Localização e planejamento de caminhos para um robô humanóide e um robô escravo com rodas

This work presents the localization and path planning systems for two robots: a non-instrumented humanoid and a slave wheeled robot. The localization of wheeled robot is made using odometry information and landmark detection. These informations are fused using a Extended Kalman Filter. The relative position of humanoid is acquired fusing (using another Kalman Filter) the wheeled robot pose with the characteristics of the landmark on the back of humanoid. Knowing the wheeled robot position and the humanoid relative position in relation to it, we acquired the absolute position of humanoid. The path planning system was developed to provide the cooperative movement of the two robots,incorporating the visibility restrictions of the robotic system

Navegação cooperativa de um robô humanóide e um robô com rodas usando informação visual

This work presents a cooperative navigation systemof a humanoid robot and a wheeled robot using visual information, aiming to navigate the non-instrumented humanoid robot using information obtained from the instrumented wheeled robot. Despite the humanoid not having sensors to its navigation, it can be remotely controlled by infra-red signals. Thus, the wheeled robot can control the humanoid positioning itself behind him and, through visual information, find it and navigate it. The location of the wheeled robot is obtained merging information from odometers and from landmarks detection, using the Extended Kalman Filter. The marks are visually detected, and their features are extracted by image processing. Parameters obtained by image processing are directly used in the Extended Kalman Filter. Thus, while the wheeled robot locates and navigates the humanoid, it also simultaneously calculates its own location and maps the environment (SLAM). The navigation is done through heuristic algorithms based on errors between the actual and desired pose for each robot. The main contribution of this work was the implementation of a cooperative navigation system for two robots based on visual information, which can be extended to other robotic applications, as the ability to control robots without interfering on its hardware, or attaching communication devices

Modelo arquitetural de comunicação para monitoramento de pacientes baseado em middleware, computação móvel e ubíqua

Hospital Automation is an area that is constantly growing. The emergency of new technologies and hardware is transforming the processes more efficient. Nevertheless, some of the hospital processes are still being performed manually, such as monitoring of patients that is considered critical because it involves human lives. One of the factors that should be taken into account during a monitoring is the agility to detect any abnormality in vital signs of patients, as well as warning of this anomaly to the medical team involved. So, this master's thesis aims to develop an architecture to automate this process of monitoring and reporting of possible alert to a professional, so that emergency care can be done effectively. The computing mobile was used to improve the communication by distributing messages between a central located into the hospital and the mobile carried by the duty

Avaliação dos modelos de predição de propagação para telefonia móvel celular na cidade do Natal

The development of wireless telecommunication in the last years has been great. It has been taking academics to conceive new ideas and techniques. Their aims are to increase the capacity and the quality of the system s services. Cells that are smaller every time, frequencies that are every time higher and environments that get more and more complex, all those facts deserve more accurate models the propagation prediction techniques are inserted in this context and results with a merger of error that is compatible with the next generations of communication systems. The objective of this Work is to present results of a propagation measurement campaign, aiming at pointing the characteristics of the mobile systems covering in the city of Natal (state of Rio Grande do Norte, Brazil). A mobile laboratory was set up, using the infra-structure available and frequently used by ANATEL. The measures were taken in three different areas: one characterized by high buildings, high relief, presence of trees and towers of different highs. These areas covered the city s central zone, a suburban / rural zone and a section of coast surrounded by sand dunes. It is important to highlight that the analysis was made taking into consideration the actual reality of cellular systems with covering ranges by reduced cells, with the intent of causing greater re-use of frequencies and greater capacity of telephone traffic. The predominance of telephone traffic by cell in the city of Natal occurs within a range inferior to 3 (three) km from the Radio-Base Station. The frequency band used was 800 MHz, corresponding to the control channels of the respective sites, which adopt the FSK modulation technique. This Dissertation starts by presenting a general vision of the models used for predicting propagation. Then, there is a description of the methodology used in the measuring, which were done using the same channels of control of the cellular system. The results obtained were compared with many existing prediction models, and some adaptations were developed by using regression techniques trying to obtain the most optimized solutions. Furthermore, according to regulations from the old Brazilian Holding Telebrás, a minimum covering of 90% of a determined previously area, in 90% of the time, must be obeyed when implanting cellular systems. For such value to be reached, considerations and studies involving the specific environment that is being covered are important. The objective of this work is contribute to this aspect

Implementação de rotinas computacionais básicas para cabeça estéreo robótica

O Laboratório de Sistemas Inteligentes do Departamento de Engenharia de Computação e Automação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN -tem como um de seus projetos de pesquisa -Robosense -a construção de uma plataforma robótica móvel. Trata-se de um robô provido de duas rodas, acionadas de forma diferencial, dois braços, com 5 graus de liberdade cada, um cinturão de sonares e uma cabeça estéreo. Como objetivo principal do projeto Robosense, o robô deverá ser capaz de navegar por todo o prédio do LECA, desviando de obstáculos. O sistema de navegação do robô, responsável pela geração e seguimento de rotas, atuará em malha fechada. Ou seja, sensores serão utilizados pelo sistema com o intuito de informar ao robô a sua pose atual, incluindo localização e a configuração de seus recursos. Encoders (sensores especiais de rotação) foram instalados nas rodas, bem como em todos os motores dos dois braços da cabeça estéreo. Sensores de fim-de-curso foram instalados em todas as juntas da cabeça estéreo para que seja possível sua pré-calibração. Sonares e câmeras também farão parte do grupo de sensores utilizados no projeto. O robô contará com uma plataforma composta por, a princípio, dois computadores ligados a um barramento único para uma operação em tempo real, em paralelo. Um deles será responsável pela parte de controle dos braços e de sua navegação, tomando como base as informações recebidas dos sensores das rodas e dos próximos objetivos do robô. O outro computador processará todas as informações referentes à cabeça estéreo do robô, como as imagens recebidas das câmeras. A utilização de técnicas de imageamento estéreo torna-se necessária, pois a informação de uma única imagem não determina unicamente a posição de um dado ponto correspondente no mundo. Podemos então, através da utilização de duas ou mais câmeras, recuperar a informação de profundidade da cena. A cabeça estéreo proposta nada mais é que um artefato físico que deve dar suporte a duas câmeras de vídeo, movimentá-las seguindo requisições de programas (softwares) apropriados e ser capaz de fornecer sua pose atual. Fatores como velocidade angular de movimentação das câmeras, precisão espacial e acurácia são determinantes para o eficiente resultado dos algoritmos que nesses valores se baseiam

Desenvolvimento de esquema de controle com realimentação visual para um robô manipulador

This work proposes a kinematic control scheme, using visual feedback for a robot arm with five degrees of freedom. Using computational vision techniques, a method was developed to determine the cartesian 3d position and orientation of the robot arm (pose) using a robot image obtained through a camera. A colored triangular label is disposed on the robot manipulator tool and efficient heuristic rules are used to obtain the vertexes of that label in the image. The tool pose is obtained from those vertexes through numerical methods. A color calibration scheme based in the K-means algorithm was implemented to guarantee the robustness of the vision system in the presence of light variations. The extrinsic camera parameters are computed from the image of four coplanar points whose cartesian 3d coordinates, related to a fixed frame, are known. Two distinct poses of the tool, initial and final, obtained from image, are interpolated to generate a desired trajectory in cartesian space. The error signal in the proposed control scheme consists in the difference between the desired tool pose and the actual tool pose. Gains are applied at the error signal and the signal resulting is mapped in joint incrementals using the pseudoinverse of the manipulator jacobian matrix. These incrementals are applied to the manipulator joints moving the tool to the desired pose

Controle dinâmico de robôs móveis com acionamento diferencial

This work addresses the dynamic control problem of two-wheeled differentially driven non-holonomic mobile robot. Strategies for robot positioning control and robot orientating control are presented. Such strategies just require information about the robot con¯guration (x, y and teta), which can be collected by an absolute positioning system. The strategies development is related to a change on the controlled variables for such systems, from x, y and teta to s (denoting the robot linear displacement) and teta, and makes use of the polar coordinates representation for the robot kinematic model. Thus, it is possible to obtain a linear representation for the mobile robot dynamic model and to develop such strategies. It is also presented that such strategies allow the use of linear controllers to solve the control problem. It is shown that there is flexibility to choice the linear controller (P, PI, PID, Model Matching techniques, others) to be implemented. This work presents an introduction to mobile robotics and their characteristics followed by the control strategies development and controllers design. Finally, simulated and experimental results are presented and commented

O Serviço Ambulatorial Móvel de Urgência (SAMU) no contexto da reforma psiquiátrica: em análise a experiência de Aracaju/SE

This research investigated professional practices from Mobile Urgency Care Service (Serviço Ambulatorial Móvel de Urgência - SAMU) at psychiatric cases of the city of Aracaju/SE, Brazil and its possible articulations to psychosocial services network. The regulation no. 2048 of 11/05/2002 from Ministry Health establishes National Urgency Policy and designates that psychiatric cases are SAMU's responsibility. Then, it is necessary to propose an analyze of psychiatric urgency service under anti-asylums social movements standpoint, mainly because this service is responsive in assisting a person in crises. Fieldwork was developed in two phases. First one was made with SAMU workers and the information were produced by recorded semi-structured interviews. Results of this first phase indicate that urgency psychiatric conception from SAMU workers is based on aggressiveness concept; delays at psychiatric cases support and low training in mental health care which means several difficulties to emergency service. Although, we noticed that SAMU use asylum procedures at psychiatric cases like ropes and odder instruments to contain people. The second step of our research was to attend meetings to build a new psychiatric urgencies protocol for SAMU to define practices to auxiliaries, vehicular conductors and medical support regulation. Therefore, open interviews were accomplished with some participators and follows-up to psychiatric case on board of SAMU's cars. Afterwards we discussed how the urgency paradigm, that influence the protocol draw and as consequence distort what we believe is the essentially function of this device, that is to give care support to persons in crises and produce articulation to psychosocial services network

Uso de replicação móvel para distribuição de vídeo digital em redes de computadores

A maioria da soluções apresentadas como candidatas à implementação de serviços de distribuição de áudio e vídeo, têm sido projetadas levando-se em consideração determinadas condições de infra-estrutura, formato dos fluxos de vídeo a serem transmitidos, ou ainda os tipos de clientes que serão atendidos pelo serviço. Aplicações que utilizam serviços de distribuição de vídeo normalmente precisam lidar com grandes oscilações na demanda pelo serviço devido a entrada e saída de usuários do serviço. Com exemplo, basta observar a enorme variação nos níveis de audiência de programas de televisão. Este comportamento coloca um importante requisito para esta classe de sistemas distribuídos: a capacidade de reconfiguração como conseqüência de variações na demanda. Esta dissertação apresenta um estudo que envolveu o uso de agentes móveis para implementar os servidores de um serviço de distribuição de vídeo denominada DynaVideo. Uma das principais características deste serviço é a capacidade de ajustar sua configuração em conseqüência de variações na demanda. Como os servidores DynaVideo podem replicar-se e são implementados como código móvel, seu posicionamento pode ser otimizado para atender uma dada demanda e, como conseqüência, a configuração do serviço pode ser ajustada para minimizar o consumo de recursos necessários para distribuir vídeo para seus usuários. A principal contribuição desta dissertação foi provar a viabilidade do conceito de servidores implementados como agentes móveis Java baseados no ambiente de desenvolvimento de software Aglet.

Aplicação do algoritmo de otimização por colônia de formigas sobre o problema do passeio do robô seletivo

This work seeks to propose and evaluate a change to the Ant Colony Optimization based on the results of experiments performed on the problem of Selective Ride Robot (PRS, a new problem, also proposed in this paper. Four metaheuristics are implemented, GRASP, VNS and two versions of Ant Colony Optimization, and their results are analyzed by running the algorithms over 32 instances created during this work. The metaheuristics also have their results compared to an exact approach. The results show that the algorithm implemented using the GRASP metaheuristic show good results. The version of the multicolony ant colony algorithm, proposed and evaluated in this work, shows the best results

Avaliação da qualidade da assistência prestada pelo serviço de atendimento móvel de urgência do Rio Grande do Norte

O objetivo dessa investigação foi avaliar a qualidade da assistência prestada pelo Serviço de Atendimento Móvel de Urgência do estado do Rio Grande do Norte (SAMU 192 RN), na visão dos profissionais de saúde. Trata-se de estudo descritivo, avaliativo com delineamento longitudinal e abordagem quantitativa, desenvolvido em quatro etapas: construção de perfil dos atendimentos do SAMU 192 RN; revisão integrativa para levantamento dos indicadores de avaliação da qualidade da assistência em serviços pré-hospitalares móveis de urgência; construção e validação de conteúdo do instrumento e definição dos indicadores de estrutura e processo; e aplicação do instrumento aos profissionais de saúde para avaliação da qualidade da assistência. A populaçãoe amostra foram compostas por todos os profissionais do SAMU 192 RN, atuantes no período do estudo. A coleta de dados foi realizada entre janeiro e dezembro/2012. Participaram do estudo: 11 enfermeiros, 24 médicos, 56 técnicos de enfermagem e 88 condutores, totalizando 179 profissionais. O estudo foi aprovado (Parecer nº 437/2010 e CAAE: 0025.0.294.051-10) pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital Universitário Onofre Lopes da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Os dados foram analisados por meio de estatística descritiva e inferencial, nesta foram utilizados os programas Microsoft-Excel XP e SPSS 20.0, com uso do índice Kappa (K) e Índice de Validade de Conteúdo (IVC), considerando K ≥0,61 e IVC>0,80. Além disso, foi considerando nível de significância estatística de ρ-valor < 0,05. Entre os 179 profissionais, 100,0% tinham menos de 5 anos de tempo de serviço, 55,9% tinham menos de 5 anos de experiência na área de urgência, 88,3% referiram trabalhar na instituição porque gosta, 55,3% possuiam outro vínculo de trabalho, 54,3% com jornada semanal de 30 a 40 horas, 98,9% participaram de treinamento, 83,2% valorizam o treinamento em serviço, 87,2% têm boa frequência de participação no treinamento e 96,6% sentem necessidade de realizar mais treinamentos. Com relação à categorização dos itens em indicadores de estrutura ou de processo, os juízes determinaram para estrutura: estado de conservação das ambulâncias; estrutura física geral do serviço; conforto dentro da ambulância; disponibilidade de recursos materiais; segurança para o usuário dentro da ambulância; segurança para o profissional; educação permanente; segurança demonstrada pela equipe profissional; remuneração do profissional e a satisfação profissional. E para processo: acesso ao serviço; acolhimento; humanização; atendimento realizado; tempo resposta; privacidade ao usuário; orientações sobre o atendimento; relacionamento entre o profissional e usuário; oportunidade do usuário realizar reclamações e articulação multiprofissional. O instrumento quando submetido à validação de conteúdo constatou-se que as contribuições dos juízes permitiram melhorar/otimizar o instrumento de avaliação da qualidade da assistência pré-hospitalar móvel de urgência, uma vez que os índices Kappa e IVC foram considerados bons e ótimos e o conteúdo foi validado. Na avaliação da qualidade da assistência, constatou-se que a qualidade da assistência prestada pelo SAMU 192 RN está prejudicada nas dimensões estrutura, com relação à estrutura física, segurança dos pontos de apoio descentralizados, o conforto e o estado de conservação das ambulâncias. Já com relação aos indicadores de processo, os profissionais avaliaram todos positivamente. A avaliação da qualidade da assistência contribui para a busca de soluções dos problemas detectados, permite novas perspectivas e colabora para a consolidação do serviço.

Um estudo e análise do teste de emissões otoacústicas realizadas através de uma plataforma móvel

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Uma interface para o controle de robôs móveis por intermédio de gestos

The main objective of this work was to enable the recognition of human gestures through the development of a computer program. The program created captures the gestures executed by the user through a camera attached to the computer and sends it to the robot command referring to the gesture. They were interpreted in total ve gestures made by human hand. The software (developed in C ++) widely used the computer vision concepts and open source library OpenCV that directly impact the overall e ciency of the control of mobile robots. The computer vision concepts take into account the use of lters to smooth/blur the image noise reduction, color space to better suit the developer's desktop as well as useful information for manipulating digital images. The OpenCV library was essential in creating the project because it was possible to use various functions/procedures for complete control lters, image borders, image area, the geometric center of borders, exchange of color spaces, convex hull and convexity defect, plus all the necessary means for the characterization of imaged features. During the development of the software was the appearance of several problems, as false positives (noise), underperforming the insertion of various lters with sizes oversized masks, as well as problems arising from the choice of color space for processing human skin tones. However, after the development of seven versions of the control software, it was possible to minimize the occurrence of false positives due to a better use of lters combined with a well-dimensioned mask size (tested at run time) all associated with a programming logic that has been perfected over the construction of the seven versions. After all the development is managed software that met the established requirements. After the completion of the control software, it was observed that the overall e ectiveness of the various programs, highlighting in particular the V programs: 84.75 %, with VI: 93.00 % and VII with: 94.67 % showed that the nal program performed well in interpreting gestures, proving that it was possible the mobile robot control through human gestures without the need for external accessories to give it a better mobility and cost savings for maintain such a system. The great merit of the program was to assist capacity in demystifying the man set/machine therefore uses an easy and intuitive interface for control of mobile robots. Another important feature observed is that to control the mobile robot is not necessary to be close to the same, as to control the equipment is necessary to receive only the address that the Robotino passes to the program via network or Wi-Fi.