Sistema de modelização tridimensional de galerias subterrâneas

A presente dissertação apresenta uma solução para o problema de modelização tridimensional de galerias subterrâneas. O trabalho desenvolvido emprega técnicas provenientes da área da robótica móvel para obtenção um sistema autónomo móvel de modelização, capaz de operar em ambientes não estruturados sem acesso a sistemas de posicionamento global, designadamente GPS. Um sistema de modelização móvel e autónomo pode ser bastante vantajoso, pois constitui um método rápido e simples de monitorização das estruturas e criação de representações virtuais das galerias com um elevado nível de detalhe. O sistema de modelização desloca-se no interior dos túneis para recolher informações sensoriais sobre a geometria da estrutura. A tarefa de organização destes dados com vista _a construção de um modelo coerente, exige um conhecimento exacto do percurso praticado pelo sistema, logo o problema de localização da plataforma sensorial tem que ser resolvido. A formulação de um sistema de localização autónoma tem que superar obstáculos que se manifestam vincadamente nos ambientes underground, tais como a monotonia estrutural e a já referida ausência de sistemas de posicionamento global. Neste contexto, foi abordado o conceito de SLAM (Simultaneous Loacalization and Mapping) para determinação da localização da plataforma sensorial em seis graus de liberdade. Seguindo a abordagem tradicional, o núcleo do algoritmo de SLAM consiste no filtro de Kalman estendido (EKF { Extended Kalman Filter ). O sistema proposto incorpora métodos avançados do estado da arte, designadamente a parametrização em profundidade inversa (Inverse Depth Parametrization) e o método de rejeição de outliers 1-Point RANSAC. A contribuição mais importante do método por nós proposto para o avanço do estado da arte foi a fusão da informação visual com a informação inercial. O algoritmo de localização foi testado com base em dados reais, adquiridos no interior de um túnel rodoviário. Os resultados obtidos permitem concluir que, ao fundir medidas inerciais com informações visuais, conseguimos evitar o fenómeno de degeneração do factor de escala, comum nas aplicações de localização através de sistemas puramente monoculares. Provámos simultaneamente que a correcção de um sistema de localização inercial através da consideração de informações visuais é eficaz, pois permite suprimir os desvios de trajectória que caracterizam os sistemas de dead reckoning. O algoritmo de modelização, com base na localização estimada, organiza no espaço tridimensional os dados geométricos adquiridos, resultando deste processo um modelo em nuvem de pontos, que posteriormente _e convertido numa malha triangular, atingindo-se assim uma representação mais realista do cenário original.

Actuador linear para teste de teclas na indústria automóvel

As indústrias de componentes e acessórios automóveis são um elo fundamental no processo produtivo da indústria automóvel. Neste leque industrial encontra-se a Preh Portugal, Lda, como empresa fornecedora de componentes electrónicos, mais concretamente, painéis de controlo de climatização. Os painéis fornecidos pela Preh aos seus clientes encontram-se sujeitos a rigorosos testes de qualidade e funcionalidade. Neste sentido o teste funcional das teclas surge, relacionando o curso da tecla em função de uma força actuante. Esta relação está comprometida com uma curva característica padrão para o tipo de tecla. Para além destes compromissos, também é necessário que a tecla feche e abra o seu contacto eléctrico. Esta tese foca-se no desenvolvimento do teste de teclas, apresentando uma alteração ao sistema actual com a introdução de um sistema embebido, no intuito de flexibilizar o sistema de teste e reduzindo custos. O sistema embebido pretende dar capacidade de processamento ao teste e, desta forma, substituir o actual computador como elemento de processamento. A solução implementada consistiu numa mudança estrutural, através da inclusão do sistema embebido entre o computador e o sistema de deslocamento. Passando o foco central do processo de teste a residir no sistema embebido, este tem de estabelecer comunicações com os restantes elementos intervenientes no teste. Estabelece comunicações série RS-232 com o sistema de deslocamento (leitura do curso e força na tecla), Ethernet com o computador (comandos, parâmetros e resultados) e CAN com o painel de controlo de climatização (fecho/abertura do contacto eléctrico). A concretização deste projecto resultou numa nova estrutura e aplicação, a qual é facilmente integrada na linha de produção com as vantagens de ser menos onerosa e mais flexível, conforme o pretendido.

Sistema de modelização tridimensional para ambientes não estruturados

A navegação de veículos autónomos em ambientes não estruturados continua a ser um problema em aberto. A complexidade do mundo real ainda é um desafio. A difícil caracterização do relevo irregular, dos objectos dinâmicos e pouco distintos(e a inexistência de referências de localização) tem sido alvo de estudo e do desenvolvimento de vários métodos que permitam de uma forma eficiente, e em tempo real, modelizar o espaço tridimensional. O trabalho realizado ao longo desta dissertação insere-se na estratégia do Laboratório de Sistemas Autónomos (LSA) na pesquisa e desenvolvimento de sistemas sensoriais que possibilitem o aumento da capacidade de percepção das plataformas robóticas. O desenvolvimento de um sistema de modelização tridimensional visa acrescentar aos projectos LINCE (Land INtelligent Cooperative Explorer) e TIGRE (Terrestrial Intelligent General proposed Robot Explorer) maior autonomia e capacidade de exploração e mapeamento. Apresentamos alguns sensores utilizados para a aquisição de modelos tridimensionais, bem como alguns dos métodos mais utilizados para o processo de mapeamento, e a sua aplicação em plataformas robóticas. Ao longo desta dissertação são apresentadas e validadas técnicas que permitem a obtenção de modelos tridimensionais. É abordado o problema de analisar a cor e geometria dos objectos, e da criação de modelos realistas que os representam. Desenvolvemos um sistema que nos permite a obtenção de dados volumétricos tridimensionais, a partir de múltiplas leituras de um Laser Range Finder bidimensional de médio alcance. Aos conjuntos de dados resultantes associamos numa nuvem de pontos coerente e referenciada. Foram desenvolvidas e implementadas técnicas de segmentação que permitem inspeccionar uma nuvem de pontos e classifica-la quanto às suas características geométricas, bem como ao tipo de estruturas que representem. São apresentadas algumas técnicas para a criação de Mapas de Elevação Digital, tendo sido desenvolvida um novo método que tira partido da segmentação efectuada

Indexação e pesquisa de informação com base em ontologias interligadas

Tecnologias da Web Semântica como RDF, OWL e SPARQL sofreram nos últimos anos um forte crescimento e aceitação. Projectos como a DBPedia e Open Street Map começam a evidenciar o verdadeiro potencial da Linked Open Data. No entanto os motores de pesquisa semânticos ainda estão atrasados neste crescendo de tecnologias semânticas. As soluções disponíveis baseiam-se mais em recursos de processamento de linguagem natural. Ferramentas poderosas da Web Semântica como ontologias, motores de inferência e linguagens de pesquisa semântica não são ainda comuns. Adicionalmente a esta realidade, existem certas dificuldades na implementação de um Motor de Pesquisa Semântico. Conforme demonstrado nesta dissertação, é necessária uma arquitectura federada de forma a aproveitar todo o potencial da Linked Open Data. No entanto um sistema federado nesse ambiente apresenta problemas de performance que devem ser resolvidos através de cooperação entre fontes de dados. O standard actual de linguagem de pesquisa na Web Semântica, o SPARQL, não oferece um mecanismo para cooperação entre fontes de dados. Esta dissertação propõe uma arquitectura federada que contém mecanismos que permitem cooperação entre fontes de dados. Aborda o problema da performance propondo um índice gerido de forma centralizada assim como mapeamentos entre os modelos de dados de cada fonte de dados. A arquitectura proposta é modular, permitindo um crescimento de repositórios e funcionalidades simples e de forma descentralizada, à semelhança da Linked Open Data e da própria World Wide Web. Esta arquitectura trabalha com pesquisas por termos em linguagem natural e também com inquéritos formais em linguagem SPARQL. No entanto os repositórios considerados contêm apenas dados em formato RDF. Esta dissertação baseia-se em múltiplas ontologias partilhadas e interligadas.

Private cloud computing platforms. Analysis and implementation in a Higher Education Institution

The constant evolution of the Internet and its increasing use and subsequent entailing to private and public activities, resulting in a strong impact on their survival, originates an emerging technology. Through cloud computing, it is possible to abstract users from the lower layers to the business, focusing only on what is most important to manage and with the advantage of being able to grow (or degrades) resources as needed. The paradigm of cloud arises from the necessity of optimization of IT resources evolving in an emergent and rapidly expanding and technology. In this regard, after a study of the most common cloud platforms and the tactic of the current implementation of the technologies applied at the Institute of Biomedical Sciences of Abel Salazar and Faculty of Pharmacy of Oporto University a proposed evolution is suggested in order adorn certain requirements in the context of cloud computing.

La condition de la femme dans le cid

La tragi-comédie de Corneille, «Le Cid» (1636-7), est davantage une pièce d‘amour qui illustre bien la condition de la femme au XVIIème siècle. Le triangle amoureux constitué par l‘Infante, Chimène et Rodrigue est l‘un des fondements de la pièce. Cependant, comme les personnages sont insérés dans un système féodal basé sur une idéologie aristocratique, l‘amour ne se présente pas comme une jouissance paisible. De cette façon, il y a une lutte acharnée entre l‘amour, le devoir et l‘honneur, ce qui est frappant au niveau lexical. Les personnages les plus jeunes utilisent beaucoup de mots associés au thème de l‘amour et qui ont le radical amour-, tandis que les plus âgés emploient très souvent des mots qui appartiennent au champ lexical de l‘honneur et de la gloire. Selon D. Diègue, l‘honneur a plus de puissance que l‘amour, et il trouve que l‘homme qui s‘endort dans l‘amour oublie ses devoirs. Pour l‘Infante, Chimène et Rodrigue, l‘amour est lié à la souffrance. L‘Infante souffre, mais elle se conforme, parce qu‘étant donné qu‘elle est fille de roi, elle ne peut pas aimer Rodrigue qui appartient à un rang inférieur. Chimène est le revers de l‘Infante, c‘est une femme rebelle qui veut mouler sa destinée. Cependant, tout au long de la pièce, l‘héroïne est assujettie à une force mâle: si parfois l‘amour entre elle et Rodrigue ressemble à l‘amour courtois du Moyen âge quand il se met à la disposition de sa maîtresse et la place au-dessus de lui, la plupart du temps il met la passion en dessous de l‘honneur, parce que c‘est un homme et descend d‘une famille de guerriers vaillants. Selon le code chevaleresque dans lequel il est inséré la femme est inférieure à l‘homme. À la fin de la pièce, il y a une victoire de l‘amour sur l‘honneur et le devoir : Chimène abdique de son honneur en pardonnant et en prenant pour mari l‘assassin de son père. Le monde de l‘élément masculin triomphe et elle devient le prix de la victoire de Rodrigue. Mais si son statut de femme l‘empêche de sortir victorieuse, elle ne se conforme pas et dans sa dernière tirade elle met en question la justice et défie la société féodale.

Recordações de Vandelli: Literatura e história nas viagens filosóficas de Portugal pelo Brasil

O confronto entre certas criações ficcionais e a dinâmica da colonização nos leva a diversos campos disciplinares. Se a história registrou o intenso intercâmbio de mercadorias e idéias que ocorreu entre Portugal e Brasil, a partir da descoberta do Novo Mundo, a literatura revisitou e recriou esse passado. É o que se constata na obra do escritor brasileiro João Guimarães Rosa, em que articulando a realidade e a imaginação, a natureza e o homem, o regional e o universal, o escritor de perfil naturalista ilumina a linguagem da História e da Ciência pela Arte. Com relação às expedições científicas portuguesas pelo Brasil, a história relata que, na segunda metade do século XVIII, Portugal impulsionou a elaboração de um projeto de confecção de uma História Natural, tendo como espaço de criação cultural a Academia Real das Ciências de Lisboa. Esse empreendimento, no entanto, não teria sido possìvel sem as ―viagens imaginárias‖ do intelectual Domenico Agostino Vandelli, correspondente de Lineu e um dos principais articuladores da política portuguesa dirigida às colônias. Assim, instruídos conforme o livro Viagens filosóficas ou dissertações sobre as importantes regras que o filósofo naturalista nas suas peregrinações deve principalmente observar, alunos da Universidade de Coimbra, onde Vandelli era professor de História Natural e Química, são preparados para explorar as colônias ultramarinas. Em meio à produção literária de Guimarães Rosa, destacamos o conto ―O recado do morro‖, do livro Corpo de baile, lançado em 1956, para um paralelo com a História. Nessa ficção, um narrador conta a estória de uma pitoresca expedição, formada por moradores de um vilarejo, contratados por um viajante alemão, que percorre o interior do estado de Minas Gerais. Região de grutas, minerais, vegetação de cerrado (com diversidade em espécies comestíveis e medicinais), de fazendas de gado, animais em perigo de extinção e homens sábios do sertão, é com o uso dessa enigmática paisagem, que o escritor vai moldar o seu ―recado‖. Através de um estudo comparado entre os ideais naturalistas de Vandelli (evidentes nas correspondências trocadas com Lineu e nas Instruções aos viajantes) e do escritor Guimarães Rosa (expresso de forma ficcional), destacamos a necessidade de se resgatar, nos dias atuais, seus trabalhos, como forma de se propor uma nova relação do homem com o meio ambiente. Nós, de fato, reconhecemos que Deus todo-poderoso escreveu dois livros, a natureza e a revelação [...] (Lineu, 1765) O confronto entre certas criações ficcionais e a dinâmica da colonização nos leva a percorrer interessantes caminhos da História, da Literatura e das Ciências da Natureza. Se a história registrou o intenso intercâmbio de produtos e idéias, que ocorreu entre Portugal e Brasil, via Atlântico, a partir da descoberta do Novo Mundo, alguns escritores do Modernismo brasileiro revisitaram e recriaram esse passado. No que se refere às expedições científicas portuguesas pelo Brasil, o historiador Oswaldo Munteal Filho lembra que, na segunda metade do século XVIII, Portugal impulsionou a elaboração de um projeto de confecção de uma História Natural de suas colônias, tendo como espaço de criação cultural e reflexiva a Academia Real das Ciências de Lisboa. Esse empreendimento, no entanto, não teria sido possìvel sem as ―viagens imaginárias‖ do intelectual ilustrado Domenico Agostino Vandelli, um dos principais articuladores da política portuguesa dirigida às colônias no âmbito da Academia. Segundo seu pensamento, era preciso munir os naturalistas com ferramentas capazes de desvendar um Brasil desconhecido do ponto de vista da ciência e ainda intocado quanto às potencialidades de seus elementos naturais. Portanto, o olhar do naturalista deveria passar, primeiro, pelo utilitário: as virtudes das plantas medicinais, os usos dos gêneros exóticos, o aproveitamento do reino animal e mineral e a fertilidade das extensas terras. Reordenar a Natureza, não mais de forma alegórica, mas através da observação e experiência figurava-lhe como medida necessária e urgente. A par disso e instruídos conforme o livro Viagens filosóficas ou dissertações sobre as importantes regras que o filósofo naturalista, nas suas peregrinações, deve principalmente observar, alunos da Universidade de Coimbra, onde Vandelli era professor de História Natural e Química, são preparados para explorar as colônias ultramarinas (p. 483-518).

Emissão de voz cantada na Língua Portuguesa

Durante uma carreira de mais de 30 anos, constituiu sempre uma preocupação o poder não ser perceptível o texto cantado. A cantores com mérito vocal e larga experiência notam-se pontos fracos na inteligibilidade dos textos ou na forma artificial, da articulação. Muitos docentes, têm a mesma dificuldade no ensino. Esse problema surge em todas as línguas, mas interessa-nos o português. Não existindo estudos do português cantado, elaborou-se um trabalho, com o qual se contribui para um melhor conhecimento da fonética e sua adaptação ao Canto. Efectuaram-se testes perceptivos, verificando-se que alunos em fase mais avançada e noções mais precisas da articulação para o Canto conseguiram percentagem superior de inteligibilidade. Estas adaptações incidiram na maior abertura de vogais, consoantes mais percutidas ou sub-articuladas conforme o caso, distribuição rítmica das componentes dos ditongos, etc. Pode concluir-se que a sistematização de ensinamentos de como abordar, na voz cantada, a emissão de fonemas, ditongos, vogais e consoantes utilizada nas aulas, menos corrente que a fonética tradicional, permitiu uma maior percepção dos textos.

Devolução de doses unitárias: análise de uma prática diária

A Distribuição Individual Diária em Dose Unitária deve assegurar o maior rigor no Processo de Distribuição de Medicamentos, o que nem sempre se verificou no Hospital Pedro Hispano, dado que as Doses Unitárias devolvidas pelos Serviços de Internamento, nem sempre seguiam os Parâmetros de Qualidade. Assim, desenvolveu-se um estudo quasi-experimental, longitudinal, prospetivo e analítico, entre 1 de Março a 30 de Junho de 2012, no qual se analisaram as Doses Unitárias, devolvidas pelos Serviços de Internamento da Unidade Local de Saúde de Matosinhos a funcionam com Distribuição Individual Diária em Dose Unitária, tendo-se recolhido as não conformes relativamente aos Parâmetros de Qualidade instituídos. Na 1.ª fase do estudo (Recolha de amostras), foram contabilizadas 337 amostras, correspondentes a uma perda de 471 €. Na 2.ª fase do estudo (Implementação de acções correctivas às amostras previamente recolhidas), foram rejeitadas definitivamente 129 amostras, correspondentes a uma perda de 198 €. Na 4.ª fase do estudo (Segunda recolha de amostras), foram contabilizadas 228 amostras, correspondentes a uma perda de 199 €. A 3.ª fase do estudo incluiu a divulgação dos resultados às enfermeiras chefes dos serviços envolvidos no estudo e a 5.ª fase a comparação dos resultados obtidos na 1.ª, 2.ª e 4.ª fase do estudo. As amostras foram recolhidas em 16 serviços de internamento, sendo os valores monetários mais relevantes associados ao Espessante para alimentos líquidos e ao Imipeno + Cilastatina. A prática observada e sujeita a estudo aumenta os riscos associados ao consumo do medicamento e os custos relativos ao Processo, sendo de eliminar. A sua monitorização deve constituir uma rotina, uma vez que houve mudança de comportamentos. A redução/eliminação desta prática não conforme conduz à integração de novas tarefas com valor acrescentado, com aumento da fiabilidade do Processo.

O conhecimento geométrico de futuros professores do ensino básico: Uma breve caracterização

Este texto tem por base uma investigação, ainda em curso, cujo principal objetivo é identificar e compreender quais as principais dificuldades de futuros professores de matemática do ensino básico, ao nível dos seus conhecimentos em Geometria, no contexto da unidade curricular de Geometria durante a sua licenciatura. Optou-se por uma abordagem qualitativa na modalidade de estudo de caso, sendo a recolha de dados feita através de observações, entrevistas, realização de um conjunto diversificado de tarefas, de um teste diagnóstico e outros documentos. A presente comunicação debruça-se no Teste efetuado aos futuros professores no início da unidade curricular. A análise preliminar dos dados aponta para um fraco desempenho dos futuros professores nas questões do Teste que abordam conhecimentos elementares de Geometria.

Avaliação de ferramentas para a furação de laminados

“Drlling of polymeric matrix composites structures"

Avaliação da delaminação após furação em compósitos laminados

As características excepcionais dos materiais compósitos de matriz polimérica têm conduzido à sua crescente utilização em todos os domínios. A necessidade de ligar estas peças entre si obriga à realização frequente de operações de furação que, embora devidamente adaptada, pode provocar diferentes tipos de dano nas peças a ligar. Desses, o dano mais grave é a delaminação pelas suas consequências na perda das propriedades mecânicas. Neste trabalho é apresentado um estudo comparativo da extensão do dano em função da geometria de ferramenta utilizada. Para tal as placas foram radiografadas após furação e a imagem resultante segmentada para medição das áreas associadas. Os resultados mostram a importância de uma adequada geometria de ferramenta na redução do dano causado pela furação em compósitos laminados.

Modelação da furação de laminados por elementos finitos

Furação de estruturas em compósitos de matriz polimérica

Avaliação de ferramentas na furação de laminados compósitos

Drilling of polymeric matrix composite structures

Pose Estimation using a C-Arm Fluoroscope

Os métodos clínicos que são realizados com recurso a tecnologias de imagiologia têm registado um aumento de popularidade nas últimas duas décadas. Os procedimentos tradicionais usados em cirurgia têm sido substituídos por métodos minimamente invasivos de forma a conseguir diminuir os custos associados e aperfeiçoar factores relacionados com a produtividade. Procedimentos clínicos modernos como a broncoscopia e a cardiologia são caracterizados por se focarem na minimização de acções invasivas, com os arcos em ‘C’ a adoptarem um papel relevante nesta área. Apesar de o arco em ‘C’ ser uma tecnologia amplamente utilizada no auxílio da navegação em intervenções minimamente invasivas, este falha na qualidade da informação fornecida ao cirurgião. A informação obtida em duas dimensões não é suficiente para proporcionar uma compreensão total da localização tridimensional da região de interesse, revelando-se como uma tarefa essencial o estabelecimento de um método que permita a aquisição de informação tridimensional. O primeiro passo para alcançar este objectivo foi dado ao definir um método que permite a estimativa da posição e orientação de um objecto em relação ao arco em ‘C’. De forma a realizar os testes com o arco em ‘C’, a geometria deste teve que ser inicialmente definida e a calibração do sistema feita. O trabalho desenvolvido e apresentado nesta tese foca-se num método que provou ser suficientemente sustentável e eficiente para se estabelecer como um ponto de partida no caminho para alcançar o objectivo principal: o desenvolvimento de uma técnica que permita o aperfeiçoamento da qualidade da informação adquirida com o arco em ‘C’ durante uma intervenção clínica.