Sistemas inteligentes adaptativos aplicados a um robô auto-equilibrante de duas rodas.

Com o avanço no desenvolvimento e utilização de veículos e robôs autoequilibrantes, faz-se necessário a investigação de controladores capazes de atender os diversos desafios relacionados à utilização desses sistemas. Neste trabalho foi estudado o controle de equilíbrio e posição de um robô auto-equilibrante de duas rodas. O interesse particular nesta aplicação vem da sua estrutura e da riqueza de sua dinâmica física. Por ser um problema complexo e não trivial há grande interesse em avaliar os controladores inteligentes. A primeira parte da dissertação aborda o desenvolvimento de um controle clássico do tipo PID, para em seguida ser comparado com a implementação de dois tipos de controladores inteligentes: On-line Neuro Fuzzy Control (ONFC) e Proportional-Integral-Derivative Neural-Network (PIDNN). Também é apresentada a implementação dos controladores em uma plataforma de hardware, utilizando o kit LEGO Mindstorm, e numa plataforma de simulação utilizando o MATLAB-Simulink. Em seguida, dois estudos de casos são desenvolvidos visando comparar o desempenho dos controladores. O primeiro caso avalia o controle de equilíbrio e posição do robô auto-equilibrante de duas rodas sobre um terreno plano tendo como interesse observar o desempenho intrínseco do sistema sob ausência de fatores externos. O segundo caso estuda o controle de equilíbrio e posição do robô em terrenos irregulares visando investigar a resposta do sistema sob influência de condições adversas em seu ambiente. Finalmente, o desempenho de cada um dos controladores desenvolvidos é discutido, verificando-se resultados competitivos no controle do robô auto-equilibrante de duas rodas.

De quem é o parto? A Marcha do Parto em Casa como analisador dos movimentos pela humanização do parto.

A Marcha do Parto em Casa foi uma passeata ocorrida em junho de 2012 em 31 cidades brasileiras motivada por declarações do Conselho Regional de Medicina do Rio de Janeiro de que entraria com processo ético-disciplinar contra um médico que declarou em entrevista veiculada num programa de televisão que o parto é um ato natural, que pode ocorrer no local de escolha da mulher, inclusive em casa. Posteriormente, este conselho profissional publicou duas resoluções: uma impedindo os médicos de participarem de partos domiciliares e obrigando os plantonistas das emergências obstétricas a reportarem quaisquer intercorrências assistidas por eles de mulheres oriundas de partos domiciliares ou Casas de Parto; e outra impedindo a entrada de doulas, obstetrizes e parteiras nas maternidades do estado do Rio de Janeiro, responsabilizando o diretor técnico da instituição caso isto ocorresse. A partir do conceito-ferramenta formulado por Felix Guattari, este trabalho analisa a Marcha do Parto em Casa como analisador dos movimentos pela humanização do parto, a partir de seis entrevistas realizadas com organizadoras e participantes da Marcha em diferentes cidades do país. Estuda os atores e suas ações para a realização desta mobilização, as ações do Conselho Regional de Medicina e coloca a questão do parto como um mercado em disputa.

A criação da Associação Brasileira de Obstetrizes e Enfermeiros Obstetras (ABENFO) e sua participação no Movimento de Humanização do Parto e Nascimento (1989-2002)

Este estudo, de natureza histórico-social, tem como objeto a criação da Associação Brasileira de Obstetrizes e Enfermeiros Obstetras (ABENFO) e suas estratégias no Movimento de Humanização do Parto e Nascimento Brasileiro (1989-2002). A delimitação temporal do estudo abrange o período de 1989 a 2002. Os objetivos da pesquisa são: analisar a transição da Associação Brasileira de Obstetrizes (ABO) para Associação Brasileira de Obstetrizes e Enfermeiros Obstetras (ABENFO); analisar as estratégias elaboradas pela ABENFO para a atualização do habitus das agentes; analisar o fortalecimento do Movimento de Humanização do Parto e Nascimento empreendido pela ABENFO. O estudo apoia-se teoricamente nos conceitos desenvolvidos pelo sociólogo Pierre Bourdieu e utilizou o método da história oral temática. Na análise, houve a articulação de documentos escritos e depoimentos orais à luz do referencial teórico. Os resultados da pesquisa evidenciam que, no processo de surgimento da ABENFO, houve um período de aproximações de agentes que durou aproximadamente 15 anos. A primeira aproximação foi entre parteiras/obstetrizes e as enfermeiras no campo sindical; a segunda aproximação de agentes, desta vez pelo habitus profissional, foi de enfermeiras de saúde pública e enfermeiras obstétricas no campo hospitalar e científico; e a terceira aproximação foi entre as parteiras/obstetrizes com as enfermeiras obstétricas. Após essas aproximações, a enfermeira obstétrica assumiu a diretoria provisória da ABO, realizando, em seguida, a transição para a ABENFO. Após a transição, a ABENFO nacional consolidou-se como representante das enfermeiras obstétricas e obstetrizes. Em seguida, foi necessário criar estratégias para atualizar o habitus das agentes, tais como: Estratégias de fortalecimento da Associação no campo político da Enfermagem e da Saúde da Mulher; Estratégias de ampliação da sua representação nacional entre enfermeiras obstétricas; Estratégias para divulgação do capital social da ABENFO. Dentre as estratégias de divulgação, aconteceram três Congressos Brasileiros de Enfermagem Obstétrica e Neonatal (COBEONS) que fortaleceram o Movimento de Humanização do Parto e Nascimento, pois neste espaço circulou o capital sociocultural do movimento social entre as associadas, levando aos mesmos uma atualização do seu habitus, e, por outro lado, fortalecendo o Movimento por meio do reconhecimento. Portanto, o fortalecimento do processo de humanização do parto e nascimento brasileiro confirmou a hipótese de que a criação da ABENFO possibilitou a elaboração de estratégias que impulsionaram a atualização do habitus das agentes. Este estudo foi esclarecedor, na medida em que favoreceu a compreensão das circunstâncias de criação da ABENFO e sua participação como a única representante das enfermeiras obstétricas e obstetrizes no Movimento de Humanização do Parto e Nascimento, além de demonstrar o quanto estas agentes contribuíram para a sua consolidação.

Curso de Especialização em Enfermagem Obstétrica na Modalidade de Residência (Rio de Janeiro, 2004 a 2006)

Este estudo, de cunho histórico-social qualitativo, com abordagem na história do tempo presente, tem por objeto o processo de implantação do Curso de Especialização em Enfermagem Obstétrica na Modalidade de Residência da Secretaria Municipal de Saúde do Rio de Janeiro/Faculdade de Enfermagem da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) no período de 2004 a 2006, sendo o marco inicial o ano que a primeira turma começou o Curso, e o marco final o ano de conclusão da referida turma. Os objetivos da pesquisa são: descrever as circunstâncias de implantação do Curso de Especialização em Enfermagem Obstétrica na Modalidade de Residência na cidade do Rio de Janeiro; analisar as estratégias desenvolvidas pelos professores, preceptores e residentes para a implantação do curso na Faculdade de Enfermagem da UERJ e nos campos clínicos. O estudo foi pautado nos conceitos de poder simbólico, espaço social, campo social, capital, luta simbólica e habitus do sociólogo Pierre Bourdieu. O método utilizado foi história oral temática. A análise foi realizada mediante a ordenação, classificação e articulação dos documentos escritos e orais com o referencial teórico. Os resultados da pesquisa apontam que no período estudado havia um contexto favorável à implantação do curso de Especialização em Enfermagem Obstétrica na modalidade de Residência, pois houve, em 2005, a promulgação da lei que instituiu Residência em Área Profissional de Saúde, como modalidade de ensino de pós-graduação lato sensu, voltada para a educação em serviço e destinada às categorias profissionais que integram a área de saúde, excetuada a médica. Desse modo, essa modalidade de ensino constitui-se em um programa de cooperação intersetorial para favorecer a inserção qualificada dos jovens profissionais da saúde no mercado de trabalho, particularmente em áreas prioritárias do Sistema Único de Saúde, como era o caso da área da saúde da mulher. Assim, os professores que estavam envolvidos com o direcionamento político pedagógico do Curso escolheram estrategicamente os campos de prática que tivessem enfermeiras obstétricas inseridas no cuidado ao parto e nascimento e sustentaram as disciplinas de História da Obstetrícia; Gênero, Sexualidade e Enfermagem, e Enfermagem Obstétrica como norteadoras conceituais do projeto político-pedagógico, a fim de atualizar o habitus dos residentes. As preceptoras diretamente inseridas no campo clínico contribuíram para garantir a presença contínua de uma supervisora enfermeira nos setores de realização das práticas pelos residentes, visando a reprodução do modelo humanizado, além de contribuir também com a complementação do conteúdo teórico. Seguindo o direcionamento político-pedagógico do curso, a principal estratégia desenvolvida pelos residentes foi a busca pela ampliação do capital científico com intuito de adquirir maior poder no campo. Conclui-se que as estratégias utilizadas por todos os agentes implantaram o Curso de Especialização em Enfermagem Obstétrica na Modalidade de Residência. Esse curso, reconfigurou o ensino da enfermagem obstétrica na Faculdade de Enfermagem da UERJ, pois aproximou a academia com os serviços, gerando uma corresponsabilidade dos agentes envolvidos na formação. Essa corresponsabilidade, por sua vez, facilitou a inserção dos egressos nos campos obstétricos do Sistema Único de Saúde.

As construções simbólicas dos profissionais da saúde sobre humanização: um estudo no campo das representações sociais

Diante dos avanços que hoje se vive na sociedade tecnológica, globalizada, informatizada e marcada por avanços científicos parece ser uma verdadeira anomalia tratar do tema humanização na saúde. Entretanto, a questão toma assento nas diversas discussões que envolvem a problemática da saúde e, sobretudo, das diretrizes governamentais que a envolvem, enquanto aposta ético-política de Estado. Esta investigação teve como objetivo analisar o processo de humanização no campo da saúde a partir das construções simbólicas produzidas e das experiências vivenciadas por profissionais de saúde. O estudo teve como campo um hospital universitário federal, com a Política Nacional de Humanização implantada e, como sujeitos, profissionais de saúde que desenvolviam suas atividades laborais nesse mesmo campo. O desenho da pesquisa foi qualitativo, do tipo exploratório-descritivo, assumindo como referencial teórico a Teoria das Representações Sociais e também se amparando numa perspectiva filosófica. A coleta dos dados foi realizada utilizando as técnicas de questionário para caracterização dos sujeitos (n=24); e entrevista em profundidade (n=24). Os dados foram submetidos às análises de conteúdo e hermenêutica. Nos resultados destacam-se quatro eixos temáticos: atributos teóricos do conceito de humanização; atributos práticos do conceito de humanização; atributos práticos reais e ideais do processo de humanização e; fatores determinantes do processo de humanização. As representações sociais sobre a humanização no campo da saúde apreendidas neste trabalho encontram-se definidas a partir de dois conceitos: a humanização como a assistência voltada para o ser humano de forma integral/singular e; a tríade processo de humanização-estratégias para a humanização-facilidades versus dificuldades para a humanização. Destaca-se no significado da humanização a perspectiva humanista e naturalista e os fatores sociopolíticos, humanos e relacionados à gestão, como dimensões que interferem na promoção da humanização da assistência. Conclui-se que o grupo de trabalhadores da saúde estudado concebe a humanização de forma transcendente, a despeito dos próprios limites, possibilidades, fragilidades, desigualdades, mas que, ainda assim, preserva a capacidade de idealizar e, quiçá, sonhar

Localização colaborativa em robótica de enxame.

Diversas das possíveis aplicações da robótica de enxame demandam que cada robô seja capaz de estimar a sua posição. A informação de localização dos robôs é necessária, por exemplo, para que cada elemento do enxame possa se posicionar dentro de uma formatura de robôs pré-definida. Da mesma forma, quando os robôs atuam como sensores móveis, a informação de posição é necessária para que seja possível identificar o local dos eventos medidos. Em virtude do tamanho, custo e energia dos dispositivos, bem como limitações impostas pelo ambiente de operação, a solução mais evidente, i.e. utilizar um Sistema de Posicionamento Global (GPS), torna-se muitas vezes inviável. O método proposto neste trabalho permite que as posições absolutas de um conjunto de nós desconhecidos sejam estimadas, com base nas coordenadas de um conjunto de nós de referência e nas medidas de distância tomadas entre os nós da rede. A solução é obtida por meio de uma estratégia de processamento distribuído, onde cada nó desconhecido estima sua própria posição e ajuda os seus vizinhos a calcular as suas respectivas coordenadas. A solução conta com um novo método denominado Multi-hop Collaborative Min-Max Localization (MCMM), ora proposto com o objetivo de melhorar a qualidade da posição inicial dos nós desconhecidos em caso de falhas durante o reconhecimento dos nós de referência. O refinamento das posições é feito com base nos algoritmos de busca por retrocesso (BSA) e de otimização por enxame de partículas (PSO), cujos desempenhos são comparados. Para compor a função objetivo, é introduzido um novo método para o cálculo do fator de confiança dos nós da rede, o Fator de Confiança pela Área Min-Max (MMA-CF), o qual é comparado com o Fator de Confiança por Saltos às Referências (HTA-CF), previamente existente. Com base no método de localização proposto, foram desenvolvidos quatro algoritmos, os quais são avaliados por meio de simulações realizadas no MATLABr e experimentos conduzidos em enxames de robôs do tipo Kilobot. O desempenho dos algoritmos é avaliado em problemas com diferentes topologias, quantidades de nós e proporção de nós de referência. O desempenho dos algoritmos é também comparado com o de outros algoritmos de localização, tendo apresentado resultados 40% a 51% melhores. Os resultados das simulações e dos experimentos demonstram a eficácia do método proposto.

O acolhimento de usuários no centro cirúrgico e a humanização das práticas cotidianas do cuidado de enfermagem

Falar da humanização é retomar a tradição do ocidente de pensar o lugar que o ser humano ocupa no mundo, nas inter-relações com seus semelhantes, na esfera social e também de saúde, em uma ética e solidariedade. Para uma prática de cuidados humanizada, o início destes cuidados deve ocorrer com o acolhimento do usuário em todos os setores, entre eles o Centro Cirúrgico. Este estudo tem como objetivo geral: compreender o processo de acolhimento no cotidiano da assistência de enfermagem no Centro Cirúrgico a partir da diretriz: acolhimento, ambiência e clínica ampliada da Política Nacional de Humanização. E como objetivos específicos: descrever o acolhimento do usuário durante as práticas cotidianas do cuidado de enfermagem no Centro Cirúrgico; analisar as experiências de acolhimento na perspectiva dos usuários no Centro Cirúrgico durante as práticas cotidianas do cuidado de enfermagem e identificar as estratégias utilizadas durante o cuidado de enfermagem no Centro Cirúrgico que concretizam a viabilização da diretriz: acolhimento, ambiência e clínica ampliada. Para dar conta do estudo selecionamos a abordagem etnometodológica, caráter exploratório. O cenário do estudo foi um hospital da rede estadual do Rio de Janeiro e os dados foram coletados por meio de entrevista semiestruturada realizada com 18 usuários em pós-operatório e observação participante no Centro Cirúrgico. Em seguida submetidos à análise de conteúdo de Bardin, emergindo três categorias: A recepção do usuário no Centro Cirúrgico; caracterização da realização do acolhimento na recepção do Centro Cirúrgico na perspectiva do usuário e estratégias de cuidado direcionadas para ambiência, acolhimento e clínica ampliada. Conclui-se que compreender o processo de acolhimento no cotidiano da assistência de enfermagem somente foi possível pelo compartilhamento de experiências de usuários que utilizaram os serviços da unidade. O cuidado de enfermagem neste ambiente foi identificado a partir de duas práxis: na recepção do paciente para cirurgia eletiva e diferentemente para cirurgia de emergência. O ambiente do Centro Cirúrgico gera no usuário uma gama de sentimentos e há um imaginário em torno do evento cirúrgico e deste espaço. No que se refere à diretriz, o cuidado de enfermagem neste setor atende parcialmente ao que esta estabelecido. Um caminho para a viabilização da PNH e da diretriz: acolhimento, ambiência e clínica ampliada é a educação continuada em serviço que deve não somente dispor da política em sua teoria, mas desenvolver métodos para que a torne concreta e palpável promovendo melhoria no cuidado de enfermagem.

Análise bioética do Processo Transexualizador no Brasil à luz da perspectiva dos Funcionamentos.

Esta tese tem como proposta realizar um estudo da política pública do campo da saúde, conhecido no Brasil como Processo Transexualizador, baseado em uma análise bioética. Pode-se afirmar que o termo Processo começa a ser usado quando, em 2008, foi promulgada a Portaria 1707, pelo Ministério da Saúde (portaria mais tarde atualizada, e ainda em vigor, sob o numero 2803, de 2013). Inserida no âmbito do Sistema Único de Saúde (SUS), essa política tem como pilares a integralidade e a humanização da atenção a pessoas transexuais. O objetivo da tese é: identificar o conjunto de Funcionamentos considerados básicos, tanto pela ótica dos transexuais, quanto pela ótica dos profissionais de saúde. Simultaneamente, em diálogo paralelo, a tese busca cotejar a contribuição, através da perspectiva dos Funcionamentos, para a avaliação do próprio Processo Transexualizador e vice-versa. No plano teórico-conceitual, o trabalho se norteia pelo princípio bioético da justiça em saúde, tal como trabalhado por Sen, Nussbaum, Dias e Ribeiro, autores que abordaram a justiça, associando-a ao que eles próprios cunharam conceitualmente como Funcionamentos básicos. No plano metodológico, a forma monográfica de apresentação dos resultados valoriza tanto os dados primários coletados em entrevistas (gravadas, transcritas e sistematizadas em ferramenta de informática Programa NVIVO), quanto documentos oficiais e, ainda, a leitura crítica e discussão dos autores mencionados, acrescidos de outros como Cecilio, Buber, Bento e Arán. Com relação ao material primário, o campo de estudo foi um hospital universitário do município do Rio de Janeiro, que possui Unidade de Atenção Especializada a Transexuais, referência no Sistema Único de Saúde (SUS). O material empírico primário foi coletado por meio de técnica de entrevista semi aberta, orientada por roteiro. O universo de sujeitos de pesquisa é composto por dez mulheres transexuais e quatro profissionais da área de saúde que também participam da política. Os resultados apontam a necessidade do estabelecimento, por parte do Ministério da Saúde, de instrumentos avaliativos que tenham atuação para além dos trâmites burocráticos institucionais. Devem-se incluir, entre seus tópicos, a Rede de Atenção à saúde estabelecida, o atendimento das necessidades de saúde e a oferta da tecnologia em saúde, os quais comprometem a integralidade da atenção à saúde e, consequentemente, a realização do projeto de vida das mulheres transexuais por não possibilitarem o florescimento de seus Funcionamentos básicos.

A tool for assessing reconfigurability of distributed manufacturing systems

In recent years, a large number of approaches to developing distributed manufacturing systems has been proposed. One of the principles reasons for these development has been to enhance the reconfigurability of a manufacturing operation; allowing it to readily adapt to changes over time. However, to date, there has only been a limited assessment of the resulting reconfigurability properties and hence it remains inconclusive as to whether a distributed manufacturing system design approach does in fact improve reconfigurability. This paper represents part of a study which investigates this issue. It proposes an assessment tool - the so called "Design Structure Matrix" as a means of assessing the modularity of elements in a manufacturing system. (Modularity has been shown to be a key characteristic of a reconfigurable manufacturing system.) The use of the Design Structure Matrix is illustrated in assessing a robot assembly cell designed on distributed manufacturing system principles. Copyright © 2006 IFAC.

Contact and channel modelling using part and function libraries in a function-based design approach

To support the development and analysis of engineering designs at the embodiment stage, designers work iteratively with representations of those designs as they consider the function and form of their constituent parts. Detailed descriptions of "what a machine does" usually include flows of forces and active principles within the technical system, and their localization within parts and across the interfaces between them. This means that a representation should assist a designer in considering form and function at the same time and at different levels of abstraction. This paper describes a design modelling approach that enables designers to break down a system architecture into its subsystems and parts, while assigning functions and flows to parts and the interfaces between them. In turn, this may reveal further requirements to fulfil functions in order to complete the design. The approach is implemented in a software tool which provides a uniform, computable language allowing the user to describe functions and flows as they are iteratively discovered, created and embodied. A database of parts allows the user to search for existing design solutions. The approach is illustrated through an example: modelling the complex mechanisms within a humanoid robot. Copyright © 2010 by ASME.

Adaptive sequential Monte Carlo approach for real-time applications

This paper presents an adaptive Sequential Monte Carlo approach for real-time applications. Sequential Monte Carlo method is employed to estimate the states of dynamic systems using weighted particles. The proposed approach reduces the run-time computation complexity by adapting the size of the particle set. Multiple processing elements on FPGAs are dynamically allocated for improved energy efficiency without violating real-time constraints. A robot localisation application is developed based on the proposed approach. Compared to a non-adaptive implementation, the dynamic energy consumption is reduced by up to 70% without affecting the quality of solutions. © 2012 IEEE.

Heterogeneous reconfigurable system for adaptive particle filters in real-time applications

This paper presents a heterogeneous reconfigurable system for real-time applications applying particle filters. The system consists of an FPGA and a multi-threaded CPU. We propose a method to adapt the number of particles dynamically and utilise the run-time reconfigurability of the FPGA for reduced power and energy consumption. An application is developed which involves simultaneous mobile robot localisation and people tracking. It shows that the proposed adaptive particle filter can reduce up to 99% of computation time. Using run-time reconfiguration, we achieve 34% reduction in idle power and save 26-34% of system energy. Our proposed system is up to 7.39 times faster and 3.65 times more energy efficient than the Intel Xeon X5650 CPU with 12 threads, and 1.3 times faster and 2.13 times more energy efficient than an NVIDIA Tesla C2070 GPU. © 2013 Springer-Verlag.

Integrated high pressure microhydraulic actuation and control for surgical instruments

To reduce the surgical trauma to the patient, minimally invasive surgery is gaining considerable importance since the eighties. More recently, robot assisted minimally invasive surgery was introduced to enhance the surgeon's performance in these procedures. This resulted in an intensive research on the design, fabrication and control of surgical robots over the last decades. A new development in the field of surgical tool manipulators is presented in this article: a flexible manipulator with distributed degrees of freedom powered by microhydraulic actuators. The tool consists of successive flexible segments, each with two bending degrees of freedom. To actuate these compliant segments, dedicated fluidic actuators are incorporated, together with compact hydraulic valves which control the actuator motion. Especially the development of microvalves for this application was challenging, and are the main focus of this paper. The valves distribute the hydraulic power from one common high pressure supply to a series of artificial muscle actuators. Tests show that the angular stroke of the each segment of this medical instrument is 90°. © 2012 Springer Science+Business Media, LLC.