Desenvolvimento de programação offline e de novos processos robotizados de lixamento

Atualmente a vantagem competitiva de uma empresa passa pela sua rápida adaptação às variações de procura do mercado, sendo necessário garantir elevados níveis de produtividade e, simultaneamente, grande flexibilidade, indispensável ao fabrico de pequenos lotes. A necessidade de ajuste do processo e a diminuição da média de vida do produto levam a paragens cada vez mais frequentes da célula de fabrico para programação e afinação, com consequentes perdas de produtividade. De forma a dar resposta a estes problemas, neste trabalho é testada a viabilidade da utilização da programação e simulação offline de tarefas de lixamento na Grohe Portugal, complementando a solução com o desenvolvimento de um novo método de afinação do programa, permitindo uma adaptação às flutuações do processo produtivo. Para isso foi necessário analisar o estado da arte dos robôs industriais na área de acabamento superficial e respetivos métodos de programação. Em seguida, após um trabalho prévio rigoroso de preparação e modelação da célula de trabalho, é possível fazer a programação offline das várias rotinas e trajetórias complexas que compõem um ciclo de lixamento de um produto, contribuindo para o aumento da qualidade do produto final sem comprometer os níveis de produtividade. Nesta dissertação são descritos e detalhados alguns dos procedimentos fulcrais no sucesso da aplicação deste método de programação. Por último é feita uma nova abordagem ao método de ajuste ponto-a-ponto convencional, desenvolvendo-se para isso um sistema de ajuste automático do programa, dotando o robô da capacidade de se adaptar às variações do processo, assegurando a consistência do mesmo. Foram realizados testes em pequena escala, extrapolando-se os resultados para a aplicação deste novo método no processo produtivo da Grohe Portugal, como forma de complemento ao método convencional de ajuste ponto-a-ponto do programa, reduzindo o tempo de paragem da célula de trabalho.

Os robots na aprendizagem da trignometria

Este trabalho foi elaborado no âmbito do Mestrado de Ensino de Matemática do 3º Ciclo do Ensino Básico e Secundário da Universidade da Madeira, no ano letivo de 2012/2013. Os grandes objetivos deste estudo são os de analisar qualitativamente uma atividade, para compreender como é que os alunos aprendem trigonometria, utilizando os robots NXT da Lego. De igual modo, se procede também, de forma sucinta, à apresentação do trabalho desenvolvido pelo grupo de estágio, ao longo da Prática de Ensino Supervisionado. Para a realização da investigação, foram recolhidos dados pelo investigador, através de registos audiovisuais do trabalho dos alunos, com câmara e vídeo. Com o fim de melhor estudar o problema aqui apresentado, o mesmo foi dissecado em três questões de investigação: (a) Que aprendizagens os alunos realizam com a montagem, programação e interação com os robots? (b) De que forma é que os alunos aprendem trigonometria, quando utilizam os Robots? (c) Quais as dificuldades manifestadas pelos alunos na resolução de problemas? As questões de investigação iluminaram a análise dos dados. Das conclusões que advêm deste estudo destaca-se o papel essencial da robótica e dos materiais manipuláveis, na construção e concetualização do conhecimento dos alunos.

Análise de robustez de estruturas sujeitas a eventos sísmicos consecutivos

Dissertação para obtencão do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

ROAZ Autonomous Surface Vehicle Design and Implementation

The design of an Autonomous Surface Vehicle for operation in river and estuarine scenarios is presented. Multiple operations with autonomous underwater vehicles and support to AUV missions are one of the main design goals in the ROAZ system. The mechanical design issues are discussed. Hardware, software and implementation status are described along with the control and navigation system architecture. Some preliminary test results concerning a custom developed thruster are presented along with hydrodynamic drag calculations by the use of computer fluid dynamic methods.

Marine Operations with the SWORDFISH Autonomous Surface Vehicle

IEEE Robótica 2007 - 7th Conference on Mobile Robots and Competitions, Paderne, Portugal 2007

BoaVista – Sensor Dedicado de Visão Artificial Baseado em Hardware (Re)configurável

4º Festival Nacional de Robótica - Actas do Encontro Científico - Proceedings of the Scientific Meeting, Biblioteca Almeida Garrett, Palácio de Cristal – Porto, 23-24 Abril 2004

Acidentes de Serviço em Profissionais de Saúde: Identificação, Representações e Comportamentos Face à Exposição Microbiológica Acidental

Este estudo de investigação teve subjacente a preocupação com a exposição microbiológica acidental nos profissionais de saúde, sabendo que os acidentes de trabalho por exposição microbiológica acidental constituem um dos principais riscos de transmissão ocupacional de infecções por contacto com sangue e outros fluidos corporais. Os agentes infecciosos mais frequentemente envolvidos neste tipo de acidente são os vírus da hepatite B, C e o vírus da imunodeficiência humana (VIH). Teve como objectivo identificar e caracterizar os acidentes de trabalho por exposição microbiológica acidental ocorridos nos profissionais de saúde de um Hospital Central da região de Lisboa durante os anos de 2002 a 2006 e conhecer as Representações e os Comportamentos dos profissionais de saúde aquando da ocorrência de uma exposição microbiológica acidental. Tratou-se de um estudo descritivo e exploratório, inserido numa abordagem quantitativa e qualitativa. Os participantes deste estudo foram os profissionais de saúde (médicos, enfermeiros e técnicos de diagnóstico e terapêutica) que tenham sofrido um acidente de trabalho com exposição microbiológica acidental do ano de 2002 até Julho do ano de 2007, tendo-se constituído uma amostra não probabilística de 20 participantes utilizando a técnica de amostragem por conveniência e que se disponibilizaram a participar no estudo após o Consentimento Informado. Para a realização do estudo optou-se por recorrer a um conjunto de métodos de colheita de dados, privilegiando a análise documental através do questionário epidemiológico de caracterização e análise dos acidentes de trabalho e do processo de saúde individual e da realização de uma entrevista semi-directiva no âmbito da qual se aplicou um questionário de caracterização sócio-demográfica, apoio social e actividades de tempos livres, aspectos relacionados com a percepção sobre os riscos a que se encontram expostos no ambiente hospitalar e com o circuito de notificação do acidente de serviço/trabalho. Elaborou – se um guião de entrevista semi-directiva de acordo com os objectivos da investigação. Optou-se por uma metodologia quantitativa no que diz respeito à análise dos acidentes de trabalho que envolveram exposição microbiológica durante o período em estudo e dos dados sócio-demográficos do questionário aplicado no âmbito da entrevista, através do programa informático pakage estatístico “Statistica/Program for Social Sciences-SPSS” para Windows (versão 12). Posteriormente optou-se por uma metodologia qualitativa no que concerne ao tratamento dos dados relativos às entrevistas efectuadas, que consistiu na análise de conteúdo temático das entrevistas. A análise dos resultados obtidos revelaram que os acidentes de trabalho ocasionados por material perfuro-cortante entre os profissionais de saúde são frequentes devido ao número elevado de manipulação destes instrumentos, principalmente de agulhas e apresentam prejuízos aos profissionais e à Instituição. Verifica-se que dos 305 acidentes notificados, a categoria profissional que tem o maior número de notificações é a dos enfermeiros com 142 acidentes no total dos anos representando 46,6%. A picada acidental é o tipo de acidente mais frequente com 205 acidentes o que representa 67% do total. O instrumento que esteve associado directamente com a ocorrência destes acidentes foram as agulhas (41,6%), nomeadamente as agulhas subcutâneas (18,8%), as agulhas intravenosas (9,4%), as agulhas intramusculares (5%), outras agulhas (8,4%). As lâminas de bisturi representam 13,1% dos acidentes ocorridos nos anos de 2002 a 2006. Estes acidentes podem oferecer riscos à saúde física e mental dos profissionais de saúde, com repercussões psicossociais, levando a mudanças nas relações sociais, familiares e de trabalho. Da forma como o indivíduo vivência e ultrapassa a situação e dos meios encontrados para lidar com o stress provocado pelo acidente, depende o seu bem-estar futuro na profissão e na Organização evitando o turnover. Todos os entrevistados manifestam a percepção que o maior risco na sua actividade é a relacionada com a exposição a agentes biológicos com ênfase na preocupação em adquirir uma doença infecto-contagiosa. A percepção do risco de contaminação através do sangue e fluidos corporais está relacionada com a ideia do VIH conduzir a uma doença fatal e incurável apesar de existir uma perspectiva de esperança e qualidade de vida devido aos avanços das terapêuticas actualmente. Os sentimentos e as emoções ocasionadas após a exposição microbiológica e manifestadas pelos participantes são a ansiedade, o medo, a angústia e a preocupação, raramente referem a frustração e a revolta por se sentirem traídos, daí a importância do apoio social que tiveram por parte da saúde ocupacional, da família e amigos, bem como dos colegas de trabalho, fundamental para ultrapassar um episódio crítico da sua vida. No entanto a representação que têm das doenças como o VIH/SIDA e das hepatites B e C, como podem ser prevenidas e o nível de controlo que sentem exercer sobre os factores de transmissão, reflectem a percepção de que as medidas preventivas podem reduzir o risco de contaminação. Uma das conclusões deste estudo prende-se com a necessidade de reformulação do circuito de notificação dos acidentes de trabalho, com o objectivo de diminuir o tempo e os vários constrangimentos durante o percurso. A análise dos dados referentes aos acidentes de serviço por exposição microbiológica, os relatórios de análise das causas, a selecção e avaliação dos instrumentos aplicados promovem a criação de uma cultura de segurança. Como medidas organizacionais, a prevenção pressupõe o treino e a formação dos profissionais de saúde nos procedimentos de prevenção da transmissão da infecção, o incentivo à notificação das exposições e o desenvolvimento de um sistema adequado de monitorização e gestão das exposições ocupacionais. Sendo que a prevenção destes acidentes passa essencialmente pela introdução de dispositivos médicos com sistemas de segurança, por práticas de trabalho seguras, e pela formação dos profissionais de saúde.

Diagnosis in evolvable production systems

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e Computadores especialidade: Robótica e Manufactura Integrada

Towards a Mobile Three-dimensional Modelling System for Underground Structures

Robotica 2012: 12th International Conference on Autonomous Robot Systems and Competitions April 11, 2012, Guimarães, Portugal

Combining sparse and dense methods in 6D Visual Odometry

13th International Conference on Autonomous Robot Systems (Robotica), 2013, Lisboa

Multi-robot cooperative stereo for outdoor scenarios

13th International Conference on Autonomous Robot Systems (Robotica), 2013

TIGRE - An autonomous ground robot for outdoor exploration

13th International Conference on Autonomous Robot Systems (Robotica), 2013

Utilização das imagens LISS III para a classificação do uso do solo aplicado ao cadastro geométrico da propriedade rústica

Relatório de Estágio de Mestrado em Gestão do Território - Especialização em Detecção Remota e Sistemas de Informação Geográfica

Estado da Arte da Computação Evolutiva Aplicada à Eletrónica

A Computação Evolutiva enquadra-se na área da Inteligência Artificial e é um ramo das ciências da computação que tem vindo a ser aplicado na resolução de problemas em diversas áreas da Engenharia. Este trabalho apresenta o estado da arte da Computação Evolutiva, assim como algumas das suas aplicações no ramo da eletrónica, denominada Eletrónica Evolutiva (ou Hardware Evolutivo), enfatizando a síntese de circuitos digitais combinatórios. Em primeiro lugar apresenta-se a Inteligência Artificial, passando à Computação Evolutiva, nas suas principais vertentes: os Algoritmos Evolutivos baseados no processo da evolução das espécies de Charles Darwin e a Inteligência dos Enxames baseada no comportamento coletivo de alguns animais. No que diz respeito aos Algoritmos Evolutivos, descrevem-se as estratégias evolutivas, a programação genética, a programação evolutiva e com maior ênfase, os Algoritmos Genéticos. Em relação à Inteligência dos Enxames, descreve-se a otimização por colônia de formigas e a otimização por enxame de partículas. Em simultâneo realizou-se também um estudo da Eletrónica Evolutiva, explicando sucintamente algumas das áreas de aplicação, entre elas: a robótica, as FPGA, o roteamento de placas de circuito impresso, a síntese de circuitos digitais e analógicos, as telecomunicações e os controladores. A título de concretizar o estudo efetuado, apresenta-se um caso de estudo da aplicação dos algoritmos genéticos na síntese de circuitos digitais combinatórios, com base na análise e comparação de três referências de autores distintos. Com este estudo foi possível comparar, não só os resultados obtidos por cada um dos autores, mas também a forma como os algoritmos genéticos foram implementados, nomeadamente no que diz respeito aos parâmetros, operadores genéticos utilizados, função de avaliação, implementação em hardware e tipo de codificação do circuito.

Simulação de Robôs Quadrúpedes Utilizando o SimMechanics

Desde sempre o Homem procurou automatizar tarefas repetitivas. Tanto na indústria como no sector doméstico ou de comércio estão constantemente a surgir novos equipamentos procurando aumentar o nível de automação de diversas tarefas. A necessidade de empresas criadoras de produtos inovadores se manterem concorrenciais obrigou à adopção de métodos de projecto e planeamento mais estruturados e eficientes que eliminem os desperdícios tanto de material como de tempo. Diversas construções em termos orçamentais e o aumento da procura de produtos de alta qualidade a baixo custo deu origem a um novo tipo de programas, os programas de simulação virtual. Tal como na indústria, também na investigação nas Instituições de Ensino Superior se procuram adoptar os métodos de trabalho mais eficientes possíveis. Uma parte dos programas de simulação robótica utilizados hoje em dia na investigação no Instituto Superior de Engenharia do Porto estão concebidos em linguagem C. Embora esta linguagem seja extremamente capaz, existem métodos mais adequados de simulação que aceleram o processo de modelação permitindo a visualização do movimento e simulação de diversas situações potencialmente criticas sem existir a necessidade de construção de um protótipo funcional do robô. Durante o último ano, este projecto permitiu construir um modelo de um robô quadrúpede num programa de simulação virtual chamado Simmechanics™. Embora haja já algum trabalho desenvolvido nesta área, constatou-se que a informação existente possuía algumas lacunas. Com o trabalho desenvolvido preparou-se esta dissertação que pretende clarificar algumas questões que surgem na modelação de um robô. Neste documento explica-se como modelar um robô de corpo flexível, modelar as pernas e as respectivas juntas da anca e do joelho assim como também se apresenta a modelação de um contacto com o solo recorrendo a um modelo descrito na literatura. Este documento foi escrito a pensar no leitor, procurando-se explicar de forma simples mas concisa os diversos passos necessários para construir um modelo virtual de um robô. O autor espera, desta forma, ajudar futuros colegas que pretendam trabalhar com o Simmechanics™ a mais facilmente se integrarem com o programa aumentando desta forma o declive da curva de aprendizagem e permitindo um maior aproveitamento desta ferramenta.