Analysing singularities of a benchmark problem

The purpose of this paper is to analyze the singularities of a well known benchmark problem ``Andrews' squeezing mechanism''. We show that for physically relevant parameter values this system admits singularities. The method is based on Gr\"obner bases computations and ideal decomposition. It is algorithmic and can thus be applied to study constraint singularities which arise in more general situations.Comment: 30 pages, 18 figures (yet small files), submitted to Multibody System Dynamic

CBRNE-kalustoyksikön suorituskyvyn määrittäminen

Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan Uudenmaan pelastuslaitosten CBRNE-kalustoyksiköiden suorituskykyä ja kehittämistarpeita. CBRNE-uhat (kemialliset, biologiset, radiologiset, ydin- ja räjähdeaineet) edustavat merkittäviä turvallisuusriskejä, jotka vaativat erityisiä valmiuksia ja tehokasta kalustoa. Tutkimuksen tavoitteena oli arvioida, miten hyvin nämä yksiköt vastaavat nykyisiin suorituskykyvaatimuksiin ja missä on parantamisen varaa. Tutkimuksessa käytettiin kyselytutkimusta ja aineistoanalyysiä nykytilanteen arvioimiseksi sekä asiantuntijahaastatteluja syventämään ymmärrystä CBRNE-uhkien hallinnasta. Tulokset osoittivat, että vaikka pelastuslaitosten suorituskyky on yleisesti ottaen hyvällä tasolla, kaluston modernisointi ja henkilöstön koulutus vaativat edelleen kehittämistä. Erityisesti kaluston soveltuvuus eri CBRNE-tilanteisiin ja valmiussuunnitelmien päivittäminen nousivat esiin keskeisinä kehityskohteina. Opinnäytetyön johtopäätöksissä korostettiin jatkuvan kehitystyön merkitystä sekä suunnitelmallisuutta uusissa kalustohankinnoissa. Tuloksia voidaan hyödyntää Uudenmaan pelastuslaitosten kehittämistyössä ja uusissa kalustohankinnoissa

Datapalvelimen luominen mesh-verkkoon

Opinnäytetyö tehtiin KajaProlle käytettäväksi muihin projekteihin. Tarkoituksena oli tutkia, mitä haasteita ja mahdollisuuksia mesh-verkon rakentamisesta voisi yritykselle olla. Opinnäytetyössä tutkittiin ensin hajautettujen verkkojen periaatetta teoriassa ja eri topologioiden eroja. Tämän jälkeen selvitettiin, mitä vaatii mesh-verkon rakentaminen ja pääpalvelimen pystyttäminen siihen. Samalla tutkittiin olemassa olevia ja mahdollisia mesh-teknologian käyttökohteita. Työn mesh-verkko rakennettiin käyttämällä KajaPron hankkimia Arduino-pohjaisia piirilevyjä ja kyseiseen verkkoon liitettiin Raspberry Pi -palvelin. Lopputuloksena oli jokseenkin toimiva demonstraatioverkko, joka kuitenkin kaipaa vielä hiomista ennen oikeaa käyttöä. Demonstraatioverkon rakentamisen aikana huomattiin, että vaikka mesh-verkot ovat melko joustavia yhteyksiltään, on palvelinta lisätessä otettava huomioon monia asioita, jotta yhteydet pääpalvelimeen muodostuvat dynaamisesti, sulavasti ja luotettavasti. Demonstraatioverkon päälle voidaan nykyisessäkin tilassa jo alkaa rakentaa toiminnallisuuksia. Demonstraatioverkon perusteella jatkokehitettävää olisi varsinkin yhteyksien asynkronisuudessa ja kirjastojen koodin tuomisessa lähemmäksi rautaa parempaa yhteydenhallintaa varten.This Bachelor’s thesis was done for KajaPro for utilization in other projects. The purpose was to research the possible disadvantages and opportunities building a mesh network would give to the company. At the beginning, the thesis goes through the research of the main ideas of and the differences between distributed and decentralized networks. After this, an attempt was made to figure out what building the mesh network and attaching the server to it actually requires. At the side, the existing and possible usage cases of mesh networks were considered. The network of this work was built using Arduino based circuit boards KajaPro had acquired. A Raspberry Pi server was then attached to this network. The work resulted in rather functional demonstration network, which still needs some adjusting before it can be used. During the building phase of the network, it occurred that even though mesh networks are quite flexible in terms of connectivity, there are many things to concider so that the connections to the main server can be made dynamically, smoothly and reliably. The demo network is now at the state that it can be used to build some sort of functionality on top of it already. Based on the experience with the demonstration network, the asynchronous behaviour of the connections must still to be further developed and the code of the now used high level libraries should be brought closer to the hardware for better control of the connections

Kinematic Analysis of Multi-4-Bar Mechanisms Using Algebraic Geometry

The configuration spaces (c-space) of mechanisms and robots can in many cases be presented as an algebraic variety. Different motion modes of mechanisms and robots are found as irreducible components of the variety. Singularities of the variety correspond usually (but not necessarily) to intersections of irreducible components/motion modes of the configuration space. A well-known method for finding the modes is the prime (and/or primary) decomposition of the constraint ideal corresponding to the mechanisms specific constraint map. However the direct computation of these decompositions is still in many cases too exhausting at least for standard computers. In this paper we present a method to speed up the decomposition significantly. If the mechanism consists or is constructed of subsystems whose c-space can be decomposed in feasible time then the whole decomposition of the c-space of the mechanism can be constructed from the decompositions of the subsystems. Here we concentrate on the 4-bar-subsystems but the approach generalizes naturally to more complicated subsystems as well. In fact the method works for all mechanisms which are constructed of subsystems whose decomposition is already known or can be computed. Further we present a way to investigate the nature of singularities which relies on the computation of the tangent cone at singular points of the c-space and the investigation of the primary decomposition of the tangent cone itself and partially its connection to intersection theory of algebraic varieties.</jats:p