Biomechanical modeling and simulation of the spider crab (maja brachydactyla)

Uma linha de pesquisa e desenvolvimento na área da robótica, que tem recebido atenção crescente nos últimos anos, é o desenvolvimento de robôs biologicamente inspirados. A ideia é adquirir conhecimento de seres biológicos, cuja evolução ocorreu ao longo de milhões de anos, e aproveitar o conhecimento assim adquirido para implementar a locomoção pelos mesmos métodos (ou pelo menos usar a inspiração biológica) nas máquinas que se constroem. Acredita-se que desta forma é possível desenvolver máquinas com capacidades semelhantes às dos seres biológicos em termos de capacidade e eficiência energética de locomoção. Uma forma de compreender melhor o funcionamento destes sistemas, sem a necessidade de desenvolver protótipos dispendiosos e com longos tempos de desenvolvimento é usar modelos de simulação. Com base nestas ideias, o objectivo deste trabalho passa por efectuar um estudo da biomecânica da santola (Maja brachydactyla), uma espécie de caranguejo comestível pertencente à família Majidae de artrópodes decápodes, usando a biblioteca de ferramentas SimMechanics da aplicação Matlab / Simulink. Esta tese descreve a anatomia e locomoção da santola, a sua modelação biomecânica e a simulação do seu movimento no ambiente Matlab / SimMechanics e SolidWorks.

Planeamento de rota em ambiente desconhecido

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

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.

TIGRE - An autonomous ground robot for outdoor exploration

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

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.

Projeto e desenvolvimento de células robotizadas para soldadura e cladding

A utilização de equipamentos robóticos para o processo de soldadura por arco elétrico teve um forte crescimento nas décadas de 80 e 90, altura em que o custo e fiabilidade da tecnologia passou a permitir a integração de robôs em linhas de produção ou em células de fabrico. Depressa cresceram as exigências de uma produção com qualidade repetitiva e facilmente ajustável, e as restrições ao uso de processos manuais ou de tecnologias com pouca flexibilidade. Desde o início do século XXI que a renovação de uma estação de fabrico de peças soldadas para produção em série, especialmente no setor automóvel, parece forçada à integração de robôs industriais, que assim se tornaram símbolos de produtividade. A KAMAZ encontra-se atualmente a renovar alguns dos seus processos de fabrico, incluindo as áreas de soldadura por arco ou cladding. Esta Dissertação aborda o trabalho elaborado, depois de contratualizada com a ABB Rússia a instalação de novas células de fabrico robotizado nesta empresa. Este projeto tem início com o levantamento das necessidades, a verificação do processo existente, e a procura da solução tecnológica que se adapte a essas condições e cumpra os requisitos acordados. São realizadas modelações e simulações off-line em 3D, usando o software RobotStudio da ABB, que permitiram testar cada solução e analisar a sua adequação e viabilidade. Para maior garantia de se obter a qualidade esperada na fusão e deposição do material por processo com arco elétrico revestido a gás, foram realizados testes reais utilizando equipamento robótico em condições baseadas nos testes feitos no ambiente virtual. Por último, são ajustadas as localizações dos postos de trabalho ao layout existente e é feito o balanceamento do tempo de operação manual com o tempo do processo robotizado. Este projeto de Tese termina com a aceitação do cliente para a solução encontrada e para os resultados dos testes reais de ambos os processos.

Melhoria e automação de linhas de montagem

Hoje em dia, e com os avanços tecnológicos a surgirem de forma constante, existem novas áreas que têm de ser consideradas com um foco importante por parte de todas as organizações, sendo uma delas a robótica industrial. Motivada em aumentar o seu output, as condições de trabalho para os seus colaboradores, bem como todas as condições de organização da logística interna, a Grohe Portugal, mais especificamente o departamento da montagem, achou relevante fazer um estudo de métodos e tempos, calculando os ganhos potenciais de aumento de output com introdução de robótica nas linhas dos cartuchos. Os objetivos principais seriam então, fazer uma restruturação de todo o layout dessas linhas, tendo como foco automatizar alguma(s) operação(ões), conseguindo assim uma melhoria significativa do output dessas linhas com o menor payback possível. Posto isto, esta dissertação pretende apresentar o trabalho desenvolvido junto da Grohe Portugal, que teve como objetivo fazer os estudos e a automatização de linhas de montagem de cartuchos, bem como melhorar algumas linhas de montagem tendo em conta fatores ergonómicos. Relativamente à automatização da linha dos cartuchos, foi importante estudar todos os seguintes aspetos:  utilização de unidades robóticas;  ergonomia;  ganhos de produtividade;  automatizar ou semi-automatizar operações;  simplificar processos de montagem;  simplificar setups;  solicitar orçamentos;  elaborar caderno de encargos. Para a realização deste projeto, o trabalho desenvolvido foi decomposto em várias etapas, entre as quais se destacam:  análise e estudo dos métodos e sequências de montagem;  levantamento de todos os componentes e operações de montagem até à obtenção do cartucho final;  estudo de tempos de todas essas operações de montagem;  caraterização de um novo layout para as linhas com a introdução de unidades robóticas, tanto quanto possível, mais adequadas;  elaboração de caderno de encargos para ser enviado a empresas, para estas poderem apresentar uma orçamentação, bem como indicar as unidades robóticas mais adequadas para as tarefas pretendidas;  automatização da linha dos cartuchos. Relativamente ao projeto de novas linhas de montagem tendo em conta fatores ergonómicos, de forma a melhorar os sistemas de abastecimento e as condições de trabalho por parte dos operadores, foram postos em prática diferentes passos, nomeadamente:  identificação de todos os processos de montagem realizados pelos operadores na linha a melhorar;  estudo e definição da disposição dos componentes na nova linha, bem como a sua forma de abastecimento;  projeto da nova linha de montagem em 3D com recurso ao software SolidWorks;  realização prática da linha, acompanhando e ajudando a equipa da ferramentaria. O balanço final do trabalho foi bastante positivo, tanto na automatização das linhas de montagem dos cartuchos, em que todo o seu estudo foi alcançado com sucesso, como no melhoramento ergonómico das linhas de montagem, tendo-se alcançado melhorias em alguns índices de qualidade, tempos de abastecimento, organização das linhas, e nas condições de iluminação, resultando essas melhorias numa avaliação positiva por parte dos colaboradores que nelas trabalham todos os dias.

Projecto Vénus - Redefinir a máquina antropológica na era da reprodutibilidade. Técnica do corpo

Desenhado por Jacque Fresco, o Projecto Vénus é uma proposta de reconfiguração social, tendo como ferramenta de trabalho a cidade. A cidade projectada por Jacque Fresco responde de alguma forma a necessidade de encontrar programas de hibridização que ultrapassem os receios do determinismo em relação ao papel da tecnologia, e conferindo um cariz mais aproximado dos conceitos antropológicos de Leroi-Gourhan quando este apelida a técnica de utensílio colocado fora do corpo e que permitiu ao homem sobreviver num mundo hostil. A diferença é que a técnica já assumiu uma condição que transcende o mero instrumento, para ser já ela própria configuradora da realidade, como Kittler dizia em acerca dos media. Fresco coloca a cidade como paradigma de uma revolução cibernética, uma tecnotopia, em que a tecnologia servirá para libertar o humano de condições políticas, económicas e sociais que o autor considera obsoletas. Uma nova configuração multidimensional que se apoia numa nova esfera pública, ambicionando um ethos global com uma estrutura digital para comunicações em rede. Fresco atribui uma dimensão de extrema importância aos factos de a tecnologia, no Projecto Vénus, ficar paredes meias com a natureza sem que tenha uma relação intrusiva, mas antes uma relação de responsabilidade pela gestão eficaz dos sistemas circundantes que preconizam muitas das “expectativas messiânicas” de que Walter Benjamin nos falava acerca da tecnologia. O objectivo da presente dissertação será a partir da definição de técnica e da tecnologia e, mais tarde discutindo esta cidade cibernética chamada Projecto Vénus, tentar responder às seguintes perguntas: como Gourhan nos diz, a técnica foi colocada fora do corpo para permitir aos seres humanos sobreviver, podemos supor que, neste momento, com a emergência de novas áreas, como a biotecnologia, nanotecnologia e robótica, a tecnologia retorna ao corpo humano para resolver a falha que, de acordo com o mito de Epimeteu, lhe deu origem? Se assim for, este processo de incorporação dos aparelhos protéticos, pode significar que estamos a entrar na era de reprodutibilidade do corpo humano como um objecto? Além disso, será a crescente visibilidade do Projecto Vénus um sintoma de uma crescente sociedade tecnológica, uma tecnotopia cujo fim último é a reconfiguração da máquina antropológica tal como Agamben colocou em «The Open»?

Diseño de un observador Backstepping para un robot con articulación rotaria flexible

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Control) UANL, 2001.

Las Medidas organizativas de atención a la diversidad en un centro de enseñanza secundaria: un estudio de casos

Sabemos que al menos un 20% del alumnado entre 12 y 16 años no manifiesta ninguna motivación para el aprendizaje en la mayoría de las áreas del currículum escolar (Marchesi, 2004) y que esa desafección, al menos en España, se gesta en la educación primaria de manera que el éxito (o el fracaso) escolar en esa etapa se convierte en el principal predictor del éxito (o del fracaso) en la ESO (Marchesi y Martín, 2002). La primera conclusión parece obvia: si queremos que los alumnos vayan bien en la educación secundaria hemos de conseguir que vayan bien en la educación primaria. Pero, ¿qué ocurre cuando nuestro alumnado llega a los institutos sin esos conocimientos mínimos sin los cuales no hay garantía posible de éxito? ¿Hemos de aceptar ese determinismo y convertirnos en meros espectadores de un fracaso anunciado? Uno de los principales indicadores de la calidad de la educación en un estado democrático es el trato que se da a aquella parte del alumnado que presenta dificultades para aprender. El hecho de que la enseñanza secundaria en el actual sistema educativo español sea obligatoria y comprensiva (es decir, que se enseñen los mismos contenidos a todos los alumnos) dificulta considerablemente la tarea del profesorado a la vez que incrementa el riesgo de fracaso escolar. Para contrarrestar dicho riesgo, los legisladores han dotado a los centros de una mayor autonomía que se pone de manifiesto en tres ámbitos fundamentales: 1. En el diseño currricular, a través del Proyecto Curricular de Centro (PCC). El currículum ha dejado de ser rígido y dictado por la administración a ser abierto y flexible, con un diseño final que ahora es responsabilidad de los claustros de profesores . 2. En la organización del centro, que toma decisiones sobre la forma de agrupar el alumnado, la adscripción del profesorado a los distintos grupos o la coordinación efectiva del profesorado. 3. En el acceso a recursos materiales y humanos que respondan a las necesidades reales del centro como consecuencia del ejercicio de su autonomía. Los diferentes decretos y resoluciones de las autoridades educativas de cada Comunidad Autónoma han delimitado el campo de actuación de los centros para que, dentro de su autonomía, puedan hacer frente a una diversidad creciente del alumnado (en capacidades, en intereses y motivación y en su condición social) con el objetivo final de garantizar el éxito 2 escolar. En Cataluña, por ejemplo, las instrucciones para la organización y el funcionamiento de los centros de secundaria, que son publicadas para cada curso escolar, regulan de manera cada vez más extensa aspectos relativos a la atención a las necesidades educativas del alumnado. Así, dichas medidas incrementan año tras año el abanico de recursos que se ponen a disposición de los centros: Aula abierta, Unidad de soporte a la educación especial, Unidad de educación especial, Unidad de escolarización compartida, Aula de acogida, etc. Todas estas medidas organizativas se complementan con puntos concretos relativos a los criterios generales sobre la distribución de grupos, la dedicación horaria del profesorado y de los diferentes órganos de coordinación, las funciones del profesorado de la especialidad de Psicología y Pedagogía y de los Maestros de Pedagogía terapéutica o las adaptaciones curriculares, así como la puesta a disposición de los equipos directivos (ED) de un número creciente de recursos humanos. Sin embargo, todo ello choca en ocasiones con una realidad que se caracteriza por : ¿ La resistencia de una parte del profesorado hacia la generalización de la educación secundaria obligatoria y comprensiva, en parte como consecuencia del deterioro que ha experimentado en sus condiciones de trabajo: un ambiente de clase poco propició al aprendizaje, una mayor exigencia de coordinación, una adaptación de sus quehaceres a una mayor diversidad de alumnado, un incremento de la burocracia administrativa docente, etc. (Fernández, 2001; Bolívar, 2004). ¿ La resistencia de una parte de los ED a la aplicación estricta de las normas en perjuicio de los principios pedagógicos y de igualdad que las impulsaban. Por ejemplo, los itinerarios escolares, que quedaron descartados en la LOGSE y posteriormente en la LOE, se han aplicado en innumerables centros a través de los criterios seguidos para agrupar a los alumnos (Cucurella, 2002; Estruch, 2002; Muñoz, 2000). ¿ Un profesorado instalado en una auténtica crisis de identidad que no acaba de asumir la enorme complejidad del proceso de educar en una sociedad incierta como la actual (pero en la que la educación es un derecho fundamental) y al que no ayuda una legislación en continuo cambio y cada vez más extensa (Fernández, 2001). ¿ Un profesorado que, a pesar de asumir la importancia de atender las necesidades educativas de todos los alumnos y alumnas, manifiesta un escaso conocimiento de las medidas destinadas a su tratamiento. Además, reconoce el escaso seguimiento y revisión que se lleva a cabo en los centros de los objetivos y de la planificación de la atención de la diversidad (Muñoz et all, 2007). El resultado de todo ello es un tira y afloja entre lo que pide la administración y lo que dan los centros escolares de secundaria. Desconocemos en qué medida la realidad del conjunto de los 3 centros de secundaria se acerca a la teoría que propugna la norma. En Cataluña, los últimos datos conocidos (los del Plan director 1997-2001, de la Inspección de educación) ponen de manifiesto una caída en picado de algunas actuaciones relacionadas con la atención de la diversidad cuando pasamos de la educación primaria a la educación secundaria, justo en el momento en el que los alumnos con menos expectativas de éxito demandan de una atención redoblada. El discurso sobre la diversidad y las teorías mejor elaboradas se estrellan a menudo sobre la organización encargada de llevarlas a la práctica. La existencia de un proyecto pedagógico realista, ajustado a las necesidades del centro y consensuado, la actuación colegiada del profesorado, la flexibilidad que sucede a la valoración crítica de los resultados, las adaptaciones curriculares, etc. son actuaciones que se han descrito como potenciadoras del tratamiento de la diversidad (Santos, 2002). Cuando se dispone de medios humanos suficientes, la adopción de una organización del centro que dé respuesta a la diversidad de su alumnado dentro de los límites legales depende sólo de la voluntad de los ED. Es cierto que dicha voluntad se haya limitada por las características del claustro y por la cultura del centro. Pero esos condicionantes ni son definitivos ni son ajenos a la acción transformadora del propio ED. El propósito de la investigación es analizar el conjunto de medidas organizativas que aplica un centro de enseñanza secundaria para dar respuesta a las necesidades educativas del alumnado que tiene dificultades para adquirir los conocimientos mínimos que le permitan pasar de curso y/o acreditar la ESO.

Memoria final de actividades del Programa de Acción Tutorial de la Licenciatura de Derecho de la Universidad de Barcelona, curso académico 2007-2008

Documento aprobado por el Consejo de Estudios de la Facultad de Derecho de la Universidad de Barcelona en acta fechada el 10 de marzo de 2009

La Enseñanza explícita de la pronunciación: creencias de los profesores y sus repercusiones en el aula de E/LE

En este trabajo me propongo analizar las creencias de un grupo de profesores de español como lengua extranjera acerca de la importancia de la enseñanza explícita de la pronunciación en una situación de inmersión y en qué medida estas creencias se ven reflejadas en su actuación en el aula. Tras hacer una revisión bibliográfica del estado de la cuestión llevaré a cabo una investigación en dos etapas: una primera fase de grabación de clases en audio para analizar el tratamiento de la pronunciación en el aula y una segunda fase de análisis de las creencias de los profesores que puedan fundamentar su actuación. Para mí lo fundamental será disponer de un buen punto de partida para ser capaz de formular un plan de acción formativa para los profesores de mi centro y para incorporar mejoras a nuestros cursos de formación de profesores. Pero esto será objeto de una investigación posterior.

VIII fase interacademias. Segundo período, 7 al 11 de abril de 2003. Universidad Politécnica de Cartagena.

La realización de las Fases Interacademias se estableció por Orden Ministerial de 30 de Julio de 1992 sobre los planes de estudio de la enseñanza militar de grado superior. Las jornadas que se presentan a modo de programa informativo en esta publicación tuvieron el objetivo de fomentar la convivencia entre los futuros oficiales del ejército (quinto curso) y los alumnos de las universidades españolas. Estas Fases se planifican en dos períodos correspondiendo la publicación al segundo de la octava Fase, en la que participaron las Academias General Militar y General del Aire y de Oficiales de la Guardia Civil, la Escuela Naval Militar y las Universidades Carlos III de Madrid y Politécnica de Cartagena. Se programan diez seminarios sobre: gestión de recursos hídricos, arquitectura y rehabilitación del Patrimonio, industria marítima, sociedad del conocimiento, agricultura y alimentación en el siglo XXI, energía en el siglo XXI, robótica, telecomunicaciones, buceo y arquitectura militar.

Problemes de física per a batxillerat i cicles formatius [versió comprimida]

Aquest manual recull un conjunt de problemes que engloben els principals camps de la física clàsica. El seu enfocament està dirigit a estudis preuniversitaris (batxillerat, cicles formatius de grau superior) i pretén ser un complement tant dels manuals ja existents, com una ajuda per aquells estudiants ja universitaris que vulguin repassar els seus coneixements previs