Apesar do esforço despendido pelas comunidades acadêmica e industrial (artigos, patentes e protótipos de laboratório), as Máquinas de Cinemática Paralela - MCPs - ainda apresentam uma participação inexpressiva no mercado de máquinasferramentas e robôs. Uma das razões para este fato são os seus baixos índices de acurácia e repetibilidade, em comparação aos das máquinas de usinagem convencionais. Este trabalho apresenta a avaliação dos mapeamentos de flexibilidade e da 1ª freqüência natural sobre o posicionamento da peça de trabalho e direções preferenciais de usinagem, dentro do espaço de trabalho disponível de uma máquina-ferramenta de cinemática paralela. Atualmente esta análise tem sido realizada em máquinas de cinemática paralela utilizando-se do princípio dos trabalhos virtuais ou parcialmente envolvendo este método e o método dos elementos finitos com a superposição linear dos resultados de ambos. Este trabalho apresenta análise de flexibilidade, utilizando apenas o método dos elementos finitos, aplicada a uma arquitetura paralela do tipo 2PRS+2PUS, com 4 graus de liberdade (duas translações - Y e Z - e duas rotações - \'teta\'x e \'teta\'YG), denominada Tetraglide. Em todas as análises feitas o grau de liberdade \'teta\'YG foi mantido constante, \'teta\'YG = 0°. Desta forma todas as análises ocorreram sobre o plano YZ. A partir dessa análise de flexibilidade são avaliadas as cargas axiais nas barras, que unem os atuadores à plataforma móvel ao longo do espaço de trabalho, determinando-se onde ocorre flambagem. Após isto, ainda com o método dos elementos finitos, obtém-se a 1ª freqüência natural ao longo de cada espaço de trabalho com orientação constante, uma vez que o conhecimento desta freqüência é fator importante na avaliação do comportamento estrutural dinâmico de máquinas-ferramentas. Após estas análises, analisam-se parâmetros estruturais em análises de sensibilidade visando maximizar a menor 1ª freqüência natural observada em cada espaço de trabalho com orientação constante. / In spite of the effort spent by the academic and industrial communities (goods, patents and laboratory prototypes), the Parallel Kinematics Machines - PKMs - they still present an inexpressive participation in the market of machine-tools and robots. One of the reasons for this fact is their low indexes of accuracy and precision, in comparison with the machines of conventional milling. This work presents the evaluation of the compliance mapping (kinetostatic analysis) and natural frequency about the positioning of the work piece and milling preferential directions, inside the available workspace of a parallel kinematics machine tool. At present this analysis has been accomplished in parallel kinematics machine using the virtual work principle or partially involving this method and the finite element method, with the overlap of the results of both. This work presents a compliance analysis just using the finite element method in parallel kinematics machine of type 2PRS+2PUS with 4 degrees of freedom (two moves - Y and Z - and two rotations - \'teta\'x e \'teta\'YG), denominated Tetraglide. In all of the done analyses the degree of freedom \'teta\'YG was maintained constant, \'teta\'YG = 0°. This way all of the analyses occurred on the plan YZ. Starting from the compliance analysis the axial loads are evaluated in the bars, which connect the actuators to the movable platform along the workspace, determining where the buckling occurs. After this, with the finite element method, 1st natural frequency is obtained along each constant-orientation workspace, once the knowledge of this frequency is important factor in the evaluation of the dynamic structural behavior of machine-tools. After these analyses, structural parameters are analyzed in sensibility analyses seeking to maximize to smallest 1st natural frequency observed in each constant-orientation workspace.

Manipuladores paralelos apresentam inércia reduzida, o que lhes permite alcançar altas acelerações e melhor eficiência energética. Porém, frequentemente seu espaço de trabalho possui desempenho pouco uniforme. De fato, a presença de singularidades paralelas é um forte limitante para essa arquitetura robótica. A redundância de atuação já é conhecida como uma alternativa para essa questão. Enquanto que a redundância cinemática ainda não possui consequências claras. Um manipulador com esse tipo de redundância apresenta um número de graus de liberdade do end-effector menor que o número de graus de liberdade do mecanismo como um todo. Considerando essa lacuna, o objetivo desse mestrado é analisar a influência da redundância cinemática no desempenho de manipuladores paralelos através de simulações e testes experimentais. Tal estudo não é trivial, uma vez que com o maior número de atuadores e graus de liberdade, é adicionada também inércia ao sistema. Foram definidas métricas para avaliar o quão favorável é uma dada posição e, com elas, estratégias de resolução de redundância foram analisadas. A estratégia principal proposta se compõe por duas etapas. No primeiro passo, é definida uma movimentação na qual a posição a cada instante é ótima segundo uma dada métrica de desempenho multiobjetivo. Isso resulta em um movimento de referência que em geral possui altas acelerações. Na segunda etapa, aplica-se uma otimização global, procurando manter um compromisso de proximidade com o movimento de referência e com os níveis de aceleração. Além deste, foram aplicados diversos métodos de otimização local (onde a cinemática inversa é resolvida para cada instante isoladamente) e uma estratégia global truncada. Essas opções foram comparadas numericamente e experimentalmente, trazendo uma resposta objetiva da influência da redundância cinemática no manipulador paralelo. A campanha experimental foi realizada em uma protótipo construído no Laboratório de Dinâmica da Escola de Engenharia de São Carlos. Esse protótipo consiste em um manipulador paralelo planar com 6 graus de liberdade, tendo assim, até 3 graus de redundância para a movimentação no plano. Têm-se 6 motores rotativos para atuá-los, sendo 3 deles acoplados a guias lineares com fusos para obtenção de atuação linear. O acionamento ou não destas guias define o grau de redundância do sistema, garantindo a versatilidade do protótipo. / As a consequence of their reduced inertia, parallel manipulators present superior energetic efficiency and they are able to reach high accelerations. Nevertheless, their workspace has a poorly uniform performance. Indeed, the presence of parallel singularities is a strong limitant for this kind of robots. On the one hand, actuation redundancy is well-known as a good choice in an effort to solve this issue. On the other hand, kinematic redundancy still have unclear consequences on this matter. A kinematically redundant manipulator presents an end-effector with fewer degrees of freedom than the mechanism as a whole. Considering this gap, the objective of this research is to analyze the influence of kinematic redundancy on the performance of parallel manipulators through simulations and experimental tests. This issue turns out to be complex, once traveling actuators sum additional inertia to the system. Metrics are defined in order to evaluate how favourable is a given position, and redundancy resolution strategies are analyzed using them. The main proposed strategy is composed of two steps. In the first one, a movement is defined so that the position for each instant is optimum for a given multiobjective performance metric. This procedure delivers a refererence movement which generally presents high accelerations. On the second step, a global optimization is applied, seeking for a trade-off between the proximity to the reference and the acceleration levels. In addition, several local methods (which resolve the inverse kinematics for each instant independently) and one truncated global strategy were addressed. These configurations were compared numerically and experimentally, delivering a objective analysis of the influence of kinematic redundancy on the performance of the parallel manipulator. The experimental campaign was executed with a physical prototype built at the São Carlos School of Engineering. This is a planar manipulator with 6 degrees of freedom, consequently presenting up to 3 degrees of redundancy. The mechanism is actuated by 6 rotating motors, of which 3 are coupled to leadscrews, resulting in linear actuators. These leadscrews can be locked, defining different degrees of redundancy and granting the versatility of the prototype.

Dissertação apresentada para a obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Doutor J.A. Tenreiro Machado

Ingeniero Civil Mecánico / Actualmente existe un gran interés científico por las distintas formas de conversión de energías renovables no convencionales (ERNC). Una de ellas, que pretende ser una alternativa a las ya presentes en el mercado, es la energía undimotriz. El estado actual de este tipo de energía se encuentra a nivel de laboratorio, con algunos prototipos instalados a modo de prueba. Todos estos sistemas de conversión de energía marina necesitan ser caracterizados bajo condiciones controladas de laboratorio, típicamente utilizando un canal con generación artificial de ondas de superficie que represente lo mejor posible las condiciones reales del mar. Las simulaciones numéricas representan una etapa inicial de diseño de bajo costo para distintos mecanismos, entre los que se encuentran los canales de olas. El objetivo de este trabajo de título es realizar una simulación numérica transiente 2D, mediante el software comercial Fluent, de un canal longitudinal para estudiar la propagación de ondas de superficie en agua. Las simulaciones numéricas son realizadas en el cluster de cómputo paralelo del laboratorio de Estudios Avanzados en Fenómenos No Lineales (LEAF-NL) del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. La simulación es realizada para una onda bajo la teoría lineal. Esta onda es generada por un generador de tipo pistón en un canal de dos dimensiones, donde la generación se realiza por el borde izquierdo del canal y la absorción por el derecho. Los resultados obtenidos mediante el software CFD se ajustan a la teoría lineal de ondas, lo que se comprobó con el registro del nivel de superficie de agua en distintos puntos del canal y su posterior comparación con los valores teóricos. Se estudia y diseña el mecanismo de atenuación de las ondas reflejadas en la pared opuesta a la de generación, el cual consiste en un mecanismo de atenuación activo del tipo cinemático. Este diseño se realiza estudiando la respuesta dinámica del sistema ante una entrada de tipo escalón, en donde se registra la amplitud de onda generada para distintas velocidades de entrada del pistón y se caracteriza el sistema como uno de segundo orden. En base a este diseño se plantean dos mecanismos de absorción del tipo cinemático mediante un sistema de control, los cuales son simulados y comparados por su desempeño frente a una onda armónica bajo la teoría lineal. Además, se realiza la simulación de uno de los mecanismos de absorción ante una onda de tipo impulsiva. Para los dos tipos de onda probados los mecanismos diseñados logran atenuar las ondas reflejadas a lo largo del canal.

As características intermitentes do futebol exigem a aplicação de testes específicos à modalidade. O teste Yo-yo intermitente recuperativo nível 1 (YYIR1) é considerado um teste específico e confiável na avaliação de jogadores de futebol. Contudo, as variáveis de desempenho que o influenciam são pouco conhecidas. O presente estudo, teve como objetivo verificar as variáveis determinantes do desempenho final do teste YYIR1 em jogadores de futebol de campo. Para tanto, dez jogadores de futebol de campo da categoria sub-20 foram submetidos a três sessões de avaliação onde foram determinadas as seguintes variáveis: a) composição corporal (%G) e força dinâmica máxima (1RM) no exercício agachamento; b) economia de corrida (EC) e as variáveis relacionadas a potência (VO2max e vVO2max) e capacidade aeróbia (Limiar anaeróbio LAn-3,5mM) em esteira rolante e c) no teste YYIR1, determinação de forma direta das variáveis respiratórias e análise cinemática do deslocamento determinando a média da aceleração pico (AP-média) e a média da velocidade pico (VP-média) durante os estágios. Antes e após o teste em esteira (TE) e o teste YYIR1 foram determinadas a altura de salto vertical (Alt-jump), o tempo de contato com o solo (TC-jump) e o índice de força reativa (IFR-jump) através da técnica Drop Jump. Além disso, em ambos os testes foram determinadas as participações energéticas. Os principais resultados foram: a) houve diferença significante entre o VO2max determinado em esteira (57,33 ± 3,4ml/kg/min) e no teste YYIR1 (53,57 ± 2,67ml/kg/min) e estes não se correlacionaram; b) a participação energética tanto no TE (92,31 ± 1,79%) quanto no YYIR1 (74,08 ± 6,88%) é predominantemente aeróbia, porém, o YYIR1 apresenta maior participação anaeróbia quando comparado ao TE (25,91 ± 6,88 e 7,67 ± 1,79%, respectivamente); c) as variáveis determinadas no Drop Jump não foram influenciadas pela realização do TE e o YYIR1; d) nenhuma variável relacionada à capacidade de força (1RM, 1RM/MCT; Alt-jump, TC-jump e IFR-jump) apresentou correlação com o desempenho final do YYIR1; e) a %G (r = -0,63), VO2max (r = 0,74), vVO2max (r = 0,86), LAn-3,5mM (r = 0,76), AP-média (r = 0,77) e a participação anaeróbia alática no YYIR1(r = -0,65) apresentaram correlação significante com o desempenho final no YYIR1; f) destas apenas a vVO2max e a participação anaeróbia alática no YYIR1 foram determinantes no desempenho final do teste. Conclui-se que, embora correlacionado com outras variáveis, o desempenho final do YYIR1 é influenciado pela maior vVO2max determinada no TE e menor participação do metabolismo anaeróbio alático no YYIR1 / The intermittents characteristics of the soccer require the application of specific tests to this game. The Yo-yo intermittent recovery level 1 test (YYIR1) is considered a reliable and specific test in the evaluation of soccer players. However, the variables that influence their performance is little known. The present study aimed at finding out the variables which determine the final YYIR1 performance test in the soccer field. Therefore ten soccer players in the U-20 field underwent three evaluation sessions in which the following variables were determined: a) body composition (% BF) and maximal dynamic strength (1RM) in the squat exercise; b) running economy (RE) and the variables related to power (VO2max and vVO2max), aerobic capacity (anaerobic threshold - AT-3,5mM) on treadmill, and c) determining directly in the YYIR1 test the respiratory variables and analysing the displacement kinematic that causes the average peak acceleration (PA-average) and the average peak velocity (VP-average) during the stages. Before and after the treadmill test (ET) and the YYIR1 test there were determined the height of the vertical jump (Alt-jump), the time of contact with the ground (TC-jump) and reactive strength index (RSI-jump) through Drop Jump technique. Additionally, in both tests there were determined energy holdings. The main results were: a) there was a significant difference between the indicated treadmill VO2max (57.33 ± 3.4 ml/kg/min) and the YYIR1 test (53.57 ± 2.67 ml/kg/min) and these indicators were not correlated; b) the energy participation in TE (92.31 ± 1.79%) and in the YYIR1 (74.08 ± 6.88%) was predominantly aerobic; however the YYIR1 test had a greater anaerobic participation compared to TE (25.91 ± 6 , 7.67 ± 1.79 and 88%, respectively); c) the variables evaluated in the Drop Jump were not affected by the ET, and the YYIR1; d) no variable related to the power capacity (1RM 1RM/MCT; Alt-jump, TC-jump and IFR-jump) was correlated to the YYIR1 final performance; e) the % BF (r = -0.63), VO2max (r = 0.74), vVO2max (r = 0.86), AT-3,5mM (r = 0.76), AP-average (r = 0 , 77) and anaerobic alactic participation in the YYIR1 (r = -0.65) showed significant correlation with the final performance in the YYIR1; f) among these only the vVO2max and anaerobic alactic participation in the YYIR1 were determinant in the final performance. The conclusion is that, although correlated with other variables, the final YYIR1 was influenced by the greater vVO2max determined in the TE and the lower participation of the anaerobic alactic metabolism in the YYIR1

Andar na água tem sido utilizado como um método alternativo para treinamento e reabilitação. No entanto, há pouca informação sobre as características biomecânicas do andar em piscina rasa. Em se tratando de indivíduos idosos, a escassez é ainda maior. Informações sobre as características biomecânicas do andar nessa condição ambiental é importante para um melhor entendimento da tarefa. Sendo assim, características espaço-temporais, cinemáticas, da força de reação do solo (FRS) e eletromiográficas (EMG) de adultos e idosos andando em piscina rasa (ambiente aquático - AA) e fora da piscina (ambiente terrestre - AT) foram investigadas. Para tanto, dez adultos (21-38 anos) e dez idosos (60-77 anos) andaram no AT e em seguida no AA (nível do processo xifóide do esterno) com velocidades auto-selecionadas e confortáveis. Em termos gerais, a maioria das variáveis espaço-temporais da passada foi diferente entre os ambientes e entre os grupos. Porém, enquanto que a velocidade entre os adultos e idosos foi diferente no AT, os dois grupos apresentaram a mesma velocidade para andar no AA. Os ângulos articulares investigados variaram conforme o ambiente e/ou grupo. A magnitude dos picos da componente vertical da FRS foi menor no AA do que no AT e a componente horizontal ântero-posterior apresentou apenas uma fase de aceleração no AA. Por fim, o padrão de ativação EMG foi diferente entre os ambientes para a maioria dos músculos investigados e a magnitude da atividade EMG dos mesmos foi menor no AA. Os resultados encontrados neste estudo contribuem para um melhor entendimento do andar no AA no contexto de treinamento e reabilitação. / Walking in water has been used as an alternative way for both training and rehabilitation. However, there is little information about the biomechanical characteristics of shallow water walking. In terms of elderly individuals, it is even scarcer. Information about the biomechanical characteristics of walking in this environmental condition is important for a better understanding of this task. In this way, spatial-temporal, kinematics, ground reaction force (GRF), and electromyographic (EMG) characteristics of adults and elders walking in shallow water and on land were investigated. As such, ten adults (21-38 years old) and ten elders (60-77 years old) walked on land and then in shallow water (Xiphsternun water level) with self-selected comfortable walking speeds. In general, most stride spatial-temporal variables were different between both environments and groups. Although walking speed was different between adults and the elderly on land, both groups showed the same walking speed in shallow water. The investigated angle joints varied according to environment and/or group. The magnitude of the vertical GRF peaks was lower in shallow water than on land and the anterior-posterior horizontal GRF showed an acceleration phase only in shallow water. Finally, the EMG activation pattern was different for most investigated muscles and the EMG activity magnitude of those was smaller in shallow water than on land. The results in the present study contribute to a better understanding of this activity in the context of training and rehabilitation.

Submitted by Rodrigo Irineu Cerri (roocerri@gmail.com) on 2018-01-11T14:22:47Z No. of bitstreams: 1 Cerri_Mestrado.pdf: 176087336 bytes, checksum: 8e8f184d74f026d9c1c6c2bfcef89a77 (MD5) / Rejected by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Rodrigo Irineu Cerri, Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: - Capa - Faltou a capa no documento enviado. Este item é elemento obrigatório de acordo com as normas de trabalhos do seu Programa de Pós Graduação e deve vir antes da Página de rosto. Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP on 2018-01-11T16:57:47Z (GMT) / Submitted by Rodrigo Irineu Cerri (roocerri@gmail.com) on 2018-01-12T17:45:20Z No. of bitstreams: 1 Cerri_Mestrado_TESE_ABNT.pdf: 176380539 bytes, checksum: b4bcc71a9c78b7febadc9f9d9408513f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-01-15T15:56:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cerri_ri_me_rcla.pdf: 166460356 bytes, checksum: 64b25bb00862cd7094356e87cc56273d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T15:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cerri_ri_me_rcla.pdf: 166460356 bytes, checksum: 64b25bb00862cd7094356e87cc56273d (MD5) Previous issue date: 2018-01-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O presente trabalho tem como objetivo avaliar as estruturas geológicas (foliações e fraturas) como condicionantes para ocorrência de escorregamentos na Serra do Mar do Litoral Paulista, visto que esse tema é muito pouco abordado na literatura nacional. A área de estudo localiza-se nos municípios de Caraguatatuba e São Sebastião, litoral norte do Estado de São Paulo. Localizada no domínio da Serra do Mar, com escarpas e desníveis elevados, juntamente com a intensa urbanização das regiões costeiras do país associada aos agentes naturais do meio físico e ao clima, a área apresenta grande potencial para ocorrência de escorregamentos. Deste modo, análises voltadas ao reconhecimento e maior compreensão de fenômenos naturais, como escorregamentos, são de grande importância para que se possa evitar ou minimizar os danos e riscos a partir da previsão da ocorrência de tais fenômenos. Os condicionantes estruturais são tratados amplamente na literatura internacional voltada para análises de escorregamentos, uma vez que controlam o tipo e morfologia de tais fenômenos naturais. Para alcançar os objetivos foram realizadas medidas estruturais em campo, mapeamento fotogeológico e fotointerpretativo e análises estruturais cinemáticas. As interpretações dos dados estruturais e sua relação com a ocorrência de escorregamentos foram feitos com o auxílio do software Rocscience, que proporciona uma análise cinemática dos condicionantes estruturais (fraturas e foliações) da área. Os resultados mostram que encostas com mesmo rumo do mergulho que as foliações da área (NE-SW), apresentam grande potencial para ocorrência de escorregamentos. As foliações ocorrem preservadas nos solos da região, muitas vezes acompanhadas de formação de caulinita e gibbsita (com mesma direção que as foliações), o que pode causar fluxos laterais de água meteórica, intensificando a ocorrência de escorregamentos. A grande maioria dos escorregamentos mapeados são encontrados nas encostas mergulhando para os quadrantes SE e NW (confirmado pelas análises cinemáticas), podendo indicar um controle estrutural nos escorregamentos. O estudo contribui para uma melhor compreensão dos fatores que controlam os escorregamentos em áreas serranas brasileiras, com foco em como estruturas geológicas podem influenciar a ocorrência de escorregamentos. / The Brazilian’s Atlantic coast is covered by Tropical Atlantic Forest, especially in the States of São Paulo, Rio de Janeiro, and Santa Catarina. It suffers from severe landslide phenomena because of its meteorological, geological and geomorphological settings. Studies have shown that there is not an only single triggering causal factor, highlighting the complexity of these processes. However, it was recognized that many landslide locations are located on gneiss - migmatitic terrain with particular geological discontinuities. The objective of this work is to assess the landslide occurrence in Serra do Mar (Caraguatatuba and São Sebastião, SP) determined by foliation and fractures of rocks using kinematic analysis. Kinematic Analysis allows obtaining the discontinuities that are more favorable to landslides occurrence and their relation with hill slopes directions. Both, structural information and kinematic data models area methods recognized by evaluating cause-effect of landslides process. The results show that slopes with the same dip orientation as foliation and bedding planes (NE-SW), have great potential for the occurrence of landslides. The rock weathering in dip orientation of the foliation plane, which orientates the water, can intensify mass movement. The great majority of landslides locations are found in slopes dipping to SE and NW (confirmed by kinemactic analysis), indicanting a structural control on landslides occurrence in the study area. This study contributes to a better understanding of how geological structures, preserved in tropical residual soils, influence shallow landslides.

Orientador: Sheila Canevese Rahal / Banca: Carlos Roberto Teixeira / Banca: Lidia Mitsuko Matsubara / Banca: Joel Mesa Hormaza / Banca: André Luis Selmi / Resumo: O trabalho teve por objetivos propor e avaliar modelo cinemático tridimensional não invasivo da articulação coxofemoral de ovinos, usando sistema de coordenada articular, bem compará-lo e correlacioná-lo a dois modelos sagitais. Para tanto, foram utilizados oito ovinos hígidos de porte semelhante, não castrados, fêmeas, com idade entre 2 e 4 anos. Para o cálculo dos ângulos foram aplicados três modelos matemáticos, um sistema de coordenada articular (SCA) e dois modelos sagitais, sendo um linear (MSL) e um segmentar (MSS). Os modelos SCA, MSL e MSS permitiram a captura dos ângulos de flexão/extensão e abdução/adução. Adicionalmente o modelo SCA permitiu a captura dos ângulos de rotação interna/externa. Os ângulos máximos, mínimos e deslocamentos angulares para cada uma das variáveis foram avaliados. Na comparação entre SCA e MSL não foram observadas diferenças significativas para flexão/extensão e abdução/adução. Já nas comparações de MSL/MSS e SCA/MSS, excetuando-se o deslocamento angular em flexão/extensão entre SCA/MSS, foram observadas diferenças significativas para flexão/extensão e abdução/adução, nas demais variáveis. Os valores dos ângulos de rotação interna/externa apresentaram alta variabilidade. Não houve correlação significativa no deslocamento angular de abdução/adução entre MSL e MSS, porém todas as demais correlações entre modelos foram significativas. Foi possível concluir que os ângulos de flexão/extensão e abdução/adução adquiridos com o sistema de coordenada articular foram similares com o modelo sagital linear, mas não com o modelo sagital segmentar. Os dados de rotação interna/externa determinados pelo sistema de coordenada articular podem não ser aplicáveis / Abstract: The aim of this study was to develop and evaluate a noninvasive three-dimensional model of the hip joint in sound sheep using a joint coordinate system, and to compare and correlate it with two sagittal models. Eight sound sheep of similar size, intact, female, aged from 2 to 4 years were used. Three models were used to angle calculations including joint coordinate system (SCA), and sagittal linear (MSL) and sagittal segmental model (MSS). The SCA, MSL and MSS models were able to capture flexion/extension and abduction/adduction angles whereas SCA model also was able to capture internal/external rotation angle. Maximum angle, minimum angle and angular displacement were calculated for all variables. Comparing SCA to MSL, significant differences were not observed. Differences were observed in all comparisons between SCA/MSS and MSL/MSS, except for flexion/extension displacement between SCA/MSS that was similar. The values of internal/external rotation angles showed high variability. The correlations were significant for both flexion/extension and abduction/adduction angles in the three models, except for abduction/adduction displacement between MSL/MSS. In conclusion, the flexion/extension and abduction/adduction angles obtained with joint coordinate system were similar to sagittal linear, but not with sagittal segmental model. The internal/external rotation angle data obtained by joint coordinate system may not be useful / Doutor

Nesse trabalho foi produzido um minicurso de Cinemática com ênfase em interpretação de gráficos. Foram elaboradas seis Videoaulas que abrangeram conceitos básicos da Cinemática tais como referencial, posição, deslocamento, velocidade e aceleração. Utilizou-se testes iniciais e finais de interpretação de gráficos da cinemática para verificar se houve ganho de aprendizagem por parte dos alunos após cursarem o minicurso. A aplicação desse material ocorreu em um site particular, mas pode ser adaptado a outros ambientes de ensino como o Moodle, por exemplo. Nessa aplicação, no site do minicurso de Cinemática, houve um questionário inicial no qual traçou-se um perfil dos participantes, um teste inicial sobre interpretação de gráficos, as seis Videoaulas, um teste final sobre interpretação de gráficos e um questionário final. As Videoaulas foram elaboradas à luz da teoria da aprendizagem significativa de David Ausubel e dos pressupostos pedagógicos e técnicos de Jack Koumi para a produção de vídeos didáticos. Ambos referenciais orientaram o processo de construção dos vídeos no que tange aos cuidados pedagógicos e técnicos de uma produção audiovisual voltada para o ensino. O resultado da aplicação mostrou-se favorável ao uso do minicurso de Cinemática, pois houve um ganho de 36% entre os testes inicial e final com o uso das Videoaulas. Entretanto, apenas uma parcela menor do total de inscritos no minicurso concluiu todas as atividades propostas. Os comentários finais do feedback mostraram que a maioria aprovou o minicurso e recomendaria aos seus colegas, mas ainda preferem aulas presenciais, pois podem sanar suas dúvidas diretamente com o professor. / In this work was produced a kinematics mini course focused on graphics interpretation. It was created six video lessons covering basics such as framework, position, velocity and acceleration. A private website was used as an application platform for the mini course. Initial and Final tests of understanding graphs in kinematics were applied to assess the learning gain achieved by the students after the teaching activities. A questionnaire, to establish the profile of the students, and a feedback questionnaire at the end of the mini course, to gather the students impressions about the video lessons, were also applied. The video lessons were construct based on the principles of the Ausubel’s meaningful learning theory and the recommendations of Koumi about technicalities of filming instructional videos. The group composed of the students that watched all the videos, and answered the initial and final tests (29 of 212 enrolled), obtained an average normalized gain of 0.36. The results of the feedback questionnaire point out for a high appreciation of the mini course by the students, however, they still prefer to meet the teacher in class for the lessons.

En este trabajo de título se estudia la validez del modelo cinemático para el problema de flujo gravitacional de partículas granulares no cohesivas. El flujo gravitacional es el mecanismo por el cual la roca fragmentada se moviliza en la minería por hundimiento (subterránea). El modelo cinemático es un modelo fenomenológico que queda definido por una ecuación de difusión de la velocidad vertical de las partículas, siendo el coeficiente de difusión el parámetro a calibrar a partir de datos experimentales. La solución analítica de este modelo ha sido utilizada de manera exitosa en otros estudios, lográndose obtener buenas concordancias con datos experimentales de modelos físicos. La solución analítica utiliza una serie de simplificaciones y no considera condiciones de borde adecuadas que le permitan predecir de manera correcta las geometrías de las zonas de flujo. En particular, no considera la condición impuesta por el ángulo de fricción interna del material granular. Además, no se ha validado para múltiples puntos de extracción interactuando entre sí. Se implementó el modelo numérico 3D, utilizando Comsol y MATLAB, considerando condiciones de borde derivadas de la observación de experimentos en modelos físicos y se procedió a la calibración utilizando resultados experimentales con un punto de extracción aislado. Luego se validó el modelo en los experimentos con múltiples puntos de extracción, donde las zonas de flujo interactúan entre sí. Los resultados de la validación corroboran el modelo, encontrándose errores cercanos al 10%, lo que es razonable para este tipo de modelos. La modelación contempló tanto un punto de extracción como la interacción entre múltiples puntos. Se concluye que el modelo resulta adecuado para describir el comportamiento de material granular extraído desde uno o varios puntos de extracción, haciéndolo candidato como herramienta para el diseño de minería por block caving. Se hace necesario en futuros trabajos considerar una validación a escala industrial (datos reales), considerar el efecto de subsidencia y la migración de finos. De este modo, el modelo resultará una completa y adecuada herramienta de apoyo en el diseño de minas por block caving.