Development of advanced human robot interaction systems

O trabalho aqui apresentado é a Dissertação da minha Tese do curso de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores do ISEP, realizada em parceria com o INESC TEC. O trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema avançado de interação entre homem-robô, usando ferramentas de software livres e de domínio público e hardware pouco dispendioso e facilmente acessível. Pretende-se que o sistema desenvolvido possa ser adotado por pequenas ou micro empresas, daí a restrição monetária. Este tipo de empresas tem, por norma, uma capacidade de investimento pequena, e ficam impossibilitadas de aceder a este tipo de sistemas automatizados se estes forem caros. No entanto, o robô continua a ser um componente fundamental, sendo dispendioso. Os trabalhos realizados pelos sistemas robóticos podem por um lado, ser repetitivos sem necessidade de grandes ajustes; por outro lado, o trabalho a realizar pode ser bastante diverso, sendo necessários bastantes ajustes com (possivelmente) programação do robô. As empresas podem não ter disponível mão-de-obra qualificada para realização da programação do robô. Pretende-se então um sistema de “ensino” que seja simples e rápido. Este trabalho pretende satisfazer as necessidades de um sistema de interação homem-robô intuitivo mesmo para operadores que não estejam familiarizados com a robótica. Para simplificar a transferência de informação da tarefa a desempenhar pelo sistema robótico é usado um sistema de infravermelhos para delinear a operação a desempenhar, neste caso concreto uma operação de soldadura. O operador usa um apontador com marcadores, a posição destes marcadores é detetada usando duas câmaras para permitir o posicionamento tridimensional no espaço. As câmaras possuem filtros infravermelhos para separar o espectro de luz. Para o controlo do sistema e interface com o robô é usado um computador de baixos recursos computacionais e energéticos, e também de baixo custo. O sistema desenvolvido é portanto computacionalmente leve para poder ser executado neste computador.

Dimensionamento de ligações aço-betão segundo a prEN1992-4:2013

O presente relatório documenta o estágio desenvolvido na empresa SE2P – Sociedade de Engenharia, Projeto e Planeamento Lda. no âmbito da unidade curricular de DIPRE (Dissertação/Projeto/ Estágio) do Mestrado em Engenharia Civil – Ramo de Estruturas do Instituto Superior de Engenharia do Porto. A frequência no estágio curricular teve como objetivo principal o desenvolvimento de uma ferramenta de cálculo que permitisse o dimensionamento de ligações aço-betão segundo a prEN1992-4:2013. O desenvolvimento desta ferramenta resulta da necessidade do dimensionamento de soluções leves, económicas e esteticamente agradáveis tendo em conta a uniformização da legislação existente em toda a União Europeia. Atualmente, os projetistas têm utilizado programas de cálculo automático desenvolvidos por fabricantes de sistemas de ancoragens, como é o caso do Profis Anchor da Hilti. Esses programas de cálculo têm como base de dados as Diretrizes de Aprovação Técnica Europeia, a ETAG001- anexo C para dimensionamento de ancoragens mecânicas em betão e o relatório técnico EOTA TR029 para o dimensionamento de ancoragens químicas, apresentando até métodos de cálculo simplificados para uma rápida resposta ao cliente. A publicação da prEN1992-4:2013 é um marco importante, pois há já algum tempo que a construção metálica e mista está regulamentada apresentando algumas falhas no que diz respeito às ligações aço-betão. Esta norma é o culminar de anos de pesquisas, estudos e testes efetuados aos diferentes tipos de ligação tendo em conta além dos modos de rotura possíveis, os princípios de transferência de esforços.

Ownserver: sistema doméstico de prestação de serviços cloud

Neste trabalho foi considerada a possibilidade de incorporar serviços remotos, normalmente associados a serviços web e cloud computing, numa solução local que centralizasse os vários serviços num único sistema e permitisse aos seus utilizadores consumir e configurar os mesmos, quer a partir da rede local, quer remotamente a partir da Internet. Desta forma seria possível conciliar o acesso a partir de qualquer local com internet, característico nas clouds, com a simplicidade de concentrar num só sistema vários serviços que são por norma oferecidos por entidades distintas e ainda permitir aos seus utilizadores o controlo e configuração sobre os mesmos. De forma a validar que este conceito é viável, prático e funcional, foram implementadas duas componentes. Um cliente que corre nos dispositivos dos utilizadores e que proporciona a interface para consumir os serviços disponíveis e um servidor que irá conter e prestar esses serviços aos clientes. Estes serviços incluem lista de contactos, mensagens instantâneas, salas de conversação, transferência de ficheiros, chamadas e conferências de voz e vídeo, pastas remotas, pastas sincronizadas, backups, pastas partilhadas, VoD (Video-on Demand) e AoD (Audio-on Demand). Para o desenvolvimento do cliente e do servidor foi utilizada a framework Qt que recorre à linguagem de programação C++ e ao conjunto de bibliotecas que possui, para o desenvolvimento de aplicações multiplataforma. Para as comunicações entre clientes e servidor, foi utilizado o protocolo XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), pela forma da biblioteca qxmpp e do servidor XMPP ejabberd. Pelo facto de conter um conjunto de centenas de extensões atualmente ativas que auferem funcionalidades como salas de conversação, transferências de ficheiros e até estabelecer sessões multimédia, graças à sua flexibilidade permitiu ainda a criação de extensões personalizada necessárias para algumas funcionalidades que se pretendeu implementar. Foi ainda utilizado no servidor a framework ffmpeg para suportar algumas funcionalidades multimédia. Após a implementação do cliente para Windows e Linux, e de implementar o servidor em Linux foi realizado um conjunto de testes funcionais para perceber se as funcionalidades e seus mecanismos funcionam corretamente. No caso onde a análise da performance e do consumo de recursos era importante, foram realizados testes de performance e testes de carga.

Tradução, adaptação e legendagem de textos poéticos

A legendagem, sendo um modo de tradução audiovisual muito peculiar, implica verter um discurso oral, real ou ficcionado, para texto escrito. A primeira questão que nos colocamos é, como será isto exequível, sem se perder uma parte significativa do discurso oral: os elementos paralinguísticos? Depois, o que acontece nesta passagem da oralidade para a escrita? Haverá forma de contornar as perdas evidentes? Como ponto de partida para este projecto de legendagem, escolhemos dois filmes ainda não legendados em português, cujos argumentos, coincidentemente, também ainda não se encontravam traduzidos em português. Os filmes escolhidos foram Pull My Daisy e The Last Clean Shirt, documentos visuais da cultura da Beat Generation, movimento sediado nos Estados Unidos da América. A partir da tradução, adaptação e legendagem destas obras, procurámos, então, analisar as dificuldades levantadas pela tradução e introdução das marcas de oralidade existentes nos textos de partida, bem como as suas possibilidades de adaptação, tendo em conta as características do público-alvo e os constrangimentos impostos pela própria natureza deste modo de tradução. Procurou tomar-se em consideração também os problemas relacionados com a transferência da cultura da língua de partida para a língua de chegada. A legendagem destas duas curtas-metragens foi realizada através do programa de software SPOT. Depois de concluído, foi analisado todo o processo de tradução, adaptação e legendagem, considerando a necessidade de contextualizar os filmes a nível literário, artístico e cultural, bem como as decisões relativamente a alguns aspectos do resultado final da legendagem, nomeadamente no que respeita às dificuldades impostas pela transposição da oralidade para a escrita. O argumento de Pull My Daisy, nas palavras do autor Jack Kerouac, baseia-se no Acto III da peça “The Beat Generation”. Esta peça foi escrita em 1957, mas foi recentemente redescoberta em 2005, em forma manuscrita, num armazém de New Jersey. Na sua essência, este argumento consiste num improviso de Kerouac elaborado em voz off durante o filme realizado por Robert Frank e Alfred Leslie, em 1959. Desde então, ambos os realizadores desenvolveram as suas criações artísticas, tendo, por exemplo, Alfred Leslie estreado o seu trabalho mais recente, o vídeo The Cedar Bar no London Film Festival em 2002 e Robert Frank realizado vídeos para canções dos New Order, Run de 1989, e de Patti Smith, em 1996, para Summer Cannibals. A curta-metragem começa com um canção cuja letra é um excerto do poema Pull My Daisy de Allen Ginsberg e Jack Kerouac. Depois, Jack Kerouac representa e encarna com a sua própria voz cada uma das personagens do filme, enquadrando, descrevendo e comentando a acção. O argumento do filme é, assim, um exercício livre de improviso sobre as imagens montadas pelos realizadores. The Last Clean Shirt é um filme experimental de Alfred Leslie, realizado em 1964, cujas legendas originais incluídas no filme são textos do poeta americano Frank O’Hara. Este filme tem sempre o mesmo enquadramento de câmara, ao passo que a “acção” nos é sugerida pelo conteúdo das legendas que integram a obra. Isto é, se por um lado o cenário e os protagonistas do filme são os mesmos do início ao fim do filme, é o texto de O’Hara, associado ao momento da inserção dos segmentos no filme, que atrai ou distrai a atenção do espectador para uma viagem que pode ter vários destinos. Estas duas curtas-metragens constituem textos-limite que põem em evidência os desafios do processo de legendagem, graças às suas características muito especiais, enquanto obras de arte cinematográfica. Para além das dificuldades emergentes que todos os trabalhos de tradução envolvem, neste trabalho considerou-se essencial tentar tratar da melhor forma a estrutura poética livre e conferir significado suficiente e coeso no texto de chegada ao fluxo de pensamento exteriorizado no texto de partida, procurando, especialmente, não prejudicar a característica poética dos textos.

Localização Ótima de Aparelhos de Corte Normalmente Abertos e Normalmente Fechados em Redes de Distribuição

Tipicamente as redes elétricas de distribuição apresentam uma topologia parcialmente malhada e são exploradas radialmente. A topologia radial é obtida através da abertura das malhas nos locais que otimizam o ponto de operação da rede, através da instalação de aparelhos de corte que operam normalmente abertos. Para além de manterem a topologia radial, estes equipamentos possibilitam também a transferência de cargas entre saídas, aquando da ocorrência de defeitos. As saídas radiais são ainda dotadas de aparelhos de corte que operam normalmente fechados, estes têm como objetivo maximizar a fiabilidade e isolar defeitos, minimizando a área afetada pelos mesmos. Assim, na presente dissertação são desenvolvidos dois algoritmos determinísticos para a localização ótima de aparelhos de corte normalmente abertos e fechados, minimizando a potência ativa de perdas e o custo da energia não distribuída. O algoritmo de localização de aparelhos de corte normalmente abertos visa encontrar a topologia radial ótima que minimiza a potência ativa de perdas. O método é desenvolvido em ambiente Matlab – Tomlab, e é formulado como um problema de programação quadrática inteira mista. A topologia radial ótima é garantida através do cálculo de um trânsito de potências ótimo baseado no modelo DC. A função objetivo é dada pelas perdas por efeito de Joule. Por outro lado o problema é restringido pela primeira lei de Kirchhoff, limites de geração das subestações, limites térmicos dos condutores, trânsito de potência unidirecional e pela condição de radialidade. Os aparelhos de corte normalmente fechados são localizados ao longo das saídas radiais obtidas pelo anterior algoritmo, e permite minimizar o custo da energia não distribuída. No limite é possível localizar um aparelho de corte normalmente fechado em todas as linhas de uma rede de distribuição, sendo esta a solução que minimiza a energia não distribuída. No entanto, tendo em conta que a cada aparelho de corte está associado um investimento, é fundamental encontrar um equilíbrio entre a melhoria de fiabilidade e o investimento. Desta forma, o algoritmo desenvolvido avalia os benefícios obtidos com a instalação de aparelhos de corte normalmente fechados, e retorna o número e a localização dos mesmo que minimiza o custo da energia não distribuída. Os métodos apresentados são testados em duas redes de distribuição reais, exploradas com um nível de tensão de 15 kV e 30 kV, respetivamente. A primeira rede é localizada no distrito do Porto e é caraterizada por uma topologia mista e urbana. A segunda rede é localizada no distrito de Bragança e é caracterizada por uma topologia maioritariamente aérea e rural.