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.

Development of regional spatial data infrastructure (SDI) case study in hearth of Borneo

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Framework development for providing accessibility to qualitative spatial calculi

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Utilização de sensores de baixo custo na medição de monóxido de carbono no ar ambiente

Nos últimos anos tem-se assistido à introdução de novos dispositivos de medição da poluição do ar baseados na utilização de sensores de baixo custo. A utilização menos complexa destes sistemas, possibilita a obtenção de dados com elevada resolução temporal e espacial, abrindo novas oportunidades para diferentes metodologias de estudos de monitorização da poluição do ar. Apesar de apresentarem capacidades analíticas distantes dos métodos de referência, a utilização destes sensores tem sido sugerida e incentivada pela União Europeia no âmbito das medições indicativas previstas na Diretiva 2008/50/CE, com uma incerteza expandida máxima de 25%. O trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de Projeto consistiu na escolha, caracterização e utilização em medições reais de um sensor de qualidade do ar, integrado num equipamento protótipo desenvolvido com esse fim, visando obtenção uma estimativa da incerteza de medição associada à utilização deste dispositivo através da aplicação da metodologia de demonstração de equivalência de métodos de medição de qualidade do ar definida pela União Europeia. A pesquisa bibliográfica realizada permitiu constatar que o monóxido de carbono é neste momento o parâmetro de qualidade do ar que permite ser medido de forma mais exata através da utilização de sensores, nomeadamente o sensor eletroquímico da marca Alphasense, modelo COB4, amplamente utilizado em projetos de desenvolvimento neste cotexto de monitorização ambiental. O sensor foi integrado num sistema de medição com o objetivo de poder ser utlizado em condições de autonomia de fornecimento de energia elétrica, aquisição interna dos dados, tendo em consideração ser o mais pequeno possível e de baixo custo. Foi utlizado um sistema baseado na placa Arduino Uno com gravação de dados em cartão de memória SD, baterias e painel solar, permitindo para além do registo das tensões elétricas do sensor, a obtenção dos valores de temperatura, humidade relativa e pressão atmosférica, com um custo global a rondar os 300 euros. Numa primeira fase foram executados um conjunto de testes laboratoriais que permitiram a determinação de várias características de desempenho em dois sensores iguais: tempo de resposta, a equação modelo do sensor, avaliação da repetibilidade, desvio de curto e longo termo, interferência da temperatura e histerese. Os resultados demonstraram um comportamento dos sensores muito linear, com um tempo de resposta inferior a um minuto e com uma equação modelo do sensor dependente da variação da temperatura. A estimativa da incerteza expandida laboratorial ficou, para ambos os sensores, abaixo dos 10%. Após a realização de duas campanhas reais de medição de CO em que os valores foram muito baixos, foi realizada uma campanha de quinze dias num parque de estacionamento subterrâneo que permitiu a obtenção de concentrações suficientemente elevadas e a comparação dos resultados dos sensores com o método de referência em toda a gama de medição (0 a 12 mol.mol-1). Os valores de concentração obtidos pelos dois sensores demonstraram uma excelente correlação com o método de referência (r2≥0,998), obtendo-se resultados para a estimativa da incerteza expandida de campo inferiores aos obtidos para a incerteza laboratorial, cumprindo o objetivo de qualidade de dados definido para as medições indicativas de incerteza expandida máxima de 25%. Os resultados observados durante o trabalho realizado permitiram confirmar o bom desempenho que este tipo de sensor pode ter no âmbito de medições de poluição do ar com um caracter mais indicativo.

Public private collaboration: Potentials for spatial data infrastructure development in developing countries - A caste study of Nigeria

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

LABORATORY EVALUATION OF THE DEVELOPMENT OF Aedes aegypti IN TWO SEASONS: INFLUENCE OF DIFFERENT PLACES AND DIFFERENT DENSITIES

Aedes aegypti is an important vector in Brazil being the main vector of the dengue-fever. This paper employs survival curves to describe the time in days from larvae to adult forms of Aedes aegypti raised, individually and collectively, and compares it during winter and spring when positioned inside and outside a laboratory. The study was conducted in São Vicente, a coastal city in Southeastern Brazil. The lowest water temperature in winter and in spring was 20 °C and the highest was 26 °C in spring. Higher and more stable temperatures were measured in the intra compared to the peri in both seasons. Consequently, larvae positioned in the intra resulted in the lowest median time to develop in the individual and collective experiment (nine and ten days, respectively). At least 25% of the larvae positioned in the intra in the individual experiment in the spring took only seven days to reach adulthood. Sex ratios and the median time development by sex did not show significant differences. These results indicate that efforts to control Aedes aegypti must be continuous and directed mainly to prevent the intra-domiciliary sites that can be infested in a week in order to reduce the human-vector contact.

Development of new oxygen therapeutics using fluorinated ionic liquids

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau Mestre em Engenharia Biomédica

Development of novel human cellular models for neurotoxicity studies

Dissertation to obtain master degree in Genética Molecular e Biomedicina

Development Process and Cognitive Testing of CARATkids - Control of Allergic Rhinitis and Asthma Test for Children

Background: Allergic rhinitis and asthma (ARA) are chronic inflammatory diseases of the airways that often coexist in children. The only tool to assess the ARA control, the Control of Allergic Rhinitis and Asthma Test (CARAT) is to be used by adults. We aimed to develop the Pediatric version of Control of Allergic Rhinitis and Asthma Test (CARATkids) and to test its comprehensibility in children with 4 to 12 years of age. Methods: The questionnaire development included a literature review of pediatric questionnaires on asthma and/or rhinitis control and two consensus meetings of a multidisciplinary group. Cognitive testing was carried out in a cross-sectional qualitative study using cognitive interviews. Results: Four questionnaires to assess asthma and none to assess rhinitis control in children were identified. The multidisciplinary group produced a questionnaire version for children with 17 questions with illustrations and dichotomous (yes/no) response format. The version for caregivers had 4-points and dichotomous scales. Twenty-nine children, 4 to 12 years old, and their caregivers were interviewed. Only children over 6 years old could adequately answer the questionnaire. A few words/expressions were not fully understood by children of 6 to 8 years old. The drawings illustrating the questions were considered helpful by children and caregivers. Caregivers considered the questionnaire complete and clear and preferred dichotomous over the 4-points scales. The proportion of agreement between children and their caregivers was 61%. The words/expressions that were difficult to understand were amended. Conclusion: CARATkids, the first questionnaire to assess a child’s asthma and rhinitis control was developed and its content validity was assured. Cognitive testing showed that CARATKids is well-understood by children 6 to 12 years old. The questionnaire’s measurement properties can now be assessed in a validation study.

Relatório de estágio em ensino do 1.º ciclo do ensino básico

Relatório EPE - Relatório de estágio em Educação Pré-Escolar: O trabalho realizado no relatório de estágio tem como propósito a reflexão e análise crítica de todo o processo desenvolvido no contexto de educação pré-escolar, no âmbito da Unidade Curricular (UC) de Prática Pedagógica Supervisionada, Ao longo do presente relatório será mobilizado o quadro teórico e conceptual da formanda que sustentou e orientou as práticas desenvolvidas no decorrer do período de estágio, evocando autores conceituados como Piaget, Vygotsky, Oliveira-Formosinho, Zabalza, Roldão, entre muitos outros. Deste modo, será mencionado o papel da criança bem como a natureza do seu processo de desenvolvimento e de construção, evidenciando o seu papel ativo, participativo e construtivo. Também, será referida a importância do papel do Educador de infância, bem como os princípios deontológicos que o orientam na sua construção profissional e pessoal. Torna-se, também, fundamental referir os referenciais legais que norteiam a Educação Pré-Escolar referindo a sua importância no desenvolvimento das crianças, assim como os modelos curriculares e pedagógicos que orientam a práxis pedagógica, permitindo a construção de práticas fundamentadas e conscientes. Para isso é, também, imprescindível adotar uma atitude indagadora de caráter investigativo, crítico e reflexivo, permitindo responder de forma adequada às necessidades individuais de cada criança, numa perspetiva diferenciada e individualizada, mas também global. Neste sentido, ao longo de todo o período de estágio, foi adotada, a metodologia de investigação-ação, denotando a importância dos momentos de observação, planificação, ação e reflexão. Só desta forma foi possível compreender a realidade, de modo a transformá-la com o intuito de melhorar a qualidade da Educação

Relatório de estágio em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico

Relatório EPE - Relatório de estágio em Educação Pré-Escolar: O presente relatório de estágio foi realizado no âmbito da Unidade Curricular (UC) de Prática Pedagógica Supervisionada na Educação Pré-Escolar, inserida no Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Sendo que este perspetiva o percurso de formação da mestranda, importa conceptualizar os referenciais teóricos e legais que sustentaram a sua ação e a metodologia utlizada durante todo o processo – investigação-ação – que inclui os seguintes processos educativos: a observação, a planificação, a ação, a avaliação e a reflexão. A Prática Pedagógica Supervisionada realizou-se na valência de creche, no Colégio Novo da Maia e teve como principais objetivos o desenvolvimento das competências profissionais e disposições subjacentes ao Perfil Geral e Específico de Desempenho do Educador de Infância. Apoiando a sua prática através da observação, recolha de dados, análise constante da ação e reflexão crítica permanente, a formanda, regulou-se pela metodologia de investigação-ação enquanto “processo em que os participantes analisam as suas próprias práticas educativas de uma forma sistemática e aprofundada” (Coutinho et al, 2009, p.360), com vista ao desenvolvimento de competências relativas a um educador enquanto investigador da própria ação. Importa acrescentar que o período de estágio foi de 210 horas e decorreu em díade de formação. A colaboração entre todos os atores intervenientes no contexto da prática pedagógica supervisionada “visa a construção de um perfil profissional que promova o desenvolvimento das competências socioprofissionais e pessoais, de forma fundamentada, reflexiva, integrada e autonomizante, à luz do princípio da aprendizagem ao longo da vida” (Ribeiro, 2013, p.2).

Relatório de estágio em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico

Relatório EPE - Relatório de estágio em Educação Pré-Escolar: O presente relatório foi realizado no âmbito da unidade curricular Prática Pedagógica Supervisionada, inserida no Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, da Escola Superior de Educação do Porto, durante o ano letivo 2013/2014, atribuindo qualificação profissional no contexto de pré-escolar. Este documento pretende descrever e analisar o percurso formativo desenvolvido pela mestranda ao longo da sua prática pedagógica supervisionada, numa perspetiva reflexiva sobre a construção dos saberes profissionais para a Educação. Este percurso formativo comprometeu uma atitude investigativa, bem como a mobilização de saberes científicos e legais por forma a articular as vertentes de teoria e prática, perspetivando uma construção integrada dos saberes. A prática pedagógica foi sustentada numa perspetiva construtivista, atribuindo um papel ativo à criança na construção das suas aprendizagens. Esta baseou-se num trabalho de equipa cooperativo, o qual se concretiza através do debate e da partilha de ideias, entre os vários intervenientes da ação, como meio para a transformação da realidade educativa. Ao longo da prática foi, ainda, atribuído um papel fundamental à observação do contexto, sendo esta essencial para a compreensão e conhecimento pleno da criança. Em suma, todo o percurso formativo no qual está englobado a prática pedagógica, levou a uma problematização das questões emergentes da prática, desenvolvendo uma atitude indagadora e reflexiva. Apesar da significante contribuição para a aquisição de competências pessoais e profissionais, o percurso formativo deve ser assumido como uma construção contínua, fundamentado num princípio da aprendizagem ao longo da vida.

Relatório de estágio

O presente relatório tem como intuito refletir sobre o desenvolvimento pessoal e profissional da mestranda, a sua experiência e os conhecimentos adquiridos em resultado da prática pedagógica supervisionada desenvolvida ao nível da Educação Pré-Escolar e do 1.º Ciclo do Ensino Básico ao longo deste mestrado. Ao longo da prática, a ação da mestranda foi orientada pela metodologia de investigação-ação, constituída por várias etapas cíclicas e articuladas (observação, planificação, ação, reflexão e avaliação) numa perspetiva socio construtivista. Esta estratégia possibilitou a planificação de atividades adequadas às caraterísticas específicas de cada grupo. Para isso foi indispensável adotar uma atitude profissional indagadora, de caráter investigativo e crítico-reflexivo, que permitiu agir intencionalmente em cada situação, procurando atender às necessidades e interesses de cada criança. A mestranda desenvolveu a sua forma pessoal de pensar e agir no decorrer da sua prática baseando-se em quadros teóricos e concetuais, visando uma diferenciação educativa e uma colaboração profissional e reflexiva. Em suma, os estágios desenvolvidos nos dois níveis educativos promoveram a edificação de uma postura profissional reflexiva e investigativa que favoreceu a tomada de decisões em contexto de prática. Neste contexto, foram reafirmadas competências profissionais e pessoais e abriu-se caminho para uma formação ao longo da vida, essencial para um docente generalista.

Development of The Viking Speech Scale to Classify the Speech of Children with Cerebral Palsy

Surveillance registers monitor the prevalence of cerebral palsy and the severity of resulting impairments across time and place. The motor disorders of cerebral palsy can affect children’s speech production and limit their intelligibility. We describe the development of a scale to classify children’s speech performance for use in cerebral palsy surveillance registers, and its reliability across raters and across time. Speech and language therapists, other healthcare professionals and parents classified the speech of 139 children with cerebral palsy (85 boys, 54 girls; mean age 6.03 years, SD 1.09) from observation and previous knowledge of the children. Another group of health professionals rated children’s speech from information in their medical notes. With the exception of parents, raters reclassified children’s speech at least four weeks after their initial classification. Raters were asked to rate how easy the scale was to use and how well the scale described the child’s speech production using Likert scales. Inter-rater reliability was moderate to substantial (k > .58 for all comparisons). Test–retest reliability was substantial to almost perfect for all groups (k > .68). Over 74% of raters found the scale easy or very easy to use; 66% of parents and over 70% of health care professionals judged the scale to describe children’s speech well or very well. We conclude that the Viking Speech Scale is a reliable tool to describe the speech performance of children with cerebral palsy, which can be applied through direct observation of children or through case note review.

Kitchen robot prod. line development. Proj. of Bowden cables cutting and thermal forming machine.

This document presents particular description of work done during student’s internship in PR Metal company realized as ERASMUS PROJECT at ISEP. All information including company’s description and its structure, overview of the problems and analyzed cases, all stages of projects from concept to conclusion can be found here. Description of work done during the internship is divided here into two pieces. First part concerns one activities of the company which is robotic chefs (kitchen robot) production line. Work, that was done for development of this line involved several tasks, among them: creating a single-worker montage station for screwing robots housing’s parts, improve security system for laser welding chamber, what particularly consists in designing automatically closing door system with special surface, that protects against destructive action of laser beam, test station for examination of durability of heating connectors, solving problem with rotors vibrations. Second part tells about main task, realized in second half of internship and stands a complete description of machine development and design. The machine is a part of car handle latch cable production line and its tasks are: cutting cable to required length and hot-forming plastic cover for further assembly needs.