La cornée est le tissu le plus densément innervé du corps humain. Cette innervation joue un rôle dans la régulation de la sécrétion du film lacrymal et exerce un rôle trophique direct sur l'épithélium cornéen. Les axones cornéens expriment différents types de récepteurs et répondent à des fonctions de mécano-nocicepteurs, de récepteurs au froid ou de récepteurs polymodaux. Nous avons pu identifier de nouvelles lignées de souris transgéniques et les utiliser pour caractériser ces différentes populations axonales. L'innervation cornéenne débute à E12.5 chez la souris et est régulée par les molécules de Slits et de Sémaphorines et leurs récepteurs Robo et Plexines/Neuropilines respectivement. Nous avons pu étudier le rôle de ces deux familles dans le développement de l'innervation cornéenne. Les mutants Slits et Robos présentent une réduction du nombre et de la taille des terminaisons axonales épithéliales cornéennes. A l'âge adulte, les mutants Robos présentent une dégénérescence précoce des terminaisons épithéliales. Les mutants plexine-A4 et Neuropiline-1 présentent à l'inverse une augmentation du nombre de divisions des troncs stromaux cornéens. A l'âge adulte les mutants Plexine-A4 retrouvent une organisation classique de l'innervation alors que les mutants Neuropiline-1 conservent la désorganisation de l'innervation cornéenne. Nous avons également étudié la régénération de l'innervation après lésions de grattage de l'épithélium cornéen. Nos résultats préliminaires semblent en faveur d'une augmentation de la régénération de l'innervation cornéenne chez les mutants Neuropiline-1. / The cornea is the most densely innervated tissue in the entire body. Corneal innervation plays a role in regulating the secretion of lacrimal film and exerts a direct trophic role on the corneal epithelium. Corneal axons express different types of sensory receptors ranging between mechano-, thermo-, and polymodal nociceptors. We identified transgenic mouse lines to characterize these different axonal populations. Corneal innervation begins at E12.5 in mice and is regulated by a range of axon guidance cues such as Slits and Semaphorins, which respond to their receptors Robo and Plexin/Neuropillin respectively. We studied the role of these two families in the development of corneal innervation. The Slits and Robos mutants show a reduction in the number and size of the corneal epithelial nerves endings. In adult, Robos mutants exhibit early degeneration of the epithelial nerves endings. Plexin-A4 and Neuropilin-1 mutants, on the other hand, show an increase in the number of divisions of the corneal stromal nerve trunks. In adult, Plexin-A4 mutants regain a classical organization of innervation whereas Neuropilin-1 mutants retain the disorganization of corneal innervation. Following a lesion, corneal innervation is able to regenerate, however the axons never regain their initial morphology or complexity. Due to the increased corneal innervation observed in the Neuropilin-1 mutants, we wondered whether the regeneration of innervation after scrapping lesions of the corneal epithelium could be enhanced in Neuropilin-1 loss of function. Our preliminary results support an increase in corneal innervation regeneration in Neuropilin-1 mutants.

[pt] Embora os sistemas multimídia tradicionais se concentrem na codificação e no armazenamento eficientes de tipos de mídia e suas relações temporais, a demanda atual por experiências mais ricas e personalizadas exige uma compreensão mais profunda do conteúdo semântico dessas mídias. Neste estudo, propomos a integração do processamento de nível semântico aos sistemas multimídia, enriquecendo o conteúdo com informações sobre entidades do mundo real, como objetos, ações, agentes e interpretação de linguagem. A principal contribuição desta dissertação é a apresentação de uma arquitetura para enriquecimento de dados multimídia em tempo real que usa técnicas de aprendizado de máquina para extrair representações semânticas incorporando as ao fluxos de dados multimídia como um serviço nativo e básico. Para demonstrar concretamente a proposta, implementamos dois casos de uso que servem como provas de conceito, mostrando a viabilidade da arquitetura e sua eficácia em cenários práticos. / [en] While traditional multimedia systems focused on efficient coding and storage of media types and their temporal relationships, the current demand for rich and customized experiences calls for a deeper understanding of semantic content. In this study, we propose the integration of semantic-level processing into multimedia systems, enriching content with information about real-world entities, such as objects, actions, agents, and language interpretation. The main contribution of this dissertation is the proposal of an architecture for real-time multimedia data enhancement that is able to use machine learning techniques to extract semantic representations and incorporating it into multimedia data streams as a native and basic service. To provide a concrete demonstration of the proposal, we implement two use cases that serve as proofs-of-concept, showing the feasibility of the architecture and showcasing its effectiveness in practical scenarios.

[pt] Nos últimos anos, os avanços mais recentes em robótica e suas aplicações têm sido usados para reduzir a carga de trabalho e os requisitos de mão-de-obra, melhorando o ambiente, a saúde e a segurança, particularmente nos sistemas de produção agrícola. Robôs autônomos fazem parte de tal inovação tecnológica e os robôs móveis com esteiras, em particular, têm sido amplamente utilizados em campos agrícolas em todo o mundo, já que suas esteiras proporcionam uma grande área de contato em solos úmidos e terrenos irregulares, evitando que o robô fique preso e melhorando a sua mobilidade. Neste trabalho, aborda-se a modelagem e o controle de robôs móveis com esteiras (Tracked Mobiler Robots, TMRs) para executar tarefas de vigilância em campos agrícolas. A metodologia proposta considera que o modelo cinemático do TMR são incertos devido ao escorregamento inerente entre as esteiras e o terreno. Para lidar com as incertezas de modelagem e perturbações externas, utiliza-se uma estratégia de controle robusto baseada na abordagem de modos deslizantes. Uma interface de usuário móvel (Mobile User Interface, MUI) baseada no sistema operacional Android é desenvolvida para controlar o robô movél com esteiras de forma manual ou autônoma. A partir da MUI, o operador humano pode visualizar as informações capturadas de sensores externos e internos. Simulações numéricas em MATLAB são realizadas para verificar o desempenho do controladores, bem como validar o modelo cinemático do robô, em diferentes configurações iniciais. / [en] In recent years, the latest advances in robotics and its applications have been used to reduce the workload and manpower requirements, improving the environment, health and safety (EHS) conditions, particularly in agricultural production and farming systems. Autonomous robots are part of such technological innovation and Tracked Mobile Robots (TMRs), in particular, have being widely used on agricultural fields around the world, since their tracks provide a large contact area on the wet soils and irregular terrains avoiding the robot to get stuck. In this work, we address the modeling and control design of tracked mobile robots (TMRs) able to perform surveillance tasks in agricultural fields. The proposed methodology considers that the kinematic models of the TMRs are both uncertain due to the inherent slippage between the tracks and the terrain. To deal with the modeling uncertainties and external disturbances, we use the sliding mode control (SMC) approach. A Mobile User Interface (MUI) based on Android operating system. is developed to control the TMR manually or autonomously. By using the MUI the human operator can visualize the information captured from external and internal sensors. Numerical simulations in MATLAB are carried out to verify the performance of the controller as well as validate the robot kinematic model under different configurations.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T20:44:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:56:45Z : No. of bitstreams: 1 144517.pdf: 3496120 bytes, checksum: 6dddbd09ee7b8855a249474c6f4e0141 (MD5)

[pt] O objetivo deste trabalho é investigar a utilização de um Sistema de Inferência Fuzzy (Fuzzy Inference System) para projetar um sistema de controle semiautônomo adequado a veículos militares, a partir do qual serão definidos valores para o Nível de Intervenção de um controlador automático. São apresentados conceitos básicos sobre a aplicação de Sistemas de Infer ência Fuzzy para a concepção de um ponderador de sinais e sobre a teoria de Controladores Preditivos Baseados em Modelo (Model Predictive Controllers), utilizados na implementação do sistema proposto. A partir da modelagem matemática do sistema dinâmico veicular foram obtidos resultados de simulações do veículo militar enquanto operado em situações perigosas e em que se faça necessária a intervenção do controlador, por exemplo, na presença de ameaças inimigas hostis ou em manobras altamente desestabilizadoras. O comportamento da variável de intervenção do controlador é apresentado por meio de suas curvas de evolução, e indica o seu aumento de acordo com o crescimento do nível de ameaça à qual o veículo está exposto. Os resultados são analisados criticamente, e conclui-se que o uso do sistema proposto resulta em um aumento qualitativo na segurança do veículo, tornando-o um sistema militar mais eficiente, com maior capacidade operacional, além de melhorar as habilidades de seu condutor. / [en] The purpose of this work is to investigate the use of Fuzzy Inference Systems to design an appropriate semi-autonomous control system for military vehicles, from which the choice of the automatic controller intervention level would be achieved. Basic concepts about the application of Fuzzy Inference Systems for the design of a weighted signal generator and about the Model Predictive Controllers theory are presented. These concepts were used for the implementation of the proposed semiautonomous control system. From the mathematical model of the vehicular dynamic system, results were obtained through simulated tests where the military vehicle was being operated in hazardous situations and in which the intervention of the automatic controller was necessary, e.g., in the presence of hostile enemy threats or in highly destabilizing maneuvers. The behavior of the controller s intervention variable is presented through its evolution curves and indicates its increase accordingly to the growth of the threat level to which the vehicle is exposed. The results are criticyzed, and it is concluded that the use of the proposed system will result in a qualitative increase in vehicle s safety, making it a more efficient military system, with greater operational capacity and enhancing the skills of its driver.

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] Neste trabalho, apresenta-se diferentes esquemas de controle servovisuais para tarefas robóticas de colheita de fruta, na presença de incertezas paramétricas nos modelos do sistema. O primeiro esquema combina as abordagens de servovisão baseada em posição (PBVS) e servovisão baseada em imagem (IBVS) para realizar, respectivamente, a aproximação até a fruta e, em seguida, um ajuste fino para a colheita. O segundo esquema usa uma abordagem de servovisão híbrida (HVS) para realizar a tarefa de colheita completa, projetando uma lei de controle adequada que combina vetores de erro definidos no espaço operacional e no espaço da imagem. A fase de detecção utiliza um algoritmo baseado no espaço de cores OTHA e limiar da imagem Otsu para um rápido reconhecimento de frutos maduros em cenários complexos. Além disso, um método de detecção mais preciso emprega uma Rede Neural Convolucional Profunda (DCNN) pré-treinada baseada em uma versão Segnet minimizada para uma inferência rápida durante a execução da tarefa. A localização do objeto é realizada empregando uma técnica de triangulação de imagem, que combina os algoritmos SURF e RANSAC ou ORB e BF-Matcher para extrair a característica da imagem da fruta e associa-lo com o seu ponto correspondente na outra visualização. No entanto, como esses algoritmos exigem um elevado custo computacional para os requisitos da tarefa, um método de estimativa mais rápido utiliza o centróide da fruta e transformação homogênea para descobrir os pontos correspondentes. Finalmente, um esquema de controle em modos deslizantes (SMC) baseado em visão e uma função de monitoramento de comutação são empregados para lidar com incertezas nos parâmetros de calibração do sistema de câmera-robô. Nesse sentido, é possível garantir a estabilidade assintótica e a convergência do erro da característica da imagem, mesmo que o ângulo de desalinhamento, em torno do eixo z, entre os sistemas de coordenadas da câmera e do efetuador seja incerto. / [en] In this work, we present different eye-in-hand visual servoing control schemes applied to a robotic harvesting task of soft fruits in the presence of parametric uncertainties in the system models. The first scheme combines position-based visual servoing (PBVS) and image-based visual servoing (IBVS) approaches in order to perform respectively an approach phase to the fruit and then a fine tuning of the end-effector to harvest. The second scheme uses a hybrid visual servoing (HVS) approach to fulfill the complete harvesting task, by designing a suitable control law which combines error vectors defined in both the image and operational spaces. For detecting the fruits, an algorithm based on the combination of the OHTA color space and Otsu’s threshold method for a fast recognition of mature fruits in complex scenarios. In addition, a more accurate detection method employs a pre-trained deep encoder-decoder algorithm based on a minimized Segnet version for a fast and cheap inference during the task execution. The object localization is accomplished by employing an image triangulation technique, which combines the speeded-up-robust-features (SURF) and the-randomsample-consensus (RANSAC) or the Oriented FAST and Rotated BRIEF and the Brute-Force Matcher (BF-Matcher) algorithms to extract the fruit image feature and match it to its correspondent feature-point into the other view of the stereo camera. However, since these algorithms are computationally expensive for the task requirements, a faster estimation method uses the fruit centroid and a homogeneous transformation for discovering matching points. Finally, a vision-based sliding-mode-control scheme and a switching monitoring function are employed to cope with uncertainties in the calibration parameters of the camera-robot system. In this context, it is possible to guarantee the asymptotic stability and convergence of the image feature error, even if the misalignment angle, around the z-axis, between the camera and end-effector frames is uncertain. 3D computer simulations and preliminary experimental results, obtained with a Mitsubishi robot arm RV-2AJ carrying out a simple strawberry picking task, are included to illustrate the performance and effectiveness of the proposed control scheme.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-01-31Bitstream added on 2014-06-13T19:26:47Z : No. of bitstreams: 1 estremote_ma_me_ilha.pdf: 1197186 bytes, checksum: a765f6c60b85ed25acef3625c598c522 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho descreve-se um Software de comando para o acionamento de um braço mecânico do robô SCORBOT ER - III. O software desenvolvido tem a capacidade de controlar e monitorar o robô remotamente em tempo real através da Rede Mundial de Computadores (WWW), utilizando bibliotecas de JAVA como: métodos nativos (JNI - JAVA Native Interface), Invocação de Métodos Remotos (RMI - Remote Method Invocation), Conectividade com Banco de Dados JAVA (JDBC - JAVA Database Connecvity) e JMF (JAVA Media Frameworks) com o Protocolo de Tempo Real - RTP (Real Time Protocol). Para controle do robô, o circuito de controle originalmente desenvolvido pelo fabricante, foi reprojetado utilizando-se o ambiente Max+Plus II da Altera e a conexão entre Robô e o PC é feita através de um dispositivo lógico programável tipo FPGA, que recebe os comandos provenientes da Porta Paralela do PC, o monitoramento através de câmeras digitais do tipo WEBCAM conectadas em uma Porta do tipo USB. / This work describes the development of a Software for the control of a mechanical arm type SCORBOT ER - III. This software has the capacity to control and to monitor the robot remotely in real time through the World Wide Web (WWW), using libraries of JAVA as: native methods (JNI-JAVA Native Interface), Invocation of Remote Methods (RMI - Remote Method Invocation), Connecvity with database JAVA (JDBC - JAVA Database Connecvity) and JMF (JAVA Media Frameworks) with the Protocol of Real Time - RTP (Real Time Protocol). The robot control circuit was redesigned using the Altera Max+Plus II environment and the connection between the robot and personal computer was made by the Parallel Port and digital cameras of the type WEBCAM, connected USB port.

Orientador: Joao Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_LeonimerFlaviode_D.pdf: 6867936 bytes, checksum: 344026f77cc24610774519b704ddccfa (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho apresenta a proposta de implementação de um ambiente virtual de simulação para projeto e concepção de sistema de supervisão e controle para robôs móveis, que sejam capazes de operar e de se adaptar a diferentes ambientes e condições. Este sistema virtual tem como finalidade facilitar o desenvolvimento de protótipos de sistemas embarcados, enfatizando a implementação de ferramentas que permitam a simulação das condições cinemáticas, dinâmicas e de controle, com monitoração em tempo real de todos pontos lmportantes do sistema. Para isso, é proposta uma arquitetura aberta de controle, integrando as duas principais técnicas de implementação de controle robótico a nível de hardware: sistemas microprocessadores e dispositivos de hardware reconfiguráveis. O sistema simulador implementado é composto de um módulo gerador de trajetória, de um módulo simulador cinemático e dinâmico e de um módulo de análise de resultados e erros. O módulo gerador de trajetória tem a finalidade de, uma vez conhecendo-se o ambiente em que o robô irá atuar, com seus obstáculos e particularidades, gerar uma trajetória cartesiána ótima, respeitando os limites e características do robô móvel. Todos os resultados cinemáticos e dinâmicos colhidos durante a simulação podem ser avaliados e visualizados em formatos de gráficos e tabelas, no módulo de análise de resultados, permitindo que seja feito um aperfeiçoamento no sistema, no sentido de minimizar os erros com a otimização dos ajustes necessários. Para a implementação do controlador no sistema embarcado utiliza-se a prototipagem rápida, que é a tecnologia que permite, em conjunto com o ambiente virtual de simulação, o desenvolvimento de um projeto de um controlador para robôs móveis. A validação e testes foram realizados com modelos de robôs móveis não holonômicos de transmissão diferencial / Abstract: This work presents the proposal of virtual environment implementation for project simulation and conception of supervision aild control systems for mobile robots, that are capable to operate and adapting in different environments and conditions. This virtual system has as purpose to facilitate the development of embedded architecture systems, emphasizing the implementation of tools that alIow the simulation of the kinematic conditions, dynamic and control, with real time monitoring of alI important system points. For this, an open control architecture is proposal, integrating the two main techniques of robotic control implementation in the hardware level: systems microprocessors and reconfigurable hardware devices. The implemented simulator system is composed of a trajectory generating module, a kinematic and dynamic simulator module and of a analysis module of results and errors. The kinematic and dynamic simulator module makes alI simulation of the mobile robot folIowing the pre-determined trajectory of the trajectory generator. All the kinematic and dynamic results shown during the simulation can be evaluated and visualized in graphs and tables formats, in the results analysis module, allowing an improvement in the system, minimizing the errors with the necessary adjustments optimization. For controlIer implementation in the embedded system, it uses the rapid prototyping, that is the technology that allows, in set with the virtual simulation environment, the development of a controlIer project for mobile robots. The validation and tests had been accomplish with nonholonomics mobile robots models with diferencial transmission / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Douglas Eduardo Zampieri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendeleck_Andre_D.pdf: 34563816 bytes, checksum: eb6f74befb171f93b3b0ab498352357e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho apresentamos uma estrutura neuronal artificial com autoaprendizado para o auxílio à geração de trajetórias em um ambiente desestruturado, O objetivo é formar uma sequência de valores de referência que podem auxiliar a definição de um caminho ou uma trajetória. A estrutura que estamos propondo foi inspirada no sistema neural biológico (principalmente a região hipocampal e cerebelar), redes neurais (principalmente rede tipo perceptron com treinamento pelo método de backpropagation) e nas teorias de aprendizado (principalmente a proposta por R. M. Gagne) / Abstract: In this paper we present a model using a conectionistic neural artificial net, operating in real time, to generate voluntary movement, with self learning, in unknown place. The model can help a robot to defme a trajectory and to go round impediments. The neuronal estructure is based in hippocampal theory and R. M. Gagne learning theory / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica