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Inspeção robótica de tubulações : dispositivo de baixo custo e sistema de navegação.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.A inspeção de tubulações de pequenos diâmetros é uma atividade comum na indústria e desempenha um papel fundamental na garantia do fluxo eficiente de materiais. Problemas como obstruções, rachaduras e descontinuidades podem prejudicar a capacidade de transporte, tornando necessário realizar inspeções regulares em sistemas industriais. O Instituto Tecnológico Vale (ITV) propõe uma plataforma robótica para a inspeção de tubulações com um diâmetro a partir de 14 polegadas. Este dispositivo é fabricado principalmente com materiais de baixo custo, incluindo peças de polímero produzidas por meio de impressão 3D. A locomoção do robô é garantida por esteiras ajustáveis, capazes de se adaptar a diferentes condições de tubulação. O robô utiliza câmeras e diversos sensores para identificar possíveis anomalias. O software do robô é desenvolvido com base no ROS, tornando mais fácil a incorporação de funcionalidades autônomas. Esta dissertação fornece detalhes sobre a criação da plataforma robótica e apresenta resultados que abordam o projeto mecânico, eletrônico e o software incorporado no robô. Além disso, o documento descreve a implementação de um sistema de navegação autônomo que utiliza máquinas de estados e controle com base em campos vetoriais artificiais, projetados para seguir paredes e navegar no centro de corredores. Por fim, simulações e experimentos de campo realizados com o dispositivo robótico demonstram um grande potencial de uso para a realização de inspeções.The inspection of small-diameter pipelines is a common activity in the industry and plays a
fundamental role in ensuring the efficient flow of materials. Issues such as blockages, cracks,
and discontinuities can impair the transport capacity, making it necessary to conduct regular in-
spections in industrial systems. The Instituto Tecnologico Vale proposes a robotic platform for ́
inspecting pipelines with a diameter starting from 14 inches. This device is primarily manufac-
tured using low-cost materials, including polymer components produced through 3D printing.
The robot’s locomotion is ensured by adjustable tracks capable of adapting to various pipeline
conditions. The robot utilizes cameras and various sensors to identify potential anomalies. The
robot’s software is developed based on ROS, making it easier to incorporate autonomous func-
tionalities. This dissertation provides details about the creation of the robotic platform and
presents results that encompass the mechanical, electronic, and embedded software aspects of
the robot’s design. Additionally, the document describes the implementation of an autonomous
navigation system that utilizes state machines and control based on artificial vector fields, de-
signed for wall following and navigating through corridor centers. Finally, simulations and field
experiments conducted with the robotic device demonstrate significant potential for conducting
inspections
A two‑phase multi‑objective metaheuristic for a green UAV grid routing problem.
No full textThis paper deals with Unmanned Aerial Vehicle (UAV) routing in dynamic grid sce narios with limited battery autonomy and multiple charging stations. Inspired by a multi-criteria view of real systems, we consider diferent objective functions, while respecting the navigation over forbidden areas and also a real-time fight autonomy. A multi-objective variant of Variable Neighborhood Search is considered for finding sets of non-dominated solutions. Twelve neighborhood structures were developed in order to explore the solution space, including learning techniques. The latter stores known routes in order to speed up the search. A case of study was developed where UAVs have to serve clients spread throughout a grid, representing a map. Each UAV starts in a given grid point with a given battery charge, where the grid is composed by four diferent kinds of points: a regular one and three special (prohib ited, recharge and client). Any update can happen on the routes on real-time, so the metaheuristic should handle real-time information and update the plan and graphics user interface accordingly. Any sequence of valid adjacent points forms a route, but
since this yields a huge number of combinations, a preprocessing technique is pro posed to pre-compute distances in a given dynamic scenario. Computational results demonstrate the performance of diferent variants of the proposed algorithms
Biorrefinaria multiproduto do bagaço de malte : uma análise integrada das plataformas de extração de proteína seguida da produção de ácidos graxos voláteis por digestão anaeróbia.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.O bagaço de malte (BM) representa 85% do total de resíduos produzidos durante o processo de fabricação de cerveja, com um volume global de produção anual superior a 38 Mton. No Brasil, a maior parte desse resíduo agroindustrial é usado como suplementação nutricional para animais. Entretanto, no contexto da economia circular, essa biomassa pode ser fracionada para a obtenção de múltiplos produtos, dentre os quais as proteínas e os ácidos graxos voláteis (AGVs). Assim, nesse estudo foi avaliado o pré-tratamento alcalino sob pressão reduzida (PAPR) para extrair proteínas do bagaço de malte bruto, além da produção de ácidos carboxílicos por digestão anaeróbia a partir da fração sólida pré-tratada. A condição ótima do PAPR (T = 70oC, P = 455 mBar, t = 1 h e [NaOH] = 180 mmol L−1) foi capaz de remover 80% das proteínas do BM. Além disso, a condição otimizada foi seletiva (76,8%), teve uma pegada de carbono estimada reduzida (0,43 g CO2 g proteína extraída −1) e requer um tempo curto de reação (1 h). A remoção das proteínas do bagaço de malte não afetou o uso posterior da fração sólida para a produção de AGVs, como mostraram os resultados dos testes de digestão anaeróbia realizados com bagaço de malte in natura (BM-N) (cAGVs = 8005,3 mg L −1 ) e pré-tratado (BM-P) (cAGVs = 8126.6 mg L −1). O esterco bovino pré-tratado termicamente foi o melhor inóculo para a produção de AGVs a partir do BM, quando comparado aos tratamentos ácido, alcalino e com 2-bromoetanosulfato. A condição otimizada (T = 25oC e pH = 9) para a produção de AGVs a partir da fração sólida do bagaço de malte produziu 7900 mg L −1 de AGVs. Nos testes de fermentação, Clostridiaceae e Peptostreptococcaceae foram os membros mais abundantes nos reatores alimentados com BM-N. Por outro lado, nos reatores alimentados com BM-P a comunidade microbiana foi dominada pelas famílias Bacteroidaceae e Oscillospiraceae, que juntas representaram mais de 52% dos microrganismos identificados. A análise do ciclo de vida das tecnologias emergentes mostrou os pontos críticos para melhorar a atratividade das plataformas investigadas, quando comparada ao business as usual. A plataforma 2 (proteínas, gás natural e fertilizantes) foi a que apresentou menores emissões na categoria aquecimento global (2,4 kg CO2-eq). Para a plataforma multiproduto 3 (proteínas, AGVs, gás natural e fertilizantes) (10,0 kg CO2-eq) sugere-se que os estudos futuros concentrem os seus esforços em aumentar a eficiência de conversão da digestão anaeróbia visando a produção de AGVs.Brewer’s spent grains (BSG) represent 85% of the total waste produced by the brewing industry, with a global annual production volume exceeding 38 Mton. In Brazil, most of this agro-industrial waste is used as nutritional supplementation for animals. However, in a circular economy, this biomass can be fractionated to obtain multiple products, including proteins and volatile fatty acids (VFAs). This study evaluated the reduced pressure alkaline pretreatment (RPAP) to extract proteins from raw BSG, as well as the production of carboxylic acids through anaerobic digestion from the pretreated solid fraction. The optimal RPAP condition (T = 70oC, P = 455 mBar, t = 1 h, [NaOH] = 180 mmol L−1 ) was able to remove 80% of the proteins from BSG. Furthermore, the optimized condition was selective (76.8%), presented a reduced estimated carbon footprint (0.43 g CO2 per g of extracted protein), and required a short reaction time (1 h). The removal of proteins from BSG did not affect the subsequent use of the solid fraction for VFA production, as shown by the results of anaerobic digestion tests conducted with non-pretreated BSG (BSG-N) (cVFAs = 8005.3 mg L − 1 ) and pretreated BSG (BSG-P) (cVFAs = 8126.6 mg L−1 ). Thermally pretreated bovine manure was the best inoculum for VFA production from BSG when compared to acid, alkaline, and 2-bromoethanesulfate treatments. The optimized condition (T = 25oC and pH = 9) for VFA production from BSG-P produced 7900 mg L−1 of VFAs. In fermentation tests, Clostridiaceae and Peptostreptococcaceae were the most abundant members in the reactors fed with BSG-N. On the other hand, in reactors fed with BSG-P, the microbial community was dominated by the families Bacteroidaceae and Oscillospiraceae, which together accounted for more than 52% of the identified microorganisms. Prospective life cycle assessment (LCA) of emerging technologies showed the critical points to improve the attractiveness of the investigated platforms when compared to business as usual. Platform 2 (proteins, natural gas, and fertilizers) had the lowest emissions in the global warming category (2.4 kg CO2-eq). For the multiproduct platform 3 (proteins, VFAs, natural gas, and fertilizers) (10.0 kg CO2-eq) future studies should focus their efforts on increasing the anaerobic digestion conversion efficiency for VFA production
Diminishing benefits of urban living for children and adolescents’ growth and development.
No full textOptimal growth and development in childhood and adolescence is crucial for lifelong health and well-being1,2,3,4,5,6. Here we used data from 2,325 population-based studies, with measurements of height and weight from 71 million participants, to report the height and body-mass index (BMI) of children and adolescents aged 5–19 years on the basis of rural and urban place of residence in 200 countries and territories from 1990 to 2020. In 1990, children and adolescents residing in cities were taller than their rural counterparts in all but a few high-income countries. By 2020, the urban height advantage became smaller in most countries, and in many high-income western countries it reversed into a small urban-based disadvantage. The exception was for boys in most countries in sub-Saharan Africa and in some countries in Oceania, south Asia and the region of central Asia, Middle East and north Africa. In these countries, successive cohorts of boys from rural places either did not gain height or possibly became shorter, and hence fell further behind their urban peers. The difference between the age-standardized mean BMI of children in urban and rural areas was <1.1 kg m–2 in the vast majority of countries. Within this small range, BMI increased slightly more in cities than in rural areas, except in south Asia, sub-Saharan Africa and some countries in central and eastern Europe. Our results show that in much of the world, the growth and developmental advantages of living in cities have diminished in the twenty-first century, whereas in much of sub-Saharan Africa they have amplified
O quinto Netuno : a expansão marítima da Inglaterra durante a dinastia Tudor a partir dos conceitos de autoridade e experiência.
No full textPrograma de Pós-Graduação em História. Departamento de História, Instituto de Ciências Humanas e Sociais, Universidade Federal de Ouro Preto.Este trabalho analisa o processo de expansão marítima inglesa entre os séculos XV e
XVI a partir dos conceitos de autoridade e experiência. Para tanto, a pesquisa se
centrou em torno de dois grandes objetivos: reavaliar como esses termos foram
entendidos e empregados no início da Primeira Modernidade, bem como certos
pressupostos que balizaram as análises sobre os primórdios das navegações na
Inglaterra. Quanto ao primeiro ponto, ao investigar os sentidos atribuídos a autoridade e
experiência e as maneiras pelas quais foram invocados e utilizados no período em
questão, ficou demonstrado não se tratar de instâncias excludentes ou necessariamente
antagônicas, como geralmente foram caracterizadas na historiografia, em especial
aquela que definiu a Primeira Modernidade como o momento elevação da experiência
em detrimento da autoridade como fundamento da produção e legitimação de
conhecimentos. A documentação selecionada também nos permitiu afirmar que ideias
relativas à ocupação sobre áreas da América, à propensão às navegações como
“natureza” ou “destinos” nacionais e à relação refratária aos reinos ibéricos não
estiveram presentes no primeiro século da expansão marítima inglesa, conforme
sustentado por determinadas correntes historiográficas. O aparecimento desses tópicos
se deu a partir da produção de propagandistas dos empreendimentos marítimos de fins
do século XVI, cujas visões acerca do processo expansionista e colonial acabou
incorporada pela produção posterior que os empregou como fontes.This work analyzes the process of English maritime expansion between the 15th and
16th centuries based on the concepts of authority and experience. To this end, the
research was centered around two main objectives: to reassess how these terms were
understood and used at the beginning of the Early Modern period, as well as certain
assumptions that guided analyzes of the beginnings of navigation in England. As for the
first point, when investigating the meanings attributed to authority and experience and
the ways in which they were invoked and used in the period in question, it was
demonstrated that they were not necessarily antagonistic instances, as they are generally
identified in historiography, especially the one that characterizes the Early Modern
period as the moment of ascension of experience as the foundation of the production
and legitimation of knowledge. The selected documentation also allowed us to state that
ideas related to the occupation of areas of America, the propensity for navigation as a
national “nature” or “destiny” and the refractory relationship with the Iberian kingdoms
were not present in the first century of the English maritime expansion, as supported by
certain historiographic trends. These topics emerged from the production of
propagandists of maritime enterprises at the end of the 16th century, whose views about
the expansionist and colonial process ended up being incorporated by later production
that used them as sources
(Micro)mobilidade por patinetes elétricos : avaliação psicométrica da importância de atributos associados ao ambiente construído para a escolha de se utilizar o modo em Belo Horizonte.
No full textThe emergence of e-scooter (ES) sharing systems in Belo Horizonte, as well as in other
urban centers around the world, has brought attention to a new way of getting around
cities. While the occurrence of crashes involving micromobility vehicles is relatively
small compared to the number of trips taken, it has sparked efforts from various
stakeholders to understand how urban spaces can be optimized to maximize
opportunities and minimize risks. This study focuses on evaluating the importance of
built environment characteristics for individuals choosing to ride ES, according to the
perception of those who are familiar with Belo Horizonte. Drawing from Bikeability
indicators as a foundation, an online survey based on the Likert scale was applied. The
results indicate that the predominant profile of ES users aligns with existing literature,
consisting of young adult males with higher incomes and education levels. Although
82% of respondents expressed an interest in using ES, 61% noted that the city lacks the necessary conditions to support its operation. Utilizing the Method of Successive
Intervals (MSI), the study identifies pavement condition and the presence of dedicated
bike lanes as the most influential factors impacting ES usage.O surgimento de programas de compartilhamento de patinetes elétricos (PEs) em Belo
Horizonte – assim como em outros centros urbanos de todo o mundo, pôs em foco uma
nova proposta de circular pelas cidades. A ocorrência de sinistros envolvendo o
micromodo – ainda que proporcionalmente pequena em relação ao número de viagens
realizadas, conduziu um esforço de diferentes atores em compreender como o espaço
urbano deve ser otimizado de forma a maximizar oportunidades e minimizar riscos. O
presente trabalho avalia a importância de características do ambiente construído na
escolha de se utilizar o PE, segundo a percepção daqueles que conhecem Belo Horizonte. Partindo-se de indicadores de ciclabilidade, aplicou-se Questionário Online
baseado em Escala Likert. Os resultados indicam que o perfil predominante do usuário
de PE – homem, adulto jovem, alta renda e escolaridade, corresponde àquele observado na literatura. 82% consideram utilizar o modo, mas 61% apontam que a cidade não apresenta as condições necessárias para sua operação. Pelo Método do Intervalos Sucessivos (MIS), verifica-se que os fatores mais importantes são a conservação do pavimento e a presença de rota cicloviária
Identificação de metabólitos gerados no processo de biotransformação do fungicida tebuconazol pelo modelo animal zebrafish (Danio rerio).
No full textPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.O Brasil é o maior consumidor de agrotóxicos do mundo e diversos estudos relatam
a presença destas substâncias em alimentos e em cursos d’água do país. O
tebuconazol, fungicida do grupo químico triazol, é utilizado em diversas culturas e
está entre os mais vendidos de acordo com relatórios publicados pelo IBAMA. Como
consequência, tem sido detectado em alimentos de origem vegetal e em amostras de
água de diversas regiões do país. Estudos têm mostrado que, mesmo em baixas
concentrações, o tebuconazol possui potencial de causar diversas disfunções em
organismos vivos, incluindo estresse oxidativo, desregulação endócrina e alterações
comportamentais. Neste contexto, a presente pesquisa tem como objetivo a
identificação dos metabólitos gerados no processo de biotransformação durante a
exposição do modelo animal zebrafish (Danio rerio) ao tebuconazol usando
cromatografia líquida acoplada a um espectrômetro de massa de alta resolução (LCHRMS). Para isso, foi realizado um ensaio utilizando um grupo de tratamento, em
que os peixes foram expostos a uma concentração de 180 ug/L de tebuconazol, um
grupo para avaliação da estabilidade, em que aquários sem peixes foram mantidos a
uma concentração de 180 ug/L de tebuconazol, e um aquário para controle negativo,
com peixes livres de contaminação. Dois metabólitos de Fase I foram identificados,
TEB-OH e TEB-COOH, e um metabólito de Fase II, TEB-S. A metabolômica alvo
indicou que o TEB-S é o único metabólito que pode ser usado com segurança como
biomarcador para monitorar a exposição do zebrafish ao tebuconazol e, até onde se
sabe, este é o primeiro estudo a sugerir a sulfatação do tebuconazol (TEB-S). Além
disso, a utilização de amostras de água mostrou-se uma abordagem promissora
quando comparada às matrizes biológicas usuais (e.x. plasma), constituindo-se em
uma matriz importante para avaliar a exposição de animais aquáticos ao tebuconazol
por ser uma matriz limpa e de fácil obtenção.Brazil is the largest consumer of pesticides in the world and several studies reported
the presence of these substances in food and water courses in the country.
Tebuconazole, a fungicide of the triazole chemical group, is used in several cultures
and is among the best sellers according to reports published by IBAMA. As a
consequence, it has been detected in foods of plant origin and water samples from
different regions of the country. Studies show that tebuconazole has the potential to
cause several dysfunctions in living organisms, including oxidative stress, behavioral
changes, chromosomal damage and endocrine disruption. In this context, the aim of
this work was to evaluate tebuconazole metabolites in zebrafish water tanks using
liquid chromatography coupled to a high-resolution mass spectrometer (LC-HRMS) to
highlight analytical targets in order to monitor tebuconazole exposure in aquatic
environments. For this, an assay was carried out using a treatment group, in which the
fish were exposed to a concentration of 180 ug/L of tebuconazole, a group for stability
evaluation, in which water tanks without fish were satisfied at a concentration of 180
ug /L of tebuconazole, and a water tank for negative control, with fish free of
contamination. Two Phase I metabolites were identified, TEB-OH and TEB-COOH,
and one Phase II metabolite, TEB-S. Targeted metabolomics indicated that TEB-S is
the only metabolite that can be safely use as a biomarker to monitor zebrafish exposure
to tebuconazole and, to our knowledge, this is the first study to suggest tebuconazole
sulfate (TEB-S). In addition, the use of water samples proved to be a promising
approach when compared to the usual biological matrices (e.g. plasma), constituting
an important matrix for evaluating the exposure of aquatic animals to tebuconazole
because it is a clean matrix and easy to obtain
Mischaracterization of the historic center of Ouro Preto / MG : the perception of natives and tourists.
No full textO presente trabalho buscou apresentar a questão da descaracterização e a
desvalorização das casas históricas e o crescimento demográfico desordenado no entorno do
centro histórico de Ouro Preto/MG, fazendo uma breve comparação com outras cidades
históricas. Buscou-se analisar o olhar dos moradores no que tange a essa história que está sendo
derrubada com a estrutura dessas casas, analisando a percepção dos turistas ao se depararem
com essa paisagem e com o patrimônio degradado e o que pode ser feito para preservar e
valorizar estes patrimônios resguardando a história local. O estudo foi construído por meio das
experiências vividas pela pesquisadora, por meio dos trabalhos realizados no Museu da
Inconfidência em Ouro Preto/MG e por meio da vivência enquanto moradora da cidade. O estudo
desta temática tende a ser muito importante devido à pesquisa relativa à conservação e proteção
ao patrimônio, buscando entender a percepção dos entrevistados em relação a situação
patrimonial e da memória preservada do município. Tratou-se de uma pesquisa exploratória
descritiva de natureza qualitativa, realizada através da aplicação de questionários e entrevistas
que identificaram a percepção dos entrevistados. Com esta pesquisa foi possível identificar que a
percepção do espaço vem de como cada um o observa e o interpreta, seja morador ou turista.
Relacionando à responsabilidade ao patrimônio, ao nível de importância que o bem representa e
ao nível de descaracterização da cultura local e da arquitetura original.This work presented the issue of mischaracterization and devaluation of historic
houses and the disorderly demographic growth around the historic center of Ouro Preto/MG,
making a brief comparison to other historic cities. We analyzed the perspective of residents and
the perception of tourists about it. The study was constructed through the experiences as a
resident lived by the researcher and through the work carried out at the Museum of
Inconfidência in Ouro Preto/MG. It was descriptive exploratory research of a qualitative nature,
applying questionnaires and interviews that identified the perception of the interviewees
regarding this issue, discussing and encouraging with this action the preservation of historic
centers. In terms of history, the research made local tourism and the enjoyment of these goods
aware
New applications of an old individual-based model for biological dynamics.
No full textA simplified representation or interpretation of reality using conceptual and mathematical models plays a role in
understanding important phenomena, especially biological ones. Based on Medawar’s mutation accumulation
theory, which predicts that the strength of natural selection decreases with age, favouring the accumulation of
deleterious genes to be expressed at advanced ages, an individual-based model (IBM) published in 1995 was
designed to demonstrate the biological ageing mechanism, with each individual being represented by a bitstring
in a chronological manner. This model is called Penna Model (Penna, 1995) in honour of the creator, the
physicist Thadeu Josino Pereira Penna. For this first time, this article carries out a systematic review of the use of
Penna Model to assess its applicability in other phenomena and biological mechanisms. Our results indicate that
the model was extensively explored and improved by researchers from different parts of the world, through small
changes in the structure and base parameters of the model aimed at the biological phenomena of interest
including Ecology, Evolutionary Ecology and Genetics issues. These changes have allowed the use of the model in
other biological phenomena besides aging, with studies in systems of predation, competition, fragmentation,
natural selection, speciation, genetics, immunology, epidemiology and others. The model is highlighted as a
fairly flexible tool for applied biological dynamics of simple use, with the possibility of implementing different
scales - temporal or spatial; and different languages - computational, logical or numerical; in addition to the
possibility of inserting parameters that modify the individual and/or population that allow consistent results for
decision-making
