Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-11Bitstream added on 2014-06-13T20:49:23Z : No. of bitstreams: 1 kleiner_afr_me_rcla.pdf: 566600 bytes, checksum: d8253edc28bf74475de96a7dc97bc3c0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / De acordo com a Classificação Internacional de Funcionalidade, Incapacidade e Saúde (CIF), o controle do movimento na funcionalidade é influenciado pelas especificidades da condição da saúde, das deficiências neuromusculoesqueléticas e do contexto onde o indivíduo atua. Com base na CIF, o objetivo geral desta dissertação foi investigar a mobilidade funcional (MF) de indivíduos PCE, por meio de dois estudos: Estudo 1, exploratório comparando a MF em superfícies diferentes (regular e irregular); e o Estudo 2, análise quantitativa da locomoção sobre obstáculos com diferentes alturas. O Estudo 1 comparou a MF de indivíduos com PCE nas distâncias: 5m, 50m e 500m. O ambiente regular apresentava o relevo liso, livre de obstáculos, como corredores e quadras poliesportivas. O ambiente irregular era caracterizado por locais pertencentes ao cotidiano do avaliado, como sua residência, escola e vizinhança. Participaram deste estudo 31 indivíduos, de 5 a 16 anos com PCE, distribuídos em dois grupos etários (crianças=5 a 11 anos e adolescentes=12 a 16 anos) e pelo tipo de PCE (bilateral=diplégicos e tetraplégicos; e unilateral=hemiplégicos). Foram avaliados a MF pela Escala de MF (EMF) e o tempo gasto. Os resultados apontaram que: 1) o ambiente influencia na MF de indivíduos PCE (5m e 500m); 2) não foram encontradas diferenças entre os tipos de PCE para as classificações da EMF e tempo gasto em nenhum tipo de ambiente; e, 3) as características estruturais do indivíduo PCE, inferidos pelo grupo etário, influenciam no tempo gasto (5m e os 500m). O Estudo 2 teve como objetivo quantificar as estratégias locomotoras adaptativas de crianças PCE na tarefa de transpor obstáculos com diferentes alturas e compará-las quanto ao tipo de PCE (diplégica X hemiplégica) e hemicorpo. Participaram deste estudo 12 crianças, entre 7 e 12 anos de idade, sendo 6 com PCE diplégica... / According to the International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF), movement control in functionality is affected by the specificities of health condition, the neuromusculoskeletal deficits, and the context that the individuals act. Based on CIF, the main objective of this dissertation was to investigate the functional mobility (FM) in SCP individuals, through two studies: Study 1, an exploratory study that compared the FM between different environments (regular and irregular), and Study 2, a quantitative analysis of locomotion over obstacles with different heights. The Study 1 compared the FM of SCP individuals in three distances: 5m, 50m and 500m. The regular environment showed a even surface, free from obstacles, such as corridors or gymnasium. The irregular environment was characterized by the subjects’ day-byday places, such as their residence, school and neighborhood. The study included 31 individuals, from 5 to 16 years old with SCP, distributed into two age groups (children = 5 to 11 years old, and adolescents = 12 to 16 years old) and the SCP type (bilateral = diplegic and quadriplegic, and unilateral = hemiplegic). We evaluated the FM by means of the FM Scale (FMS) and the time spent. The results showed: 1) the environment influences the SCP individuals FM (5m and 500m); 2) differences between SCP type were not found in FMS classifications and in time spent for any type of environment; and 3) the structural features of the individuals PCE, inferred by age group, influenced the time spent (5m and 500m). The Study 2 aimed to quantify the adaptive locomotion strategies of SCP children during the obstacle crossing with different heights, and to compare it according to SCP type and hemibody. The study included 12 children, between 7 and 12 years of age, 6 diplegic SCP and 6 hemiplegic SCP. Passive reflective markers were fixed bilaterally on the lateral... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-09-27Bitstream added on 2014-06-13T20:49:26Z : No. of bitstreams: 1 silva_jj_me_rcla.pdf: 327762 bytes, checksum: 4408f438c3d1b238dba6489318d19450 (MD5) / Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP) / Considerando que indivíduo e ambiente encontram-se dinamicamente relacionados e que o indivíduo encontra no ambiente situações também em movimento, o presente estudo propôs-se a analisar as estratégias locomotoras da ultrapassagem de obstáculo que se movimenta em diferentes velocidades. Participaram 10 adultos jovens, universitários. Com marcadores passivos fixados em referências anatômicas de interesse, cada participante percorreu andando uma passarela de 6 m de comprimento delimitada por um corredor de 0,50 m de largura e ultrapassou o obstáculo que cruzou perpendicularmente sua trajetória em três condições de velocidade. Os resultados revelaram que a velocidade do obstáculo desencadeou ajustes espaciais e temporais nos passos anteriores ao obstáculo. Na ultrapassagem, os resultados evidenciaram que, na velocidade baixa, os participantes aproximaram-se mais do obstáculo antes da ultrapassagem, aumentaram a margem de segurança sobre o obstáculo e a distância após a ultrapassagem, erraram menos e demoraram mais para ultrapassar o obstáculo. Entretanto, na velocidade alta, os participantes aumentaram ainda mais a margem de segurança sobre o obstáculo e afastaram-se mais após a ultrapassagem. Estes resultados indicam que ocorreram modificações no padrão de aproximação e ultrapassagem do obstáculo de acordo com a velocidade. / Considering that both individual and environment are dynamically related and that the individual find in the environment situations also in movement, the purpose of the present study was to analyze the locomotor strategies during crossing the obstacle, which moved in different speeds. Ten young adults, undergraduate students participated. Passive markers were attached in anatomical landmarks. Each participant walked on a pathway of 6m long and 0.5m wide and passed over an obstacle that perpendicularly (90º) crossed his/her trajectory under three velocity conditions. The results revealed that the obstacle velocity unchained spatial and temporal adjustments in all steps prior to the obstacle. During the crossing phase, the results revealed that in low speed the participants got closer to the obstacle before crossing, increased the safety margin over the obstacle, increased the foot placement after the obstacle, decreased the errors, and increased the time to pass over the obstacle. However, on the high velocity, the participants increased even more the safety margin over the obstacle and increased foot placement after the obstacle. These results showed that the obstacle velocity modulated the approach and crossing patterns.

Orientador: João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T12:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Passeto_Fabio_M.pdf: 9238512 bytes, checksum: f981b121fef2f23afa3144d0bac731c0 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O trabalho investiga a utilização de robôs em atividades de ensino, identificando os recursos disponíveis no momento e os fundamentos que justificam sua utilização. Dentro deste contexto, foi desenvolvido um manipulador robótico de baixo custo e de construção simplificada que pode ser conectado a um computador IBM - PC através da porta seria!. Para efetuar seu controle, foi criado um aplicativo computacional dotado de um interpretador de comandos que permite a criação de programas estruturados. O aplicativo também possui um simulador que permite visualizar a movimentação e cálculo da posição e orientação de um modelo de manipulador criado a partir dos parâmetros de Denavit-Hartenberg. O sistema formado pelo aplicativo computacional e a parte construtiva constituem uma ferramenta funcional que pode ser utilizada para desenvolver atividades de ensino ligadas a manipuladores robóticos, oferecendo uma melhor funcionalidade em relação a sistemas semelhantes já desenvolvidos / Abstract: This investigation describes the use of robots on teaching activities, identifying the presently available resources and basis that justify its use. In this context there have been developed a 10w-cost and simplified construction robotic manipulator that can be connected to an IBM-PC computer by the serial porto To implement its control there has been created a software provided with a command interpreter that allows the creation of structured programs. The software has also a simulator that allows visualize the movement and ca1culate the position and orientation of a model of a manipulator eated by using the Denavit-Hartenberg parameters. The system formed by the computer software and the physical part constitute a functional tool that can be utilized to develop learning activities related to robotic manipulators, offering a better functionality compared to similar systems already existent / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

[pt] Enquanto fonte renovável, amplamente disponível no mundo, de baixo custo e ecologicamente amigável, o bambu tem se mostrado uma alternativa promissora para alcançar um cenário mais sustentável na indústria da construção. Assim, a presente pesquisa tem como objetivo investigar o uso do bambu como reforço para estruturas de concreto, com foco no comportamento ao cisalhamento de vigas. Foram usados colmos da espécie Phyllostachys aurea como armadura longitudinal e para reforço transversal diferentes técnicas empregando materiais naturais foram testadas: fibras de sisal discreta, estribo de bambu, cordão de sisal, além de vigas sem reforços. As vigas foram submetidas a ensaio de flexão em três pontos a fim de analisar o comportamento ao cisalhamento. Além disso, técnica de Correlação de Imagem Digital (CID) foi empregada para adquirir a cinemática das fissuras e estimar as contribuições dos mecanismos de cisalhamento. Os resultados dos ensaios apontam um aumento na capacidade de carga das vigas pelo uso de diferentes materiais. Estribos de bambu aumentaram a carga última em 15,85 por cento, cordão de sisal em 12,30 por cento e fibra discreta de sisal em 1,32 por cento, destacando o impacto positivo desses artifícios na capacidade de carga. Esta pesquisa ressalta a possibilidade de substituir materiais não renováveis com alta pegada de carbono em construções de pequeno porte, especialmente em habitações populares. Isso permite promover práticas de construção sustentáveis e seguras, ao mesmo tempo em que fortalece o desenvolvimento rural e preserva recursos globais. / [en] As a renewable resource, highly available across the world, low-cost and eco-friendly material, bamboo has shown to be a promising alternative for achieving a more sustainable scenario in the construction industry. Therefore, this research aims to investigate the use of bamboo as reinforcement for concrete structures, focusing on the shear behavior of beams. Bamboo culms from the specie Phyllostachys aurea are used as longitudinal reinforcement while for shear reinforcement different techniques employing local materials are tested: discrete sisal fibers, bamboo stirrups, sisal yarn, and no shear reinforcement. The beams were subjected to three-point bending tests in order to analyze the shear behavior. Moreover, the Digital Image Correlation (DIC) technique was employed to acquire the crack kinematics and the contributions of shear mechanisms were estimated. The test results demonstrated improvements in the load-carrying capacity of the beams through the utilization of different materials. Bamboo stirrups increased the ultimate load by 15.85 percent, sisal yarn by 12.30 percent, and discrete sisal fibers by 1.32 percent, highlighting their positive impact on load-bearing capacity. This research underscores the possibility of replacing non-renewable carbon intensive materials such as steel with bamboo in low-rise buildings, particularly for social housing. Thereby it allows to promote sustainable and safe construction practices while empowering rural development and conserving global resources.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Carlos Nogueira de Carvalho Junior.pdf: 2530886 bytes, checksum: 7b3947e818b779ecccac288a2de753a6 (MD5) Previous issue date: 2008-10-23 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / This paper aims to investigate which contributions a constructionist approach on education would bring to the students learning process on the kinematics concepts, when compared to the traditional approach and which benefits the study of the syllabus of functions and kinematics, through the use of an auxiliary computational tool, can bring to their construction of knowledge. In order to achieve our objectives, we have developed a series of activities using the software Interactive Physics, examining the issues Launching of Bodies and Functions of 1st and 2nd degrees , using as theoretical framework the conceptions of Constructionism developed by Papert; the methodology based on elements of the Design Experiment, as for the role played by the teacher-researcher; the classification developed by Valente Description, Execution, Reflection and Purification to analyze the students procedures while using the software, as well as on Steve Monk s studies of the students understandings of the concept of functions based on a physical model. The research s subjects were second grade public high school students of São Paulo state; 16 students who had used the computational tool Constructionist Group and 32 students who had carried out only activities using paper and pencil the Traditional Group. After the accomplishment of the activities, the students were submitted a questionnaire and the groups performances were compared. The results showed that the students motivation, efforts and satisfaction while operating the software trying to solve their problems consisted in a pedagogical advantage of this type of approach. The understanding of the coefficient meanings and variables of the time functions of the movements studied through the diverse possibilities of analyses and control of these elements in the simulation environment provided by the software as well as the interpretation and graphical representation of these functions, have proved to be a more consistent learning, contributing to a more accurate understanding of the physical phenomena studied. Moreover, we have observed that a constructionist approach makes possible the study of the movement of the bodies more dynamically and not statically - feasible by the computational tool education - relating this study to the existing real phenomena in nature, which is the object of study of Physics / O objetivo deste trabalho é verificar que contribuições uma abordagem construcionista de ensino traria à aprendizagem dos alunos sobre os conceitos de cinemática, quando comparada à abordagem tradicional e que benefícios o estudo integrado dos conteúdos de funções e de cinemática, com a utilização de uma ferramenta computacional auxiliar, pode trazer para a construção dos conhecimentos desses alunos. Para atingir nossos objetivos, desenvolvemos uma seqüencia de atividades utilizando o software Interactive Physics, abordando os temas Lançamento de Corpos e Funções de 1º e 2º graus , utilizando como princípios norteadores teóricos as concepções do Construcionismo desenvolvido por Papert; uma metodologia baseada em elementos do Design Experiment, no que se refere ao papel desempenhado pelo professor/pesquisador; a classificação criada por Valente Descrição, Execução, Reflexão e Depuração para analisar os procedimentos dos alunos ao utilizarem o software; e os estudos de Steve Monk sobre o entendimento dos estudantes sobre o conceito de funções baseados em um modelo físico. A pesquisa teve como sujeitos alunos da segunda série do ensino médio da rede pública estadual ensino do estado de São Paulo, sendo 16 alunos que utilizaram a ferramenta computacional o Grupo Construcionista e 32 alunos que realizaram apenas atividades com papel e lápis o Grupo Tradicional. Após a realização das atividades, os sujeitos foram submetidos à realização de um questionário e os desempenhos dos grupos foram comparados. Os resultados mostraram que a motivação, o empenho e o nível de satisfação demonstrados pelos estudantes ao manipularem o software na busca por soluções de seus problemas corroboraram a vantagem pedagógica deste tipo de abordagem. O entendimento dos significados dos coeficientes e variáveis das funções horárias dos movimentos estudados através das diversas possibilidades de acompanhamento e controle desses elementos dentro do ambiente de simulação proporcionado pelo software bem como a interpretação e a representação gráfica dessas funções, atestaram uma aprendizagem mais consistente, contribuindo para uma compreensão mais apurada dos fenômenos físicos estudados. Além disso, observamos que uma a abordagem construcionista possibilita o estudo do movimento dos corpos de forma dinâmica e não estática viabilizada pela ferramenta de ensino computacional aproximando este estudo dos fenômenos reais existentes na natureza, que é o objeto de estudo da Física

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edvaldo Vale de Sousa.pdf: 5584963 bytes, checksum: b9ad43f9a12fbcf72ed9c4f7aefef216 (MD5) Previous issue date: 2010-06-17 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / This research aimed to see how an approach based on the use of "Learning Objects", designed in the context of physics can promote the learning of the mathematical concept of function and representations of this concept in high school students and what benefits a computing environment that based on simulations of physical phenomena related to kinematics can bring to a sequence of didactic methodology that takes these students to build that concept. To achieve this goal have been developed three activities approaching interdisciplinary the subjects: a mobile frame; uniform motion (MU); uniformly varied motion (MUV) functions of the 1st and 2nd grade. The activities included simulations on "Learning Objects" and were prepared under conditions of didactic engineering in conjunction with some guiding principles as the effects of didactic contract in relation learner / knowledge / teacher, the student's analysis of the actions proposed by the Theory of Didactic Situations the development and structuring of mathematical problem-situations by Theory Records Offices, and the interdisciplinary aspects between physics and mathematics fields. The subjects of this investigation were the first graders of high school in a school on the outskirts of Sao Bernardo do Campo. The trial was performed in ten sessions that have favored the inclusion digital of 34 students divided into two classes: class A (separated into ten pairs) and class B (separated in seven pairs). The results presented in the achievements of students corroborate the use of "Learning Objects", designed in the context of physics as a technology that can be used in an interdisciplinary approach to the disciplines of physics and mathematics, since they, beyond to motivate students for the appearance of dynamic and interactive simulations that bring reality situations, also present the records of representation in graphical form and algebraic situations, problems intrinsic to the "Learning Objects" that can help in understanding the relationship between the empirical and theoretical. As a result of the interaction student / computer, the students succeeded in completing the graphical programming speed of the phenomenon which determined the constructionist approach of the students in programming situation where sometimes the cycle repeated description-execution-reflection-debugging-description so to achieve the desired result. The use of "Learning Objects" in conjunction with the following methodology and didactic content related interdisciplinary approach led to meaningful learning with the following topics: the meaning and relationship between the coefficients in office hours in MU and MUV and functions 1st and 2nd grade, description of the representation of functions in the records tabular, algebraic and graphic, interpretation and natural language passage record for the record through the algebraic structure of the mathematical phenomenon intrinsic to the problem situation / Este trabalho de pesquisa teve por objetivo verificar como uma abordagem baseada no uso de Objetos de Aprendizagem concebidos no contexto da Física pode promover a aprendizagem do conceito matemático de função e das representações deste conceito em estudantes do ensino médio e que benefícios um ambiente informático baseado em simulações de fenômenos físicos ligados à cinemática pode trazer a uma metodologia de sequência didática que leve esses estudantes a construir esse conceito. Para atingir esse objetivo foram elaboradas três atividades abordando, interdisciplinarmente, os assuntos: referencial de um móvel; movimento uniforme (MU); movimento uniformemente variado (MUV); funções do 1º e 2º graus. As atividades incluíam simulações em Objetos de Aprendizagem e foram elaboradas segundo pressupostos da engenharia didática em articulação com alguns princípios norteadores como os efeitos do Contrato Didático na relação aprendiz/saber/professor, a análise das ações do estudante proposta pela Teoria das Situações Didáticas, o desenvolvimento e a estruturação matemática das situações-problemas pela Teoria dos Registros de Representações e, os aspectos interdisciplinares entre os domínios Física e Matemática. Os sujeitos dessa investigação foram os alunos da primeira série do ensino médio de uma escola estadual da periferia de São Bernardo do Campo. A experimentação foi realizada em dez sessões que privilegiaram com a inclusão digital 34 alunos divididos em duas turmas: turma A separados em dez duplas e turma B em sete duplas. Os resultados apresentados nas realizações dos alunos corroboram o uso de Objetos de Aprendizagem concebidos no contexto da Física como uma tecnologia que pode ser utilizada na abordagem interdisciplinar de conteúdos das disciplinas de Física e Matemática, uma vez que eles, além de motivar os alunos pelo aspecto dinâmico e interativo das simulações que trazem situações da realidade, também, apresentam os registros de representação na forma gráfica e algébrica das situações-problemas intrínsecas aos Objetos de Aprendizagem que podem auxiliar no entendimento da relação entre o empírico e o teórico. Como resultado da interação aprendiz/computador, os alunos conseguiram realizar a programação gráfica do fenômeno velocidade o que configurou a abordagem construcionista dos alunos na situação de programação onde repetiram por vezes o ciclo descrição-execução-reflexão-depuração-descrição até alcançarem o resultado desejado. O uso dos Objetos de Aprendizagem em articulação com a metodologia de sequência didática e a abordagem interdisciplinar de conteúdos afins propiciou a aprendizagem com significado com relação aos seguintes aspectos: o significado e a relação entre os coeficientes nas funções horárias no MU e MUV e as funções do 1º e 2º graus; descrição da representação das funções nos registros tabular, algébrico e gráfico; interpretação e passagem do registro língua natural para o registro algébrico através da estruturação matemática do fenômeno intrínseco à situação-problema

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-13Bitstream added on 2014-06-13T19:08:24Z : No. of bitstreams: 1 caetano_mjd_me_rcla.pdf: 817407 bytes, checksum: f99f3e12cec3f7e3ecd3ea982d13c044 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Andar é essencial para o desempenho das funções diárias. No entanto, as alterações morfofuncionais decorrentes do processo de envelhecimento podem comprometer o equilíbrio durante o andar e gerar instabilidade. Este comprometimento é ainda mais acentuado em idosos com doença de Parkinson devido aos distúrbios motores ocasionados pela doença. Neste contexto, os objetivos do presente estudo foram: 1) analisar as características espaço-temporais e os ângulos articulares de indivíduos idosos neurologicamente sadios e com doença de Parkinson idiopática andando livremente e em condições de restrição na largura e na altura da superfície de suporte; 2) relacionar estes parâmetros com as pontuações nas escalas de H&Y e UPDRS (apenas para os pacientes) e com a incidência de queda recente (1 ano) e pontuações na Escala de Equilíbrio Funcional de Berg (para ambos os grupos). Participaram 16 idosos distribuídos em dois grupos: oito idosos neurologicamente sadios e oito com doença de Parkinson idiopática. As características espaço-temporais e os ângulos articulares andando livremente e em condições de restrição na largura e na altura da superfície de suporte foram investigados por meio de ferramenta cinemática. Pacientes com doença de Parkinson apresentaram valores médios significativamente menores que os idosos neurologicamente sadios em relação à duração da fase de balanço e ao comprimento e velocidade da passada e maiores para a duração do duplo suporte devido à hipocinesia, à dificuldade no controle do equilíbrio e ao próprio relacionamento entre as variáveis. As restrições impostas pela superfície de suporte geraram alterações nas características espaço-temporais e angulares do andar dos idosos de ambos os grupos, devido à necessidade de adotar uma estratégia cautelosa que facilite o controle da locomoção, garantindo estabilidade, e ao medo de cair imposto pelas demandas da tarefa,... / Walking is crucial for the performance of daily living activities. However, morpho and functional changes due to the aging process can compromise the balance during walking and generate instability. It is more pronounced in elderly patients with Parkinson’s disease due to the motor signs/symptoms of the disease. In this context, the aims of this study were: 1) to analyze the spatial and temporal parameters and joint angles of healthy elderly and with Parkinson’s disease during free walking and under width and height constraints of the support surface; 2) to correlate these parameters with the scores in H&Y scale and UPDRS (only for patients) and with the occurrence of recent fall (1 year) and the scores in the Berg Functional Balance Scale (for both groups). Sixteen elderly were distributed in two groups: 8 healthy elderly and 8 idiopathic Parkinson’s disease patients. Both the spatial and temporal parameters of gait and joint angles were investigated by means of kinematics tools during free walking and under width and height constraints of the support surface. Parkinson’s disease patients showed significantly lower mean values than healthy elderly for swing phase duration, stride length and stride velocity, and higher double support duration due to the hipokinesia, the difficulty in balance control, and the relationship among the gait variables. The support surface constraints changed the gait spatial and temporal parameters and joint angles in both groups due to the necessity to perform a cautious walking strategy that can facilitate the locomotor control, preventing instability, and the fear of falling enforced by the task demands, specially when width and height constraints were associated. The scores in H&Y and UPDRS were not correlated to the gait parameters of the Parkinson’s disease patients probably because the scales did not reflect the gait performance of patients under medication. There were a relationship among the gait .

Trilobites were a successful group of marine arthropods that thrived for much of the Palaeozoic Era. Akey innovation of trilobites involved the capacity to enrol their biomineralized exoskeletons for protection; a trait that appeared early in their evolutionary history during the Cambrian Period. However, even though there has been much interest in the description of enrolment-related anatomical adaptations, and different styles of enrolment, the kinematic aspect has just begun to be explored—not just as means of understanding trilobite movements, but also as a potential driver of evolution. In this study, with the use of the open-source software Blender, four models of three different species of Ordovician trilobites(two phacopines and two illaenines) were constructed and later submitted to enrolling simulations. Different angle metrics were measured and then compared between simulations to analyse the performance of the developed methodology, and between the different models to reveal potential evolutionary or developmental trends. Results suggest a clear relationship between the kind of higher-level taxonomic groups analysed and the angle arrangement of the trunk elements in an enrolled position. In contrast, the same was not as evident when comparing the measured angle metrics against the total number of segments. Illaenina models consistently resulted in lower angles between segments required to enrol, suggesting a more efficient enclosure of the body favoured by bigger and more spherical proportions of cephalon and pygidium. This study contributes to a growing field in palaeontology and provides new, detailed enrolment data for several trilobite species. In future, such data should be synthesized with those from previous and future studies to analyse the evolutionary and developmental history of trilobites from this novel perspective.

[pt] Simuladores de movimentos são sistemas mecatrônicos que reproduzem as principais atitudes e movimentos de um veículo. Neste estudo serão analisados simuladores baseados em mecanismos com 3 e 6 graus de liberdade. No segundo caso, o mecanismo é capaz de reproduzir todos os ângulos de atitude (rolagem, arfagem e guinada) e todos os deslocamentos lineares (lateral, vertical e longitudinal) com limitações, porém com amplitude suficiente de modo a possibilitar os principais movimentos associados ao veículo. O uso de transdutores de deslocamento linear nestes mecanismos articulados introduzem elevados efeitos de inércia, além de aumentar a massa dos mesmos, diminuindo sua relação carga/peso e sua eficiência. Atualmente, o grande desenvolvimento de sensores do tipo unidade de medição inercial (IMU) aumentou a disponibilidade destes no mercado e reduziu muito seu custo. Como se trata de acelerômetros triaxiais em conjunto com girômetros também triaxiais, sensores como este podem ser usados para determinar a posição e a orientação no espaço de mecanismos com seis graus de liberdade, como a Plataforma Stewart. Neste trabalho será desenvolvida uma metodologia para modelagem da cinemática de mecanismos paralelos baseada nos derivativos de suas matrizes jacobianas. Esta metodologia é avaliada em um mecanismo paralelo plano de três graus de liberdade e em uma Plataforma Stewart. Com a metodologia de modelagem validada, é implementada uma estratégia de controle baseada no uso de um sensor tipo central inercial para o controle de posição, velocidade e aceleração destes mecanismos. Os resultados das simulações indicam a possibilidade do uso destes sensores nestes tipos de equipamentos e apontam para a necessidade de avaliar esta metodologia em testes experimentais. / [en] Movement simulators are mechatronic systems that reproduce the main attitudes and movements of a vehicle. In this study are examined simulators based on 3 and 6 degrees of freedom mechanisms. In the second case, the mechanism is able to reproduce all the attitude angles (roll, pitch and yaw) and all the linear displacements (sway, heave and surge) with limitations, but with sufficient amplitude to enable the main movements associated with the vehicle. The use of linear displacement transducers in these articulated mechanisms introduce high inertia effects and increase the mass, decreasing the load/weight ratio and efficiency. Currently, the great development of the inertial central type sensors (IMU – Inertial measurement unit) increased the availability of these transducers on market and greatly reduced cost. Since this is a conjunct of triaxial accelerometers with triaxial gyrometers, sensors such as these ones can be used to determine the position and orientation in space of mechanisms with six degrees of freedom, such as the Stewart Platform. In this work it will be developed a methodology for modeling the kinematics of parallel mechanisms based on derivatives of their jacobian matrices. This methodology is evaluated in a planar parallel mechanism of three degrees of freedom and on a Stewart Platform. With the modeling methodology validated, a control strategy based on the use of an inertial unit type sensor for controlling the position, velocity and acceleration of these mechanisms is implemented. The simulations results indicate the possibility of using these sensors in these types of equipment and point to the need to evaluate this methodology in experimental tests.

[pt] Mecanismos são essencialmente (mas não exclusivamente) compostos por vários corpos rígidos que possuem movimento relativo entre si. Cada corpo rígido está ligado através de uma junta a um ou mais corpos, sendo a sequência de corpos conectados chamada de cadeia cinemática. Cadeias cinemáticas abertas (ou em série) não têm restrições sobre uma de suas extremidades, já cadeias fechadas (ou paralelas) têm restrições em ambas as extremidades. O foco neste trabalho será dado no estudo de mecanismos com cadeias cinemáticas fechadas ou mecanismos paralelos. Assim, este trabalho apresenta a determinação da solução analítica do modelo dinâmico de um mecanismo paralelo plano com três graus de liberdade através da caracterização do fluxo de potência entre os seus componentes. A partir das relações geométricas associadas ao deslocamento dos seus graus de liberdade, as relações cinemáticas associadas às suas velocidades são determinadas. Considerando o fluxo de potência entre os graus de liberdade, e também entre estes e os elementos de atuação (atuadores lineares elétricos), as relações de equilíbrio das forças e torques são obtidas. Levando em consideração os efeitos inerciais dos componentes do sistema, a rigidez e efeitos de amortecimento, as equações de movimento ou as equações de estado são analiticamente determinadas e representadas em qualquer sistema de referência, local ou global. Além disso, as relações entre a cinemática inversa e a dinâmica direta são apresentadas. Esta abordagem adota os mesmos fundamentos, conceitos e elementos da técnica dos grafos de ligação, com a sua notação simbólica e representação gráfica. A metodologia proposta é generalizada e aplicável em qualquer tipo de mecanismo (aberto ou fechado, plano ou espacial). O modelo cinemático inverso do mecanismo de cadeia fechada, que tem uma solução fácil quando comparado com o modelo direto, pode ser desenvolvido por qualquer metodologia conhecida. Neste trabalho, a técnica da cadeia vetorial é usada para determinar o modelo geométrico inverso, e com a sua derivação, as relações cinemáticas são obtidas, e, portanto, a matriz Jacobiana inversa. Desse modo, é construída a estrutura em grafos de ligação da cinemática inversa e, a partir das relações de causa e efeito, encontra-se o modelo dinâmico direto do mecanismo. Assim, esta metodologia (grafos de ligação ou fluxo de potência) é mais eficiente e segura para determinar os modelos dinâmicos analíticos (fechados) de mecanismos paralelos. Um conjunto de simulações foi realizado para validar esta abordagem, usando os dados reais (geometria, inércia, amortecimento, forças de atuação, etc.) a partir de um mecanismo plano projetado e construído especialmente para a finalidade de comparar os resultados simulados e experimentais. Uma estratégia de controle de malha fechada usando a cinemática inversa e os modelos dinâmicos diretos é proposta. Finalmente, testes experimentais validam esta estratégia. As equações analíticas levam a um processo de simulação e controle em tempo real mais eficientes destes sistemas. / [en] Mechanisms are essentially (but not exclusively) made up of multiple rigid bodies that have relative motion between themselves. Each rigid body is connected through a joint to one or more bodies, wherein the sequence of connected bodies is called kinematic chain. Open (or serial) kinematic chains have no restrictions on one of their ends, as closed (or parallel) chains have restrictions on both ends. The focus in this work will be given on the study of mechanisms with closed kinematic chains or parallel mechanisms. Thus, this work presents the analytical form determination of the dynamic model of a parallel planar mechanism with three degrees of freedom through the characterization of the power flow between its components. From the geometrical relations associated to the displacement of their degrees of freedom, the kinematic relations associated to their speeds are determined. Considering the power flow between the degrees of freedom, and also between these and the actuating elements (linear electric actuators) the equilibrium relations of the forces and torques are obtained. Accounting for inertial effects of system components, the stiffness and damping effects, the equations of motion or the state equations are analytically determined and represented in any reference frame, local or global. Besides, the relation between the inverse kinematics and the direct dynamics is presented. This approach adopts the same fundamentals, concepts and elements of the Bond Graph Technique, with its symbolic notation and graphical representation. The proposed methodology is generalized and applicable in any type of mechanism (open or closed, planar or spatial). The inverse kinematic model of the closed chain mechanism, which has easy solution when compared to the direct model, can be developed by any known methodology. In this work, the vector loop technique is used to determine the inverse geometric model, and with its derivation, the kinematic relations are obtained, and therefore the inverse Jacobian matrix. Thereby, the inverse kinematics bond graph is built and, from the cause and effect relations, the direct dynamic model of the mechanism is found. Thus, this methodology (bond graphs or power flow) is more efficient and secure to achieve the dynamic analytical (closed) models of parallel mechanisms. A set of simulations are performed to validate this approach, using the real data (geometry, inertia, damping, actuators forces, etc.) from a planar mechanism designed and built especially for the purpose to compare the simulated and experimental results. A closed-loop control strategy using the inverse kinematic and the direct dynamic models is proposed. Finally, experimental tests validate this strategy. The analytical equations lead to a more efficient simulation process and real-time control of these systems.