Centennial, CO, EUA) durante a realização de cinco diferentes tarefas funcionais para avaliação do valgo dinâmico de joelho, sendo elas: descida de degrau, singlelegstepdown, agachamento unipodal, aterrissagem unipodal, drop vertical jump. Resultados: A tarefa dedrop vertical jump apresentou os maiores valores de pico de valgo(média: 20,1º p<=0,04), rotação interna de joelho(média: 9,7º p<=0,003), flexão de quadril(média: 38,8º p<=0,001) e menores valores de rotação de tronco (média: 0,07º p<=0,009). A tarefa de single legstepdown apresentou maiores valores de flexão de tronco (média: 10,2º p<=0,002) em relação às outras tarefas funcionais. Foi observada uma correlação negativa e fraca do pico de torque de rotadores externos de quadril e inclinação ipsilateral de tronco(R= - 0,36; p=0,049) na tarefa de descida de degrau. Não houve evidências de correlação entre o pico de torque de abdutores, adutores, rotadores internos,rotadores externos, flexores, extensores de quadril e flexores e extensores de joelho com a cinemática de joelho, quadril e tronco nas tarefas funcionais de agachamento unipodal, aterrissagem unipodal, drop vertical jump e singlelegstepdown. Conclusão:A compreensão das variáveis cinesiológicas de joelho, quadril e troncoé fundamental para direcionar o clínico na escolha do teste funcional para avaliação do valgo dinâmico.Todas as tarefas analisadas são efetivas para avaliar o valgo dinâmico, porém adrop vertical jumpparece demandar mais estratégias de joelho e quadril, e a tarefasingle legstepdown apresentou maiores alterações cinesiológicasde tronco. Além disso, o pico de torque de quadril e joelho não exerceu influência no desempenho dos testes em indivíduos saudáveis / One of the factors that can contribute to injuries in the knee joint is the individual\'s inability to maintain an alignment between the body segments such as trunk, hip and knee during functional activities. Most of the time the dynamic knee valgus has been suggested as an etiologic factor that contributefor this joint injuries and early identification along with biomechanical factors associated with knee joint injuries is important. The functional tests for knee valgus evaluation are important tools for assessing the dynamic alignment between body segments, but there is no kinesiological subsidies in the literature that compare knee, hip and trunk in most of the described functional tasks used in the clinical practice and their relationship with the hip and knee strengthin healthy subjects. This study aimsto compare the angle values by the trunk, hip and knee kinematics in five different functional tasks used to evaluate the dynamic valgus and correlate this with the muscle\'s torque of the hip and knee. A sample of 30 healthy volunteers (15 men and 15 women) aged 18 to 35, with no history of pain or dysfunction in the lower limbs, performed a isometric muscle strength tests for all theknee and hip groups muscles using an isokinetic dynamometer Biodex®. Between 3 and 7 days after the muscle strength testing trunk, hip and knee kinematic analysis was performedduring five different functional tasks for evaluating the dynamic knee valgus using the Vicon system (Centennial, CO, USA).The functional tests were: stair descent, single-leg step down, single leg squat, single leg landing, drop vertical jump. ANOVA repeated measures was used to verify the differencesin the tasks for knee, hip and trunk kinematics and Pearson\'s correlation was used to verify correlations between hip and knee muscle\'s torque and knee, hip and trunk kinematics. The drop vertical jump task showed the highest peak values of valgus (average: 20.1º p<=0,04), internal rotation of the knee (average: 9,7º p<=0,003), hip flexion (mean: 38,8º p<=0,001) and lower trunk rotation values (mean 0,07º p<=0,009). The single leg step down task showed greater trunk flexion values (mean: 10,2º p<=0,002) in relation to all functional tasks. It was observed a negative and weak correlation of thehip external rotators torque and ipsilateral trunk lean (R = - 0.36, p = 0.049) in stair descent task. There was no evidence of correlation between peak torque of the hip abductors, adductors, internal rotators, external rotators, flexors and extensors and flexors, extensors of the knee with knee, hip and trunk kinematics in the single leg squat, landing, drop vertical jump and single-leg step down. For choosing a functional task to evaluate the dynamic valgus is crucial to the clinicians understand the kinesiological variables of knee, hip and trunk. All assessed tasks are effective to evaluate the dynamic knee valgus, although the drop vertical jump task requires more adjustments in the knee and hip, and the single leg step down task has higher kinesiological changes in the trunk.In addition, knee and hip peak of torque had no influence on the performance of the tests in healthy individuals

Este trabalho propõe uma nova estrutura cinemática paralela tridimensional com três graus de mobilidade que pode ser aplicada como robô manipulador. O volume do espaço de trabalho disponível é empregado como índice para avaliar o desempenho cinemático do mecanismo. As cinemáticas de posição e velocidade são desenvolvidas, tendo em vista o levantamento das configurações singulares e do espaço de trabalho. Os resultados obtidos com as cinemáticas direta e inversa são comparados de modo a verificar a correspondência entre eles. São levantadas diversas configurações singulares que correspondem ao alinhamento entre as barras das cadeias ativas do mecanismo e uma família de singularidades para uma das cadeias ativas é apresentada. O volume do espaço de trabalho do mecanismo é calculado pelo método da discretização, de modo a avaliar o volume do espaço de trabalho disponível, bem como a identificação da influência dos parâmetros dimensionais do mecanismo sobre este volume. O volume do espaço de trabalho com os parâmetros ótimos é expressivo, quando comparado com aqueles alcançados por manipuladores robóticos convencionais. / This dissertation proposes a novel three-degree-of-freedom parallel kinematic structure in order to be applied as a three-dimensional robot manipulator. The volume of the available workspace is employed as a performance index to evaluate the kinematic behavior of the mechanism. The position and velocity kinematics are developed for mapping singular configurations and evaluating the workspace. The results obtained by performing the direct and inverse kinematics are compared in order to verify the consistency between them. It is demonstrated that most of singular configurations is represented by the alignment of the links that belong to each active chain. In addition, a family of singularities for one of the active chains is presented. The volume of the workspace is calculated by using the discretization method not only for evaluating the feasible workspace but also for identifying the influence of dimensional parameters with respect to this volume. The achieved workspace by employing the optimal parameters is comparable to that reached by conventional robot manipulators.

Há mais de uma década os robôs paralelos têm atraído a atenção das comunidades acadêmica e industrial devido às suas vantagens potenciais sobre as arquiteturas predominantes - as seriais. Dentre estas vantagens, pode-se citar a leveza, as elevadas velocidades e acelerações e a capacidade de carga. A aplicação industrial mais promissora para estas arquiteturas alternativas de robôs são as operações \"pega-e-põe\", necessárias nas indústrias alimentícia, farmacêutica e de componentes eletrônicos. Neste trabalho apresenta-se um robô paralelo, concebido com a finalidade de realizar operações \"pega-e-põe\" no espaço bidimensional (plano). O objetivo principal é a análise dinâmica deste mecanismo, empregando o método de Kane, para a determinação dos torques dos atuadores e das forças de reação, causados pelo efeito dinâmico de sua movimentação, quando a garra esteja sujeita a esforços externos e realizando uma trajetória retilínea ou circular em movimento uniforme ou uniformemente variado. Para tanto, desenvolveu-se nesta dissertação a análise cinemática do robô, um estudo de possíveis trajetórias para a garra, o levantamento do espaço de trabalho, bem como a análise dinâmica correspondente. Incluiu-se também diversas simulações para caracterizar melhor suas propriedades. / For over a decade parallel robots have attracted the interest from academic and industrial communities due to their potential advantages over the predominant serial architecture. Among these advantages are the lighter weight and higher speeds, accelerations, and load capacity. The most promising industrial application for these alternative architectures are the pick-and-place operations, which are needed in food, pharmaceutical and electronics industries. We show here a parallel robot designed to perform pick-and-place operations in two dimensions , i.e., on a plane. The main goal is the dynamical analysis of this mechanism by means of the Kane method. We determine the torques of the actuators and the reaction forces caused by the dynamical effects of its movement, when its end-effector is subject to external load. The cases of uniform and accelerated movements, with either straight or circular trajectory, are considered. Therefore, in this dissertation we present the kinematics analysis of the robot, an analysis of possible end-effector trajectories, the workspace development, and the corresponding dynamical analysis. A few simulations are also included to better describe its properties.

Orientador: Sheila Canevese Rahal / Coorientador: Alexander Oliveira El-Warrak / Banca: Alfredo Feio da Maia Lima / Banca: Bruno Watanabe Minto / Resumo: O trabalho teve por objetivos avaliar padrões cinemáticos dos membros torácicos e pélvicos em cães hígidos da raça Pastor Alemão, ao trote em esteira, e compará-los com cães displásicos da mesma raça sem sinais clínicos de claudicação, para determinar a viabilidade do método como contribuinte diagnóstico. Foi utilizado um total de 20 cães, divididos em dois grupos equitativos, a saber: Grupo 1 - cães hígidos, seis machos e quatro fêmeas, com peso médio de 27,3 a 46 kg (média = 35,76 kg, DP= 5,87) e idade entre 2 e 7 anos (média de 3,55 anos); Grupo 2 - cães com displasia coxofemoral, cinco machos e cinco fêmeas, com peso entre 29 e 41,6 (média = 35,33 kg; DP= 4,36) e idade variando de 1 a 5 anos (média de 3,35 anos). Os dados cinemáticos foram coletados com o emprego de três câmeras e analisados por um programa de análise de movimento. Foram registrados os valores angulares e a velocidade angular das articulações do ombro, cotovelo, do carpo, coxofemoral, joelho e do tarso. Em ambos os Grupos não foram observadas diferenças na média entre os membros pélvicos ou entre os membros torácicos em todas as variáveis analisadas. Não ocorreu diferença de valores angulares entre os Grupos. Para a velocidade angular foram observadas diferenças na velocidade angular máxima da articulação coxofemoral (displásico>hígido) e do carpo (hígido>displásico). Foi possível concluir que cães displásicos sem sinais clínicos de claudicação podem apresentar ao trote alterações cinemáticas tanto nos membros pélvicos como torácicos / Abstract: The aim of this study was to establish kinematic patterns in clinically normal German shepherd dogs and to compare with dogs of the same breed with hip dysplasia with no clinical signs of lameness to determine the importance as auxiliary diagnosis method. Twenty intact German shepherd trotting on a treadmill at a constant speed were used. Ten clinically healthy dogs, 6 males and 4 females, weighing 27.3-46 kg (mean 35.76 kg ± 5.87 SD), and aged from 2 to 7 years (mean 3.55 years) (G1), and 10 dogs with hip dysplasia, weighing 29-41.6 kg (mean 35.33 kg ± 4.36 SD), and aged from 1 to 5 years (mean 3.35 years) (G2). Kinematic data were collected by use of a 3-camera system. Data were analyzed by use of a motion-analysis program. Flexion and extension joint angles, angular velocity and angular acceleration were determined for the shoulder, elbow, carpal, hip, stifle, and tarsal joints. Within each group, the differences between the right and left limbs in all kinematic variables were not significant. No differences were observed in joint angles (maximum, minimum, displacement) between Groups. Significant differences were observed in the maximum angular velocity of the hip joint (dysplastic>healthy) and carpal joint (healthy>dysplastic). In conclusion, dysplastic dogs with no signs of lameness trotting on a treadmill may present joint kinematic alterations in the hind limbs as well as forelimbs / Mestre

Introdução: A epicondiloalgia lateral (EL) é caracterizada por uma desordem musculoesquelética envolvendo o tendão extensor comum originado no epicôndilo lateral. O Teste de Comprometimento Funcional da Mão, Pescoço, Ombro e Braço - FIT-HaNSA foi desenvolvido para analisar o desempenho durante três tarefas que realizam atividades repetitivas de elevação do membro superior, além de posturas sustentadas em pacientes com disfunção no ombro, medida em até 300 segundos. O objetivo deste estudo foi avaliar a confiabilidade e a validade do teste FIT-HaNSA em pacientes com EL do cotovelo, bem como avaliar as estratégias biomecânicas utilizadas pelo membro superior durante a execução deste teste. Método: Uma versão brasileira do dispositivo do teste foi desenvolvida. Foram incluídos 10 voluntários destros assintomáticos e 20 pacientes com EL. Para a análise da confiabilidade foi utilizado o Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI) por meio do SPSS, com um intervalo de confiança de 95% e para a análise da validade de construto, o Coeficiente de Correlação de Spearman por meio do Software Mini Tab®. Foram coletados dados de preensão palmar, limiar doloroso e questionário DASH. Para a coleta dos dados eletromiográficos foi utilizado o equipamento da marca Delsys® (Trigno® Wireless Systems). A preparação da pele seguiu as recomendações do Projeto SENIAM. Os eletrodos foram posicionados em músculos do tronco, costas, braço e antebraço. Para a análise cinemática foi utilizado o software de imagens 3D (Vicon Motion Systems Ltd®), composto por 8 câmeras infravermelho que captaram o movimento de 16 marcadores reflexivos passivos. Os dados eletromiográficos e cinemáticos foram adquiridos de forma sincronizada e simultânea e o processamento dos sinais foi realizado off-line no Matlab®. Foi utilizada análise de variância (ANOVA) e pos hoc de Bonferroni (p<=0.05). Resultados: A média do tempo das tarefas 1, 2 e 3 foram respectivamente, 300s, 297s e 268s para o grupo assintomático e 249s, 141s e 264s para o grupo paciente. O teste apresentou entre excelente e boa confiabilidade teste reteste para o grupo assintomático para as tarefas 1, 2 e 3 respectivamente, 0,99 (0,91 - 0,99), 0,89 (0,02 - 0,98) e 0,95 (0,54 - 0,99) e para o grupo pacientes, excelente confiabilidade para as tarefas 1 e 2 respectivamente 0,98 (0,82 - 0,99) e 0,92 (0,29 - 0,99) e não aceitável para a tarefa 3 0,60 (-2,76 - 0,95), sem alteração do padrão doloroso após o teste. Apresentou correlação moderada entre o score médio do teste e a dor (r=0,67), assim como a força de preensão (r=0,56) e fraca correlação do teste com o questionário DASH (r=- 0,42). O músculo extensor ulnar do carpo esteve bastante ativo durante a realização das três tarefas. Conclusão: A versão adaptada do FIT-HaNSA-Br mostrou ser válida e reprodutível para pacientes com EL. A principal estratégia biomecânica foi a maior ativação do extensor ulnar do carpo com maior ADM de desvio ulnar ao realizar preensão com deslocamento de carga. Esta ferramenta pode ser utilizada como uma variável de desfecho em estudos clínicos para verificar a efetividade dos recursos fisioterapêuticos no tratamento conservador da EL do cotovelo. / Introduction: The lateral epicondylalgia (LE) is characterized by a musculoskeletal disorder involving the common extensor tendon which is originated at the lateral epicondyle. The Functional Impairment Test-Hand, and Neck/ Shoulder/Arm - FIT-HANSA was developed to analyze the performance during three tasks that perform repetitive activities of the upper limb elevation, and sustained postures, in patients with dysfunction in the shoulder, measured up to 300 seconds. The aim of this study was to evaluate the reliability and validity of FIT-HANSA in patients with LE and evaluate the biomechanical strategies used by the upper limb during the execution of this test. Method: A Brazilian version of FIT-HANSA device has been developed. The study included 10 healthy volunteers and 20 patients with LE. For the analysis of reliability we used the intraclass correlation coefficient (ICC) with a confidence interval (CI) of 95%, using the SPSS. For the analysis of the construct validity, the Spearman\'s correlation coefficient (r) was calculated in Software Mini Tab®. They were collected handgrip data, pain threshold and questionnaire DASH. Electromyographic data was collected using a Delsys® (Trigno® Wireless Systems) equipment. The preparation of skin followed the recommendations of SENIAM Project. The electrodes were placed in the trunk muscles, back, arm and forearm. For kinematic analysis we used a software for 3D image analysis (Vicon Motion Systems Ltd ®), composed of 8 infrared cameras, which capture the movement through 16 reflective markers. Kinematic and electromyographic data were acquired synchronized and simultaneously via Vicon Nexus® Software and signal processing was performed offline in Matlab® software. Statistical analysis was performed by means of analysis of variance (ANOVA) and post hoc Bonferroni (p <= 0.05). Results: The average time of the tasks 1, 2 and 3 were, respectively, 300s, 297s e 268s for the asymptomatic group and 249s, 141s e 264s for the patient group. The test showed between excellent and good test-retest reliability for the asymptomatic group for the tasks 1, 2 and 3 respectively 0.99 (0.91 to 0.99) and 0.89 (0.02 to 0.98) and 0.95 (0.54 to 0.99), and the group patients, excellent reliability for tasks 1 and 2 respectively, 0.98 (0.82 to 0.99) and 0.92 (0.29 to 0.99) and not acceptable for the task 3 0.60 (-2.76 to 0.95), without changing the painful pattern after the test. Moderate correlation was found between the average score of the test and pain (r = 0.67) and grip strength (r = 0.56) and weak correlation between the test and DASH questionnaire (r = -0.42). The long extensor Carpi ulnaris muscle was significantly active during the course of the three tasks. Conclusion: The adapted version of the FIT-HANSA-Br showed to be valid and reproducible for patients with LE. The main biomechanical strategy was greater activation of the extensor carpi ulnaris muscle with more ulnar deviation performed to hold the load-displacement. This tool can be used as an outcome variable in clinical studies to assess the effectiveness of physical therapy resources in the conservative treatment of LE.

Submitted by Larissa Vitoria Cardoso Cusielo (larissavitoria@id.uff.br) on 2017-09-05T17:18:04Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Dissertação Final.pdf: 3826907 bytes, checksum: 9fc225c7d1e17bc76239ae3a282bfd50 (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Produto Final.pdf: 2418114 bytes, checksum: e33fdbf6658370c3c052fc82d477414e (MD5) / Rejected by Biblioteca do Aterrado BAVR (bavr@ndc.uff.br), reason: Titulo em caixa alto on 2017-09-05T19:17:58Z (GMT) / Submitted by Larissa Vitoria Cardoso Cusielo (larissavitoria@id.uff.br) on 2017-09-05T19:44:52Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Dissertação Final.pdf: 3826907 bytes, checksum: 9fc225c7d1e17bc76239ae3a282bfd50 (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Produto Final.pdf: 2418114 bytes, checksum: e33fdbf6658370c3c052fc82d477414e (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca do Aterrado BAVR (bavr@ndc.uff.br) on 2017-09-27T21:48:05Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Dissertação Final.pdf: 3826907 bytes, checksum: 9fc225c7d1e17bc76239ae3a282bfd50 (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Produto Final.pdf: 2418114 bytes, checksum: e33fdbf6658370c3c052fc82d477414e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T21:48:05Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Dissertação Final.pdf: 3826907 bytes, checksum: 9fc225c7d1e17bc76239ae3a282bfd50 (MD5) Rafael Pinheiro Santos - Produto Final.pdf: 2418114 bytes, checksum: e33fdbf6658370c3c052fc82d477414e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física. Volta Redonda, RJ / A proposta desta dissertação é apresentar o desenvolvimento de um produto educacional para ensinar Cinemática através de Vídeo análise utilizando o software Tracker para turmas do ensino médio. O produto educacional consiste em uma sequencia didática, que será conduzida por uma série de perguntas com o intuito de construir com os alunos, a partir da observação dos fenômenos e da experimentação, um modelo matemático dos movimentos tradicionalmente estudados no ensino médio. Para alicerçar o desenvolvimento deste produto, apresentamos uma breve fundamentação teórica sobre Cinemática, Aprendizagem Significativa e Tecnologia da Informação e Comunicação (TICs). Essa proposta de trabalho foi levada à sala de aula e os resultados da aplicação são avaliados pela técnica de análise de conteúdo aplicado à sequencia didática. Acreditamos que o produto apresentado pode participar diretamente da formação das Competências e Habilidades dos alunos. Além disso, a realização da vídeo análise motivou os estudantes e foi possível perceber um maior envolvimento nas atividades, o que é prerrogativa fundamental para atingir-se a aprendizagem significativa. / The purpose of this dissertation is to present the development of an educational product to teach kinematics through analysis video using the Tracker software for high school classes. The educational product consists on a didactic sequence, which will be conducted through a series of questions in order to build with students from the observation of phenomena and experimentation, a mathematical model of movements traditionally studied at high school. In support of the development of this product there is a brief theoretical framework of kinematics, Meaningful Learning and Information and Communication Technology (ICT). This work proposal was brought to the classroom and the application of the results are evaluated by content analysis technique applied to the teaching sequence. We believe that the product presented may participate directly in the formation of skills and abilities of the students. Furthermore, the realization of video analysis motivated the students and it was possible to observe a greater involvement in the activities, which is a fundamental prerogative to achieve meaningful learning.

Propõe-se, com este trabalho, estudar numericamente se a redundância cinemática e a redundância de atuação podem ser boas alternativas para que manipuladores planares de cinemática paralela atinjam altas acelerações. Sabe-se que estes tipos de redundância promovem uma redução de singularidades do sistema robótico entre outros benefícios. No entanto, a avaliação comparativa do desempenho dinâmico de manipuladores redundantes ainda é pouco estudada. Este estudo não é trivial pois a redundância significa não somente o aumento do torque disponível, mas também que a inércia do sistema foi aumentada. A avaliação numérica deste trabalho se dará por meio do desenvolvimento de modelos cinemáticos e dinâmicos das possíveis configurações de manipuladores paralelos planares com redundância cinemática e redundância de atuação. Esta avaliação pode ser feita pela comparação entre os manipuladores redundantes e o não-redundante para desenvolver uma mesma trajetória do end-effector. Entretanto, esta avaliação é dependente da trajetória, logo esse trabalho também propõe uma avaliação através de um índice dinâmico em toda a área de trabalho dos manipuladores. / The aim of this work is to study numerically if the kinematic redundancy and the actuation redundancy can be good alternatives for parallel planar manipulators to achieve high accelerations. It is known that types of redundancy promote, among other benefits, a significant reduction in the singularities. However, the evaluation of the redundancy as a good solution to increase the dynamic performance was not studied. This study is not trivial because the redundancy means not only that there is more torque available, but also that the inertia of the system has been considerably increased. Different configurations of the redundant manipulator will be evaluated numerically through kinematic and dynamic models. This evaluation can be performed by the comparison among the non redundant manipulator and the redundant manipulators to execute the same task. This evaluation is task dependent, so this work proposes a dynamic index to desing dynamic maps over the workspace.

Para se obter alto desempenho em máquinas-ferramenta de ultraprecisão, são necessários o desenvolvimento de sistemas de posicionamento e o controle de movimento, os quais não raramente devem operar com resolução e repetibilidade na faixa submicrométrica. A utilização das modernas técnicas de metodologia de projeto auxiliam no desenvolvimento deste tipo de sistema. Neste trabalho são discutidas e analisadas as diversas alternativas disponíveis para os elementos constituintes do sistema de posicionamento. Aspectos críticos como cinemática, acionamento, guias e apoios são estudados e confrontados usando o método de análise de valor. E baseados no resultado do estudo prévio, obtém-se um sistema híbrido para microposicionamento angular de alta rigidez e ampla largura de banda, capaz de posicionar uma superfície com resolução angular inferior a 4.\'10 POT.-5\' graus. Através das técnicas de modelagem, pode-se verificar a funcionalidade desse sistema projetado, quanto ao seu comportamento estático e dinâmico. Uma modelagem cinemática é apresentada com o objetivo de auxiliar na veracidade do projeto do posicionador angular, através da qual pretende-se observar a influência de cada ponto de apoio no posicionamento final. São apresentados os resultados obtidos em simulações numéricas, as quais constatam não só o próprio desempenho do posicionador, como também, a validade da técnica utilizada. / In order to achieve high performance in ultra-precision machine tools, appropriate capability is required of motion control and positioning systems which have to operate at resolutions and repeatability in the sub-micrometre range. Machining may reach high levels of precision through the use of suitable sensors, actuators and controllers so that the development of micro-positioner with low backlash, high bandwidth and accuracy is a crucial aspect of high precision machining technology. Modern design techniques can greatly assist in the development and design of such systems. In this work, several design options for the elements of a positioning system are discussed and analysed. Critical aspects such as kinematics, driving and bearings are studied and compared using the value analysis method. A hybrid system based upon the results of this study is proposed which combines the best characteristics of each design option. The system possesses the capability of positioning a workpiece and/or tool angularly and/or linearly (micro-tilt stage) with a resolution better than 4 \'10 POT.-5\' arc degree and high stiffness and bandwidth. Through modelling techniques, it is possible to verify the static and dynamic behaviour of the system. A kinematics model of the micro-tilt stage is presented in order to establish a relationship between the displacement of the actuators and the final position of the stage. It is anticipated that such an approach will be required in respect of interferometric feedback control. Simulations of the model are performed showing that the technique applied is valid and the system fulfils the requirements for ultra-precision design.

O primeiro arabesque é uma pose elementar do ballet clássico e para realiza-la, a bailarina precisa dominar quesitos técnicos que incluem: a manutenção do turnout, o posicionamento do pé de apoio (em meia-ponta ou em ponta), a utlização de sapatilhas específicas e as estratégias de inicação do movimento (arabesque relevé ou arabesque piqué). Assim, o proposito deste estudo foi descrever, avaliar e comparar os padrões cinéticos e cinemáticos do membro inferior da bailarina durante a execução do primeiro arabesque realizado com os quesitos técnicos acima descritos a fim de entender as diferenças e similaridades entre os quesitos avaliados. A amostra foi composta por 26 bailarinas com 13,5±5.02 anos de ballet clássico, as quais realizaram o arabesque piqué e relevé, com sapatilhas de ponta e meiaponta de forma aleatorizada, acompanhados por uma cadência musical adequada. Foram adquiridos: a componente vertical da força reação do solo (FRS) e do centro de pressão (COP), a variação angular das articulações do joelho e tornozelo nos planos sagital, frontal e transversal, além dos momentos articulares sagitais de joelho e tornozelo calculados por dinâmica inversa. As comparações inter-condições foram realizadas por ANOVAs dois fatores [estratégia de iniciação (2) x sapatilha(2)]. A avaliação da componente vertical da FRS mostrou efeito de interação entre sapatilhas e estratégias de iniciação, além de efeitos isolados no aumento da FRS vertical para o arabesque relevé. A avaliação do comportamento do COP mostrou efeito de interação entre todas as variáveis, novamente apontando maiores oscilações em relação ao arabesque relevé. As diferentes sapatilhas não modificaram o comportamento angular e nem o momento articular resultante de joelho e tornozelo, revelando que a estratégia de iniciação é fator determinante no resultado biomecânico final do arabesque / The first arabesque is an elementary pose of classical ballet. To perform it, the dancer needs to lead with technical questions that include: the maintenance of the turnout, the positioning of the support foot (pointe or half-pointe), the iniciation movement strategies (piqué or relevé arabesque). Thus, the purpose of this study was to describe, evaluate and compare the kinetic and kinematic patterns of the lower limb of the dancer during the execution of the first arabesque performed with the technical questions described above in order to understand the differences and similarities between the evaluated items. The sample consisted of 26 dancers with 13.5 ± 5.02 years of classical ballet, who performed the piqué and relevé arabesque, with slippers or pointe shoes, in randomized trails, accompanied by a suitable musical cadence. Were evaluated: the vertical component of the ground reaction force (FRS), the center of pressure distribution (COP), the angular variation of the knee and ankle joints in the sagittal, frontal and transverse planes, and the sagittal knee and ankle joint loads (inverse dynamics). The inter-condition comparisons were performed by ANOVAs two factors [initiation strategy (2) x ballet shoes (2)]. The evaluation of the vertical component of FRS showed an interaction effect between shoes and initiation strategies, as well as isolated effects in the increase of vertical FRS for arabesque relevé. The evaluation of the behavior of the COP showed an interaction effect among all variables, again pointing to greater oscillations in relation to the arabesque relevé. The different ballet shoes (pointe shoe or slipper) did not modify the angular behavior nor the knee and ankle joint loads, revealing that the initiation strategy is a determining factor in the final arabesque biomechanical result

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Willian Wazilewski.pdf: 3585508 bytes, checksum: 5c100553aa68a7f4273707361803185a (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biodiesel quality is critical to the successful commercialization of this fuel, so the product must meet some worldwide established parameters to guarantee their full environment roll functionality. Within these parameters there is the kinematic viscosity which may be affected due the degradation of the biofuel, such degradation occurs due atmospheric disturbances which all forms of organic matter are exposed to, and this degradation is accentuated when exposed to high temperatures or in contact with a catalyst matter. As a result of this, a factor that relates the degrees of resistance of a product to different oxidizing agents were created called as oxidation stability. This work aimed to study the oxidative stability of biodiesel produced from vegetable oil of soy and crambe. For this study the techniques of infrared spectroscopy, refractive index at 40 ° C and kinematic viscosity at 40 ° C were used to monitor the level of oxidation of the biodiesel. Viscometric studies revealed that biodiesel of crambe is more stable than soybean when they were exposed to thermal stress in an incubator at 130 ° C, with the addition of 5 and 10% of crambe biodiesel it reduces the viscosimetric change about 43,9% compared to pure soybean biodiesel. Looking at the index of refraction were found that the variation, in the case of pure soybean biodiesel, was about 0.0042 and its blends were 0.0028, 0.0025 and 0.0022 for 5, 10 and 20% of crambe biodiesel, respectively, compared to pure soybean biodiesel would be a stabilization of 33.3, 41.4 and 47.6% for the blends with 5, 10 and 20% of crambe biodiesel, respectively. By infrared spectroscopy it is clear that there was a formation of carbonyl grouping more intense in the soybean biodiesel compared to crambe biodiesel subjected to thermal stress for the same period. / A qualidade do biodiesel é de suma importância para o sucesso da comercialização deste combustível, sendo assim, o produto deve atender a parâmetros estabelecidos mundialmente, para que seja garantida sua total funcionalidade ambiental. Dentro destes parâmetros tem-se a viscosidade cinemática a qual pode ser afetada em virtude da degradação do biocombustível. Tal degradação ocorre devido às intempéries atmosféricas a qual estão expostos todas as formas de matéria orgânica, sendo esta degradação acentuada quando da exposição a temperaturas elevadas ou em contato com agentes catalisadores. Em virtude disto denominou-se a estabilidade à oxidação como sendo um fator que relaciona o grau de resistência do produto aos diferentes agentes oxidantes. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da estabilidade oxidativa do biodiesel produzido a partir do óleo vegetal de crambe e soja. Utilizou-se para este estudo as técnicas de espectroscopia no infravermelho, índice de refração a 40ºC e viscosidade cinemática a 40ºC para acompanhar o nível de oxidação dos biodieseis. Os estudos viscosimétricos revelaram que o biodiesel de crambe é mais estável que o de soja quando da exposição destes ao stress térmico em estufa a 130ºC, sendo que a adição de 5 e 10% de biodiesel de crambe reduz a alteração viscosimétrica em cerca de 43,9% em relação ao biodiesel de soja puro. Observando o índice de refração constatou-se que a alteração deste, no caso do biodiesel de soja, foi de 0,0042 e para suas blendas foram 0,0028, 0,0025 e 0,0022 para 5, 10 e 20% de biodiesel de crambe, respectivamente. Em relação ao biodiesel de soja seria uma estabilização de 33,3, 41,4 e 47,6%, para as blendas com 5, 10 e 20 % de biodiesel de crambe, respectivamente. Pela espectroscopia no infravermelho percebe-se que houve uma formação de grupamento carbonila mais intensa no biodiesel de soja quando comparado com o biodiesel de crambe submetido ao stress térmico pelo mesmo período de tempo.