Desenvolvimento e Controlo de um Veículo Autónomo Aéreo Quadrotor

A crescente necessidade de meios de inspecção e recolha de informação de infraestruturas e do meio ambiente natural, origina o recurso a meios tecnológicos cada vez mais evoluídos. Neste contexto, os robôs móveis autónomos aéreos surgem como uma ferramenta importante. Em particular, os veículos aéreos de asa móvel, pela sua manobrabilidade e controlo podem-se utilizar eficazmente em meios complexos como cenários interiores onde o ambiente é parcialmente controlado. A sua utilização em coordenação com outros veículos robóticos móveis e em particular com a crescente autonomia de decisão, permitem uma eficiência elevada, por exemplo, em tarefas de recolha automática de informação, vigilância, apoio a comunicações, etc. A inexistência de um veículo autónomo de asa móvel no cenário multi-robótico desenvolvido pelo Laboratório de Sistemas Autónomos do Instituto Superior de Engenharia do Porto, aliada às suas aplicações referidas, criou a necessidade do desenvolvimento de um veículo desta gama. Identificou-se, pois, o desenvolvimento de um veículo autónomo aéreo do tipo quadrotor com capacidade de vôo base estabilizado como o problema a resolver. Foi efectuado um levantamento de requisitos do sistema, a caracterização de um veículo autónomo aéreo Vertical Take-off and Landing - VTOL, e efectuado um trabalho de pesquisa a fim de possibilitar o conhecimento das técnicas e tecnologias envolvidas. Tendo em vista o objectivo de controlo e estabilização do veículo, foi efectuada a modelização do sistema que serviu não só para a melhor compreensão da sua dinâmica mas também para o desenvolvimento de um simulador que possibilitou a validação de estratégias de controlo e avaliação de comportamentos do veículo para diferentes cenários. A inexistência de controladores de motores brushless adequada (frequência de controlo), originou o desenvolvimento de um controlador dedicado para motores brushless, motores esses utilizados para a propulsão do veículo. Este controlador permite uma taxa de controlo a uma frequência de 20KHz, possui múltiplas interfaces de comunicação (CAN, RS232, Ethernet, SPI e JTAG), é de reduzido peso e dimensões e modular, visto ter sido implementado em dois módulos, i.e., permite a sua utilização com diferentes interfaces de potência. Projectou-se um veículo autónomo aéreo em termos físicos com a definição da sua arquitectura de hardware e software bem como o sistema de controlo de vôo. O sistema de estabilização de vôo compreende o processamento de informação fornecida por um sistema de navegação inercial, um sonar e o envio de referências de velocidade para cada um dos nós de controlo ligados a um barramento CAN instalado no veículo. A implementação do veículo foi alcançada nas suas vertentes mecânica, de hardware e software. O UAV foi equipado com um sistema computacional dotando-o de capacidades para o desempenho de tarefas previamente analisadas. No presente trabalho, são também tiradas algumas conclusões sobre o desenvolvimento do sistema e sua implementação bem como perspectivada a sua evolução futura no contexto de missões coordenadas de múltiplos veículos robóticos.

Desenvolvimento e aplicação de ensaios não destrutivos para a indústria aeronáutica

Dissertação para obtenção do grau de mestre em Engenharia Mecânica

Importância da disfunção da integração sensorial e da regulação emocional na manisfestação da perturbação do desenvolvimento da coordenação em crianças com perturbação de hiperatividade e défice de atenção

Objetivos: Com a realização deste estudo pretende-se encontrar a prevalência da PDC em crianças entre os 7 e os 14 anos, com diagnóstico de PHDA, com recurso ao BOTMP e ao DCDQ’07 e perceber a existência de fatores de agravamento ou proteção. O segundo objetivo pretende analisar o desempenho de crianças com PHDA ao nível da integração sensorial e regulação emocional. Por último, o terceiro objetivo é analisar os resultados obtidos com as medidas da integração sensorial e regulação emocional, comparando o desempenho entre as crianças que só apresentam PHDA e aquelas que apresentam também PDC, analisado o efeito da integração sensorial e regulação emocional no domínio motor. Métodos: A amostra foi constituída por 37 crianças com diagnóstico de PHDA com idades compreendidas entre 7 e 14 anos. A recolha de dados foi realizada na ULSNE, com apenas um momento de avaliação. Os instrumentos de recolha de dados utilizados foram: questionário sociodemográfico, DCDQ’07, BOTMP, SenSOR e ERE. Para determinar o impacto da integração sensorial e regulação emocional no domínio motor, recorreu-se a uma regressão logística. Resultados: A prevalência das crianças com PHDA que possuí PDC como comorbilidade foi de 51 %, tendo a toma da medicação e o nascimento a termo como fatores de proteção. As crianças avaliadas possuem hiperresponsividade e labilidade emocional, sendo estes défices semelhantes em crianças só com PHDA e com comorbilidade de PDC. Verificou-se ainda que a hiperresponsividade pode estar na base das dificuldades motoras apresentadas por estas crianças, sendo a hiperresponsividade no domínio vestíbulo-propriocetivo um possível fator de agravamento para o desenvolvimento da PDC, quando avaliada pelos pais. Conclusão: Existe uma elevada prevalência da PDC na PHDA tendo sido encontrados défices na regulação emocional e integração sensorial, que poderão explicar as dificuldades apresentadas no domínio motor ou existir como comorbilidade. É imprescindível ter a noção destas dificuldades vivenciadas tanto no diagnóstico como no tratamento, de forma a minimizar o impacto funcional no dia-a-dia das crianças com PHDA.

Desenvolvimento de estruturas porosas tridimensionais por moldação por congelamento (Freeze-Casting)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Desenvolvimento vocacional no ensino superior: a intervenção do serviço de orientação vocacional e desenvolvimento da carreira

Ao contrário de uma ideia comum existente na população em geral, a entrada num curso de nível superior está longe de se constituir como um marco do fim da necessidade de orientação vocacional no percurso do indivíduo. Aliás, como é sabido no âmbito da literatura vocacional, o desenvolvimento vocacional é um processo que decorre ao longo de toda a vida do indivíduo, uma vez que a relação do sujeito com o trabalho e com a formação vai assumindo diferentes contornos no decurso da sua vivência. Neste trabalho nos focalizaremos nas necessidades de orientação vocacional numa população específica: os estudantes do ensino superior. Assim, após uma breve caracterização desta fase do desenvolvimento da carreira do indivíduo, serão apresentadas várias iniciativas que visam a promoção do desenvolvimento vocacional dos estudantes, no âmbito do Serviço de Orientação Vocacional e Desenvolvimento da Carreira. Este serviço, em funcionamento desde 2001 na Escola Superior de Estudos Industriais e de Gestão (Instituto Politécnico do Porto, Portugal), tem por missão promover o desenvolvimento pessoal, académico e profissional dos estudantes desta instituição de ensino superior. De facto, a intervenção vocacional implica intervir nas vertentes pessoais, académicas e profissionais do sujeito. A promoção de uma gestão eficaz e satisfatória dos vários papéis de vida, sejam eles familiares, académicos e/ou profissionais, dada a sua natureza sistémica, são o objecto da intervenção vocacional. Assumindo-se que a transição para o trabalho consiste num processo dilatado no tempo, que se inicia com a formação académica, abarca a finalização do curso e a procura de emprego, e que prossegue com a adaptação ao papel de trabalhador, procuramos criar e organizar as actividades deste serviço dando resposta a todas as fases deste processo. Assim, o serviço configura-se em quatro unidades funcionais estruturadas em rede: a Unidade de Orientação Vocacional, a Unidade de Desenvolvimento da Carreira, a Unidade de Integração no Mercado de Trabalho e o Observatório ESEIG. As três primeiras unidades atrás enunciadas se dedicam à intervenção directa junto dos estudantes e diplomados, dinamizando actividades em formato individual e/ou em grupo. Complementarmente, o observatório é uma unidade transversal de apoio ao serviço que se centra na recolha e tratamento de informação de input e de feedback, de forma a viabilizar a adequação da intervenção e da gestão de todas as unidades do serviço. Neste trabalho apresentaremos uma descrição detalhada das actividades e dos instrumentos utilizados em cada área funcional cujo conjunto permite a prossecução dos objectivos e da missão do Serviço de Orientação Vocacional e Desenvolvimento da Carreira (SOVDEC).

Desenvolvimento de sensores colorimétricos para despiste de antibióticos

introdução de drogas que assegurem o crescimento e a preservação das espécies, mas que eventualmente se espalham para o meio aquático envolvente, promovendo alterações da biodiversidade e entrar, directamente ou indirectamente, na cadeia alimentar. Quando estas drogas são agentes antimicrobianos de uso humano, tais como a amoxicilina, tetraciclina ou sulfonamidas, há um alto risco de aparecimento de espécies bacterianas resistentes, algo que constitui uma ameaça grave para a saúde pública. Esta introdução de agentes antimicrobianos no ambiente aquático através do sector das pescas pode ser reduzida através da monitorização regular ou contínua dos níveis de antibióticos no sistema de água, durante a execução, bem como antes da descarga para o meio aquático. Para isso, é necessário métodos analíticos que permitam uma frequência analítica elevada e continua, nos tanques de cultivos dos peixes. O presente trabalho descreve para este efeito, um sensor constituído por papel quimicamente modificado por reações em monocamadas, assumindo uma coloração típica após contacto com o antibiótico . A intensidade da coloração estava relacionada com a concentração desse antibiótico. A modificação do papel foi baseada na alteração química das unidades de glucose do papel por meio de uma reação covalente com reagentes apropriados. De seguida, criou-se uma camada de quitosano sobre o papel modificado onde se adsorveu a espécie metálica capaz de mudar de cor na presença de sulfadiazina. As modificações resultantes foram avaliadas em relação a vários parâmetros, com o intuito de provocar uma variação de cor intensa face à concentração de antibiótico. Os sensores preparados foram caracterizados do ponto de vista do seu desempenho analítico, efetuou-se a construção de uma gama de concentração que permitiu obter uma resposta previsível e transversal em relação a outros antibióticos, bem como a identificação de uma relação linear entre concentração e coordenadas de cor e a aplicação de sensores em amostra de água ambiental dopados com antibiótico. Generalizando, foi possível estabelecer um processo de modificação simples de papel capaz de medir a presença e quantidade de sulfadiazina

Contributo das organizações do terceiro setor no desenvolvimento dos países de píngua pficial portuguesa

O empreendedorismo social é um campo que tem vindo a ganhar uma importância crescente nas sociedades atuais, sendo reconhecido como uma ferramenta útil na promoção do desenvolvimento sustentável. Como se trata de um campo emergente, apresenta-se ainda pouco explorado. Em Cabo Verde não existem ainda estudos sobre o tema, embora existam já algumas iniciativas de empreendedorismo social. A investigação foi desenvolvida de forma a responder ao objetivo de se conhecer qual o contributo que as Organizações Não Governamentais para o Desenvolvimento (ONGD) portuguesas têm dado para a sedimentação do empreendedorismo social em Cabo Verde. Assim, procurou-se apurar e analisar as ONGD que desenvolvem projetos em Cabo Verde, as áreas em que estas atuam para promoverem o desenvolvimento economico-social, os meios de financiamentos a que recorrem, as dificuldades encontradas no desenvolvimento das suas atividades, bem como compreender a razão que levou a que Cabo Verde fosse beneficiado com as ações dessas ONGD. Para conseguir atingir estas metas recorreu-se à metodologia qualitativa onde se fez uma análise exploratória e descritiva. A técnica utilizada para a recolha da informação primária foi a entrevista dirigida aos responsáveis de seis ONGD portuguesas que atuam em Cabo Verde, nomeadamente a Associação para a Cooperação Entre os Povos, a Associação de Defesa do Património de Mértola, Instituto Marquês de Valle Flôr, Meninos do Mundo, Terras Dentro e a Associação Raia Histórica. Os resultados deste estudo permitiram identificar que as ONGD portuguesas agem impulsionando o empreendedorismo social em Cabo Verde através da promoção do desenvolvimento integrado e sustentável, apoiado em parcerias estabelecidas com outras organizações locais caboverdeanas. Estes parceiros são atores chave que estão no terreno e possuem o conhecimento da realidade do país. Cabo Verde foi beneficiado pelos projetos por pertencer aos Países Africanos de Língua Oficial Portuguesa e/ou à Comunidade dos Países de Língua Portuguesa. Na obtenção de recursos, a maioria das ONGD portuguesas recorre a recursos em espécie e a voluntários portugueses, desempenhando estes o papel de formadores. A geração de valor social por parte destas entidades é feita muitas vezes de uma forma indireta, através da criação de valor económico que depois se repercute em valor social. Este valor social resulta da sua atuação em várias áreas como a saúde e segurança alimentar, desenvolvimento rural, meio ambiente, educação e formação profissional, emprego, economia alternativa ou microcrédito, pobreza e exclusão social, ambiente, habitação, promoção social e do turismo, capacitação e reforço institucional e coerência das políticas públicas para o desenvolvimento. Sendo Cabo Verde um arquipélago, as principais dificuldades encontradas pelas ONGD na sua atuação prende-se com a acessibilidade às ilhas devido à falta de transportes e meios de comunicação.

Desenvolvimento de bionanoconjugados com nanopartículas de ouro e oxidases para a detecção de poluentes ambientais

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Biotecnologia

Desenvolvimento de um serviço local de Saúde Mental em Famalicão

RESUMO: O desenvolvimento de serviços locais adequados deve ser baseado numa avaliação sistemática das necessidades e resultados obtidos nos cuidados a uma população de indivíduos identificados como apresentando uma doença mental na área de referenciação do serviço. Neste sentido foram utilizados os seguintes métodos: dados epidemiológicos acerca das necessidades locais e taxas de utilização de serviços a nível nacional e local, este último com base no case-register. Os diagnósticos de maior prevalência em ambulatório são as perturbações de humor e as perturbações neuróticas de stress ou somatoformes, com uma preponderância de doenças mentais comuns (depressão e ansiedade) em serviços de psiquiatria. Constatam-se baixas taxas de abandono da consulta (12%). A idade, a doença e a escolaridade estão correlacionados com o risco de drop-out, mas utilizada a regressão logística, a idade e a escolaridade perdem o seu significado estatístico. Encontram-se taxas reduzidas de drop-out dos indivíduos com psicose ou perturbações bipolares, em virtude da intervenção activa da equipa. Os custos de transporte, a distância ao local de consulta e o tempo de espera para a primeira consulta são barreiras no acesso aos cuidados a nível local. Os cuidadores não se sentem apoiados pela rede de suporte social e queixam-se sobretudo da acessibilidade, mas exibem elevadas taxas de satisfação com os serviços prestados. Decidiu-se apostar numa organização do serviço baseada na comunidade, com intervenções baseadas na evidência, dando prioridade ao doente mental grave e à qualidade dos cuidados.----------- ABSTRACT: The development of appropriate local services should be based on a systematic assessment of the needs and outcomes of the population of individuals identified as mentally ill within the service’s catchment area. A number of methods may be used as proxies in assessing local needs for services, such as service utilization rates found nationally and locally, by case-register. The most prevalent diagnoses in ambulatory care are mood disorders and neurotic, stress and somatoform disorders, with a majority of common mental disorders (depression and anxiety) in psychiatric services. Low dropout rates (12%) are found in ambulatory care. Age, disease and education are correlated with the risk of drop-out, but after using logistic regression, age and education lose their statistical significance. Low drop-out rates are found in individuals with psychosis or bipolar disorders, because the active intervention from the team. The costs of transportation, distance and the waiting time for the first consultation are barriers in access of care locally. Carers do not feel supported by the network of social support and complain primarily of accessibility, but exhibit high levels of satisfaction with the services provided. It was decided to invest in a service organization based in the community with evidence-based interventions, giving priority to severe mental illness and quality of care.

Desenvolvimento de um biomaterial cerâmico baseado no sistema Li2O-SiO2 para restauração dentária

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Articulação de várias linguagens de programação/tecnologias no desenvolvimento aplicacional

O desenvolvimento aplicacional é uma área em grande expansão no mercado das tecnologias de informação e como tal, é uma área que evolui rápido. Os impulsionadores para esta característica são as comunicações e os equipamentos informáticos, pois detêm características mais robustas e são cada vez mais rápidos. A função das aplicações é acompanhar esta evolução, possuindo arquiteturas mais complexas/completas visando suportar todos os pedidos dos clientes, através da produção de respostas em tempos aceitáveis. Esta dissertação aborda várias arquiteturas aplicacionais possíveis de implementar, mediante o contexto que esteja inserida, como por exemplo, um cenário com poucos ou muitos clientes, pouco ou muito capital para investir em servidores, etc. É fornecido um nivelamento acerca dos conceitos subjacentes ao desenvolvimento aplicacional. Posteriormente é analisado o estado de arte das linguagens de programação web e orientadas a objetos, bases de dados, frameworks em JavaScript, arquiteturas aplicacionais e, por fim, as abordagens para definir objetivos mensuráveis no desenvolvimento aplicacional. Foram implementados dois protótipos. Um deles, numa arquitetura multicamada com várias linguagens de programação e tecnologias. O segundo, numa única camada (monolítica) com uma única linguagem de programação. Os dois protótipos foram testados e comparados com o intuito de escolher uma das arquiteturas, num determinado cenário de utilização.

Desenvolvimento de uma aplicação móvel para apoio a pessoas com perturbações psicóticas

A presente dissertação tem como objectivo descrever o trabalho desenvolvido sobre o projecto iCOPE, uma plataforma dedicada ao auxilio do processo psicoterapêutico para pessoas com perturbações psicóticas. A sua concepção e motivada pela necessidade de fornecer um meio psicoterapêutico com base na portabilidade dos dispositivos móveis. O desenvolvimento foi conseguido através de uma colaboração multidisciplinar, orientada por especialistas de terapia ocupacional, e pela engenharia de software. O iCOPE é um sistema centralizado, no qual o progresso de um paciente é registado e monitorizado através de outra aplicação, por um terapeuta designado. Esta filosofia levou à criação de uma API baseada em REST, capaz de comunicar com uma base de dados. A construção da API concretizou-se com recurso a linguagem PHP, aliada a micro-framework Slim. O objectivo desta API passa não só pela necessidade de fornecer um sistema acessível, mas também com a ambição de conceber uma plataforma com um potencial escalável e expansível, para o caso de ser necessário implementar novas funcionalidades futuras (future-proof). O autor desta dissertação foi responsável pelo levantamento de requisitos, o desenvolvimento da aplicação móvel, o desenvolvimento colaborativo do modelo de dados e base de dados e da interface da API de comunicação. No fim do desenvolvimento foi feita uma apreciação funcional pelos utilizadores alvo, que realizaram uma avaliação sobre a utilização e integração da aplicação no seu tratamento. Face aos resultados obtidos foram tiradas conclusões sobre o futuro desenvolvimento da aplicação e que outros aspectos poderiam ser integrados para efectivamente chegar a mais pacientes.

Desenvolvimento de um biossensor para Ácido Glutâmico

A presente dissertação tem com objetivo o desenvolvimento de um biossensor com base nos polímeros de impressão molecular para a deteção de uma molécula alvo, o ácido glutâmico que é convertido em glutamina pela glutamina sintetase, recorrendo à potenciometria. Nas células neoplásicas a glutamina não é sintetizada podendo-se considerar que o ácido glutâmico é um potencial agente anti-cancro. A técnica de impressão molécular utilizada foi a polimerização em bulk, combinando a acrilamida e a bis acrilamida com o ácido glutâmico. Para se verificar se a resposta potenciométrica obtida era de facto da molécula alvo foram preparados em paralelo com os sensores, materiais de controlo, ou seja, moléculas sem impressão molécular (NIP). Para se controlar a constituíção química dos vários sensores nomeadamente, do NIP e do polímero de impressão molecular (MIP) antes e após a remoção bem como a molécula foram realizados estudos de Espetroscopia de Infravermelhos de Transformada de Fourier (FTIR), Scanning electron microscope (SEM) e Espetroscopia de Raios X por dispersão em energia (EDS). Os materiais desenvolvidos foram aplicados em várias membranas que diferiam umas das outras, sendo seletivas ao ião. A avaliação das características gerais das membranas baseou-se na análise das curvas de calibração, conseguidas em meios com pHs diferentes, comparando os vários elétrodos. O pH 5 foi o que apresentou melhor resultado, associado a uma membrana que continha um aditivo, o p-tetra-octilphenol, e com o sensor com percentagem de 3%. Posto isto, testou-se em material biológico, urina, com as melhores características quer em termos de sensibilidade (18,32mV/década) quer em termos de linearidade (1,6x10-6 a 1,48x10-3 mol/L). Verificou-se ainda que aplicando iões interferentes na solução, estes não interferem nesta, podendo ser aplicados na amostra sem que haja alteração na resposta potenciométrica. O elétrodo é capaz de distinguir o ácido glutâmico dos restantes iões presentes na solução.

Desenvolvimento de software com integração contínua

A integração contínua é uma prática no desenvolvimento de software que já existe há algum tempo mas ainda não é muito conhecida nem usada. Esta prática no desenvolvimento de software surgiu com a programação extrema e tem evoluído ao longo dos últimos anos, adaptando-se às novas tecnologias. O estudo aqui apresentado pretende essencialmente mostrar a real importância e o valor acrescido que a integração contínua pode trazer a um projeto de desenvolvimento de software. O trabalho aqui exposto surge no âmbito de um projeto interno, realizado pelo autor na empresa Konkconsulting, cuja finalidade se prende com o conhecimento mais aprofundado da integração contínua e com o levantamento das necessidades e criação de soluções, de modo a conseguir a sua utilização nos produtos que irão ser desenvolvidos pela empresa. Nesta dissertação, é proposto um conjunto de ferramentas para responder às necessidades imediatas da empresa na implementação de integração contínua num dos seus projetos. Estas ferramentas devem ser de simples e de fácil utilização, de modo a ajudar os programadores durante os desenvolvimentos e responder às necessidades da utilização da integração contínua em um projeto a ser desenvolvido pela empresa, mas ao mesmo tempo, podendo ser facilmente incorporadas em futuros projetos.

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.