Desenvolvimento de um Sistema de Visão Global para uma Frota de Mini-Robôs Móveis

Navigation based on visual feedback for robots, working in a closed environment, can be obtained settling a camera in each robot (local vision system). However, this solution requests a camera and capacity of local processing for each robot. When possible, a global vision system is a cheapest solution for this problem. In this case, one or a little amount of cameras, covering all the workspace, can be shared by the entire team of robots, saving the cost of a great amount of cameras and the associated processing hardware needed in a local vision system. This work presents the implementation and experimental results of a global vision system for mobile mini-robots, using robot soccer as test platform. The proposed vision system consists of a camera, a frame grabber and a computer (PC) for image processing. The PC is responsible for the team motion control, based on the visual feedback, sending commands to the robots through a radio link. In order for the system to be able to unequivocally recognize each robot, each one has a label on its top, consisting of two colored circles. Image processing algorithms were developed for the eficient computation, in real time, of all objects position (robot and ball) and orientation (robot). A great problem found was to label the color, in real time, of each colored point of the image, in time-varying illumination conditions. To overcome this problem, an automatic camera calibration, based on clustering K-means algorithm, was implemented. This method guarantees that similar pixels will be clustered around a unique color class. The obtained experimental results shown that the position and orientation of each robot can be obtained with a precision of few millimeters. The updating of the position and orientation was attained in real time, analyzing 30 frames per second

Influência do estresse hídrico e salino na germinação de urochloa decumbens e urochloa ruziziensis

Studies of the germination response of seeds subjected to artificial stresses are provided tools for better understanding of the survivability and adaptation of these species in natural stress conditions such as drought or saline soils, common in agricultural and forest regions, contributing significantly to the development of management strategies. Thus, the purpose of this study was to evaluate the possible effects of water and salt stress on germination of Urochloa decumbens and Urochloa ruziziensis. The test was conducted at the Faculty of Technology of São Paulo, campus of Capon Bonito. The seeds were sown with four replicates of 50 seeds in paper soaked in solutions with the potentials of 0.0, -0.2, -0.4 and -0.8 MPa, induced with polyethylene glycol (PEG 6000) and NaCl. The germination test was conducted at 25 degrees C in the presence of light, evaluating the first test score at seven days after sowing, and weekly germination (normal seedlings) until 35 days. We calculated the index of germination rate. The results allowed the conclusion that water stress causes a greater reduction in force, speed of germination and cumulative germination of seeds of U. decumbens and U. ruziziensis than salt stress. The species U. decumbens showed higher tolerance to water and salt stresses.

Velocidade do ar em barra de pulverização na deposição da calda fungicida, severidade da ferrugem asiática e produtividade da soja

O trabalho objetivou comparar a deposição da pulverização e o controle da ferrugem asiática após o tratamento com fungicidas sob quatro velocidades da assistência de ar junto à barra de pulverização na cultura da soja. Dois experimentos foram conduzidos na FCA/UNESP - Campus de Botucatu, safra 2006/07. Alvos artificiais foram fixados na superfície adaxial e abaxial de folíolos posicionados nas partes superior e inferior das plantas selecionadas e distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. O oxicloreto de cobre (50% de cobre metálico) foi o marcador utilizado em pulverização e a determinação quantitativa dos depósitos feita com o uso de espectrofotometria de absorção atômica. Após a aplicação do fungicida piraclostrobina + epoxiconazole sob diferentes velocidades da assistência de ar junto à barra de pulverização (0, 9, 11 e 29 km h-1) procedeu-se a avaliação da severidade da doença e produtividade da soja. Na parte superior das plantas os maiores níveis de depósitos foram encontrados na pulverização sem assistência de ar. Já na parte inferior da planta foram encontrados os maiores níveis de deposição quando foram utilizadas as maiores velocidades da assistência de ar. No geral, a severidade da doença foi mais acentuada nos tratamentos sem o uso da assistência de ar. em relação à produtividade não houve diferenças entre os tratamentos com aplicação de fungicidas, porém houve incremento na produtividade para os tratamentos com assistência de ar.

Desempenho de pontas de pulverização em Brachiaria brizantha cv. MG-4 para controle de ninfas de cigarrinhas das pastagens

O trabalho teve como objetivo estudar o desempenho de pontas de pulverização na deposição da calda inseticida para o controle de ninfas de cigarrinhas das pastagens em Brachiaria brizantha cv. MG-4. Doze tratamentos foram estudados em esquema fatorial 6x2, constituídos pelo contraste de seis pontas de pulverização e pressões de 196 e 392 kPa: TF-VP2 (336 L ha-1 e 467 L ha-1); AI11002-VS (184 L ha-1 e 200 L ha-1); XR11002-VS (200 L ha-1 e 280 L ha-1); TT11002-VP (200 L ha-1 e 280 L ha-1); TJ60-11002VS (208 L ha-1 e 280 L ha-1) e TX-VK4 (72 L ha-1 e 97 L ha-1). Para monitorar a deposição das caldas de pulverização, utilizaram-se os traçadores Azul Brilhante FD&C-1 (0,3% p/v) e Amarelo de Tartrasina FD&C-5 (0,6% p/v). Alvos artificiais, constituídos de lâminas de vidro, foram posicionados na base das plantas, próximos à superfície do solo, e os depósitos por unidade de área das soluções pulverizadas foram quantificados por espectrofotometria. As pontas TF-VP2, XR11002-VS e AI11002-VS, nas pressões de 196 e 392 kPa, proporcionam as maiores deposições da calda de pulverização na região das espumas das cigarrinhas das pastagens, apesar de apresentarem menor uniformidade na distribuição dos depósitos em relação a TX-VK4, XR110.02-VS e TJ110.02-VS. O aumento da pressão de 196 para 392 kPa promoveu aumento na deposição da calda de pulverização sobre a Brachiaria brizantha e na região onde se encontram as espumas das cigarrinhas para todos os tipos de pontas estudadas.

Aspectos metodológicos para análise de depósitos de pulverizações pela determinação dos depósitos pontuais

Objetivou-se com este trabalho avaliar a variabilidade dos depósitos de traçadores, simulando herbicidas aplicados em pós-emergência, em populações de Brachiaria plantaginea e Commelina benghalensis infestantes da cultura da soja. Os depósitos dos traçadores foram também avaliados em plantas da cultura, utilizando-se o pulverizador de barra tratorizado, com pontas de jato plano da série 110-SF-03, aplicando o volume de 250 L ha-1 de calda preparada com 0,18% de corante Azul Brilhante e 0,18% de Amarelo Saturn Yellow. Os alvos naturais utilizados foram: plantas de soja com 150 repetições; B. plantaginea no estádio de duas a oito folhas, coletadas na linha da cultura com 141 repetições; e B. plantaginea e C. benghalensis nas entrelinhas, com 150 e 50 repetições, respectivamente. Os alvos artificiais foram constituídos por lâminas distribuídas a 0, 12,2 e 22,5 cm da linha da cultura. Após a aplicação, os alvos foram coletados individualmente e lavados com 30, 20 e 15 mL de água deionizada, para soja, lâminas e plantas daninhas, respectivamente. Estas originaram as amostras analisadas em espectrofotômetro, estimando-se o depósito de calda em µL por planta e µL cm² de área foliar. Foram ajustadas curvas de regressão entre os depósitos unitários e as freqüências acumuladas, utilizando-se o modelo de Gompertz. As relações entre os depósitos máximos e mínimos foram de 7, 4, 10 e 6 para soja, C. benghalensis e B. plantaginea na linha e na entrelinha, respectivamente. As plantas de B. plantaginea da entrelinha receberam, em média, 34% a mais de depósito do que as plantas da linha.

Extração do óleo e caracterização dos resíduos da borra de petróleo para fins de reuso

The petroleum industry, in consequence of an intense activity of exploration and production, is responsible by great part of the generation of residues, which are considered toxic and pollutants to the environment. Among these, the oil sludge is found produced during the production, transportation and refine phases. This work had the purpose to develop a process to recovery the oil present in oil sludge, in order to use the recovered oil as fuel or return it to the refining plant. From the preliminary tests, were identified the most important independent variables, like: temperature, contact time, solvents and acid volumes. Initially, a series of parameters to characterize the oil sludge was determined to characterize its. A special extractor was projected to work with oily waste. Two experimental designs were applied: fractional factorial and Doehlert. The tests were carried out in batch process to the conditions of the experimental designs applied. The efficiency obtained in the oil extraction process was 70%, in average. Oil sludge is composed of 36,2% of oil, 16,8% of ash, 40% of water and 7% of volatile constituents. However, the statistical analysis showed that the quadratic model was not well fitted to the process with a relative low determination coefficient (60,6%). This occurred due to the complexity of the oil sludge. To obtain a model able to represent the experiments, the mathematical model was used, the so called artificial neural networks (RNA), which was generated, initially, with 2, 4, 5, 6, 7 and 8 neurons in the hidden layer, 64 experimental results and 10000 presentations (interactions). Lesser dispersions were verified between the experimental and calculated values using 4 neurons, regarding the proportion of experimental points and estimated parameters. The analysis of the average deviations of the test divided by the respective training showed up that 2150 presentations resulted in the best value parameters. For the new model, the determination coefficient was 87,5%, which is quite satisfactory for the studied system

Efeito da velocidade do ar em barra de pulverização na deposição de produtos fitossanitários em feijoeiro

Com o objetivo de avaliar o efeito da variação da velocidade do ar em barra de pulverização na deposição da calda na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), realizou-se o experimento em 9 e 10 de outubro de 2000, no Centro de Pesquisas Agronômicas - Cyanamid, em Iracemápolis (SP), em delineamento inteiramente casualizado, aos 48 dias após a emergência (DAE). Para isso, convencionou-se que a rotação máxima do ventilador, medida com o auxílio de fototacômetro, possibilitou a obtenção da velocidade máxima do ar na barra de pulverização e, a partir daí, níveis de 50% e 75% da velocidade máxima do ar. Alvos artificiais foram fixados na superfície adaxial e na abaxial de folíolos posicionados, nos terços superior e inferior das plantas selecionadas, ao acaso, e distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. O óxido cuproso (50% de cobre metálico) foi o traçador utilizado em pulverização e a determinação quantitativa dos depósitos feita com o uso da espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados sugerem que a variação da velocidade do ar na barra pulverizadora não influenciou sobre os níveis de depósitos no feijoeiro, aos 48 DAE, nas condições do presente trabalho.

Assistência de ar em barra de pulverização no controle da ferrugem asiática da soja

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Degradação fotoquímica de hidrocarbonetos da gasolina em efluentes aquosos

Photo-oxidation processes of toxic organic compounds have been widely studied. This work seeks the application of the photo-Fenton process for the degradation of hydrocarbons in water. The gasoline found in the refinery, without additives and alcohol, was used as the model pollutant. The effects of the concentration of the following substances have been properly evaluated: hydrogen peroxide (100-200 mM), iron ions (0.5-1 mM) and sodium chloride (200 2000 ppm). The experiments were accomplished in reactor with UV lamp and in a falling film solar reactor. The photo-oxidation process was monitored by measurements of the absorption spectra, total organic carbon (TOC) and chemical oxygen demand (COD). Experimental results demonstrated that the photo-Fenton process is feasible for the treatment of wastewaters containing aliphatic hydrocarbons, inclusive in the presence of salts. These conditions are similar to the water produced by the petroleum fields, generated in the extraction and production of petroleum. A neural network model of process correlated well the observed data for the photooxidation process of hydrocarbons

Recuperação e purificação de quitosanases usando adsorção em leito expandido com streamline DEAE com modelagem e simulação usando redes neurais

Expanded Bed Adsorption (EBA) is an integrative process that combines concepts of chromatography and fluidization of solids. The many parameters involved and their synergistic effects complicate the optimization of the process. Fortunately, some mathematical tools have been developed in order to guide the investigation of the EBA system. In this work the application of experimental design, phenomenological modeling and artificial neural networks (ANN) in understanding chitosanases adsorption on ion exchange resin Streamline® DEAE have been investigated. The strain Paenibacillus ehimensis NRRL B-23118 was used for chitosanase production. EBA experiments were carried out using a column of 2.6 cm inner diameter with 30.0 cm in height that was coupled to a peristaltic pump. At the bottom of the column there was a distributor of glass beads having a height of 3.0 cm. Assays for residence time distribution (RTD) revelead a high degree of mixing, however, the Richardson-Zaki coefficients showed that the column was on the threshold of stability. Isotherm models fitted the adsorption equilibrium data in the presence of lyotropic salts. The results of experiment design indicated that the ionic strength and superficial velocity are important to the recovery and purity of chitosanases. The molecular mass of the two chitosanases were approximately 23 kDa and 52 kDa as estimated by SDS-PAGE. The phenomenological modeling was aimed to describe the operations in batch and column chromatography. The simulations were performed in Microsoft Visual Studio. The kinetic rate constant model set to kinetic curves efficiently under conditions of initial enzyme activity 0.232, 0.142 e 0.079 UA/mL. The simulated breakthrough curves showed some differences with experimental data, especially regarding the slope. Sensitivity tests of the model on the surface velocity, axial dispersion and initial concentration showed agreement with the literature. The neural network was constructed in MATLAB and Neural Network Toolbox. The cross-validation was used to improve the ability of generalization. The parameters of ANN were improved to obtain the settings 6-6 (enzyme activity) and 9-6 (total protein), as well as tansig transfer function and Levenberg-Marquardt training algorithm. The neural Carlos Eduardo de Araújo Padilha dezembro/2013 9 networks simulations, including all the steps of cycle, showed good agreement with experimental data, with a correlation coefficient of approximately 0.974. The effects of input variables on profiles of the stages of loading, washing and elution were consistent with the literature

Uso do solo e análise temporal da ocorrência de vegetação natural na fazenda experimental Edgardia, em Botucatu-SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A new method to quantify macroalgae and a practical sampler for experimentation in lotic habitats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação do potencial das imagens quickbird ortorretificadas para o mapeamento das propriedades localizadas na área de expansão e vazios urbanos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Resolução espacial da Grade Ionosférica e do Give

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mapeamento do biovolume de plantas aquáticas submersas a partir de dados hidroacústicos e imagem multiespectral de alta resolução

As plantas aquáticas têm papel fundamental no equilíbrio dos ecossistemas, porém seu crescimento desequilibrado pode obstruir canais, represas e reservatórios e afetar múltiplos usos da água. em relação a plantas aquáticas submersas, a utilização de medidas de controle torna-se mais complexa, em face da dificuldade em mapear e quantificar volumetricamente as áreas colonizadas. Nessas situações, considera-se que o uso de dados hidroacústicos possibilite o mapeamento e a mensuração dessas áreas, auxiliando na elaboração de propostas de manejo sustentáveis desse tipo de vegetação aquática. Assim, o presente trabalho utilizou dados acústicos e a técnica de krigagem para realizar a inferência espacial do biovolume de plantas aquáticas submersas. Os dados foram obtidos em três levantamentos ecobatimétricos realizados em uma área de estudos localizada no rio Paraná, caracterizada por condições favoráveis para proliferação de vegetação aquática submersa e dificuldade de navegação. Para delimitar as áreas caracterizadas pela presença de plantas aquáticas submersas, utilizou-se uma imagem multiespectral de alta resolução espacial World View-2. O mapeamento do biovolume das plantas aquáticas submersas nas áreas de ocorrência do fenômeno foi realizado a partir da inferência do biovolume por krigagem e do fatiamento dos valores inferidos em intervalos de 15%. A partir do mapa gerado, foi possível identificar os locais de maior concentração de macrófitas submersas, com predominância de valores de biovolume entre 15-30% e 30-45%, confirmando a viabilidade da utilização da krigagem na inferência espacial do biovolume, a partir de medidas ecobatimétricas georreferenciadas e com o suporte de imagem de alta resolução espacial.