Desenvolvimento e actualização do controlo de um equipamento de prototipagem rápida

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Redes de Petri e VHDL na prototipagem rápida de sistemas digitais

O objectivo principal deste artigo é exemplificar a utilização de uma metodologia de especificação de sistemas digitais, baseada em Redes de Petri orientadas por objectos, para obter de uma forma rápida e simplificada um protótipo em VHDL do sistema pretendido. É considerado para exemplificação um sistema digital, para o qual se efectua a especificação no modelo RdP-shobi e a geração automática de código VHDL. Este exemplo permite concluir acerca da utilidade desta metodologia no projecto de sistemas digitais, suportado por princípios de orientação por objectos e por uma ferramenta de EDA desenvolvida propositadamente para o efeito.

Redes de Petri e VHDL na prototipagem rápida de sistemas digitais

O objectivo principal deste artigo é exemplificar a utilização de uma metodologia de especificação de sistemas digitais, baseada em Redes de Petri orientadas por objectos, para obter de uma forma rápida e simplificada um protótipo em VHDL do sistema pretendido. É considerado como exemplo um sistema digital, para o qual se efectua a especificação no modelo RdP-shobi e a partir da qual se pode gerar automaticamente código VHDL. Este exemplo permite demonstrar acerca da capacidade desta metodologia no projecto de sistemas digitais, suportado por princípios de orientação por objectos e por uma ferramenta de EDA concebida para o efeito.

Design & prototipagem: conhecimento e uso da prototipagem rápida no design brasileiro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da precisão de guias cirúrgicos para implantes osteointegrados obtidos a partir de prototipagem rápida

O planejamento implantodôntico exige precisão e confiabilidade. A prototipagem rápida oferece a possibilidade de transferir o planejamento para o campo operatório, sendo este um importante aliado no tratamento cirúrgico. O presente estudo tem por objetivo avaliar a precisão de guias cirúrgicos obtidos através de tomografia computadorizada, planejamento em software para implantodontia (Implantviwer – Anne Solutions ltda.) e prototipagem rápida, avaliando a angulação e a posição horizontal dos implantes e ainda comparar guias com apoio ósseo e guias com apoio gengival. Foram selecionadas cinco mandíbulas humanas secas, que foram fixadas a um crânio e realizadas as tomografias computadorizadas, o planejamento dos implantes e os guias confeccionados apartir de prototipagem. Após a instalação de vinte implantes foram realizadas novas tomografias e comparação das medidas referentes a angulação e posicionamento horizontal dos implantes através da sobreposição das imagens pré e pós operatórias. Tais resultados foram submetidos a análise estatística pelo teste T para amostras dependentes e análise de variância de Friedman com índice de significância de 95%. Observou-se uma discrepância média de angulação de 2,60º (DP = 3,20º) e de 0.40 mm (DP = 0,51 mm) para o posicionamento horizontal nos guias com apoio sobre gengiva artificial e 5,30º (DP = 3,88º) e 0,70 mm (DP = 0,82 mm) para os guias com apoio ósseo . Os guias com apoio ósseo e gengival apresentaram diferença estatística entre si apenas quanto a angulação. Os guias cirúrgicos para implantes osteointegrados construídos apartir de prototipagem rápida oferecem precisão na transferência do planejamento para o campo operatório e sua utilização poderá aumentar a previsibilidade dos resultados, assim como facilitar a cirurgia e minimizar a intervenção cirúrgica.

Scaffolds de polihidroxibutirato construídos por prototipagem rápida funcionalizados com hidroxiapatita e peptídeo osteogênico

Com a evolução da engenharia tecidual novos materiais estão sendo estudados visando o tratamento de defeitos ósseos. O objetivo deste projeto foi preparar e caracterizar scaffolds a base de polihidroxibutirato (PHB), apatita e peptídeo osteogênico, osteogenic growth peptide (OGP), para aplicação em reparação óssea. Além disso, avaliar a liberação prolongada do peptídeo incorporado aos scaffolds na forma livre ou incorporado a lipossomas. Os scaffolds de PHB foram confeccionados por prototipagem rápida (PR) empregando a tecnologia Selective Laser Sintering (SLS). Posteriormente, a apatita foi incorporada in situ por meio de ciclos alternados de imersão em soluções de CaCl2 e Na2HPO4, respectivamente. Neste estudo foram selecionadas 2 marcações para o OGP, uma com 5,6-carboxifluoresceína (CF) e outra com triptofano (W), para análise de liberação prolongada. Os peptídeos foram incorporados ao sistema de liberação no momento de seu preparo. A caracterização por espalhamento de luz dos sistemas de liberação desenvolvidos mostrou que os peptídeos marcados com CF foram os melhores desenvolvidos. Portanto estes peptídeos foram adsorvidos nos scaffolds de PHB-CaP. Estudos in vitro foram realizados para avaliar o perfil de liberação do peptídeo OGP-CF do sistema de liberação controlada. A incorporação da apatita às matrizes de PHB foi confirmada por análises de microscopia eletrônica de varredura/ espectroscopia de energia dispersiva (MEV/EDS), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), absorção atômica, a difratometria de raios-X (DRX). Estas análises sugeriram que a principal fase precipitada foi -TCP. O sistema de liberação lipossoma/OGP-CF foi caracterizado pelas análises de dicroísmo circular e espalhamento de luz, que confirmaram a presença do peptídeo nas amostras. Após a análise da liberação, observou-se que o sistema PHB-CaP/OGP-CF obteve ...

Softwares livres e prototipagem rápida aplicados na engenharia

In modern industry we see a growing need for answers cheaper, accurate and quick to deliver solutions and products to be able to remain competitive. In this way the inclusion of open source software and Rapid Prototyping tools have proven very important to obtain the expected results. This work, through information gathering, analysis software and their applicability, search tools commercially available rapid prototyping will demonstrate the importance of these tools and will also present possible configurations for a space for rapid prototyping within the university, as a proposal to implement a rapid prototyping laboratory at the Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá

Prototipagem ágil centrada no utilizador : aplicações de second screen

Com o desenvolvimento das tecnologias da Comunicação, o ser humano tem alterado os seus hábitos de consumo televisivo. Neste contexto, destaca-se o uso de aplicações mobile designadas como Second Screen, as quais, entre outras possibilidades, permitem interagir com conteúdos adicionais aos que se encontram a ser transmitidos na televisão. Sendo este fenómeno relativamente recente, pretende-se compreender qual a abordagem a adotar no desenvolvimento de uma prototipagem ágil de aplicações Second Screen centradas no utilizador. De modo a compreender o respetivo processo, iniciou-se o estudo com um enquadramento teórico, que possibilitou a familiarização com as aplicações Second Screen e ferramentas de prototipagem ágil já existentes. Após o enquadramento teórico, procedeu-se à criação de dois mockups de aplicações Second Screen, que foram testados em Focus Groups. A partir dos dados obtidos, desenvolveram-se dois protótipos ágeis, os quais foram submetidos a uma última fase de testes (Experimentação por observação, Entrevista e Questionário de avaliação, respetivamente). Os participantes deste estudo foram os mesmos para ambas as fases de testes, constituindo um grupo de consumidores, um grupo de designers e um grupo de especialistas na área de prototipagem. Os resultados obtidos, a partir dos protótipos concebidos, comprovam a validade do processo realizado neste estudo, podendo este ser usado para desenvolver protótipos de aplicações mobile e Second Screen.

Metodologia para a selecção de funções de maquinagem em sistemas CAD/CAM, para operações de fresagem multi-eixos

O presente trabalho aborda a construção de protótipos utilizando um centro de maquinagem CNC multi-eixos. É feita também uma abordagem ao novo formato que se encontra em desenvolvimento para a transferência de dados entre os softwares de CAD/CAM e os controladores CNC. Este novo formato de dados conhecido por STEP-NC tem como objectivo principal a comunicação directa entre os controladores CNC e os softwares de CAD/CAM, o que actualmente não é possível, uma vez que existe a necessidade de recorrer sempre a um pós-processador de dados para converter as trajectórias de maquinagem criadas pelos softwares de CAD/CAM em linguagem ISO específica para cada controlador CNC. A inovação introduzida com a elaboração deste trabalho consiste na obtenção de protótipos num centro de maquinagem CNC utilizando um único aperto do bruto de maquinagem. Para isso recorreu-se à fixação do bruto de maquinagem directamente à bucha do eixo rotativo (4º Eixo), permitindo assim que este rode quando existe a necessidade de maquinar uma outra face do protótipo, evitando desta forma a criação de novas fixações e a presença de um operador junto da máquina. A utilização deste novo método permite-nos ainda uma grande aproximação entre os centros de maquinagem CNC e as máquinas de prototipagem rápida (por adição de camadas) dado que em ambas se podem obter protótipos sem a intervenção do operador durante a totalidade da sua construção. Os testes práticos foram realizados no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), e a peça utilizada como protótipo para a realização dos ensaios foi facultada por uma empresa especializada na construção de componentes aeronáuticos (LAUAK Portuguesa).

A biosignal embedded system for physiological computing

Thesis submitted in the fulfilment of the requirements for the Degree of Master in Electronic and Telecomunications Engineering

DSLtranslator - ferramenta para transformação de modelos

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Aquisição e manipulação de imagens por tomografia computadorizada da região maxilofacial visando à obtenção de protótipos biomédicos

O processo de construção de protótipos biomédicos surgiu da união das tecnologias de prototipagem rápida e do diagnóstico por imagens. No entanto, este processo é complexo, em função da necessária interação entre as ciências biomédicas e a engenharia. Para que bons resultados sejam obtidos, especial atenção deve ser dispensada à aquisição das imagens por tomografia computadorizada e à manipulação dessas imagens em softwares específicos. Este artigo apresenta a experiência multidisciplinar de um grupo de pesquisadores com a aquisição e a manipulação de imagens por tomografia computadorizada do complexo maxilofacial, visando à construção de protótipos biomédicos com finalidade cirúrgica.

Do modelo geométrico ao modelo físico: o tridimensional na educação do arquiteto e urbanista

In the teaching practice of architecture and urbanism in Brazil, educational legislation views modeling laboratories and workshops as an indispensable component of the infrastructure required for the good functioning of any architectural course of study. Although the development of information technology at the international level has created new possibilities for digital production of architectural models, research in this field being underway since the early 1990s, it is only from 2007 onwards that such technologies started to be incorporated into the teaching activity of architecture and urbanism in Brazil, through the pioneering experience at LAPAC/FEC/UNICAMP. It is therefore a recent experiment whose challenges can be highlighted through the following examples: (i) The implementation of digital prototyping laboratories in undergraduate courses of architecture and urbanism is still rare in Brazil; (ii) As a new developing field with few references and application to undergraduate programs, it is hard to define methodological procedures suitable for the pedagogical curricula already implemented or which have already been consolidated over the years; (iii) The new digital ways for producing tridimensional models are marked with specificities which make it difficult to fit them within the existing structures of model laboratories and workshops. Considering the above, the present thesis discusses the tridimensional model as a tool which may contribute to the development of students skills in perceiving, understanding and representing tridimensional space. Analysis is made of the relation between different forms of models and the teaching of architectural project, with emphasis on the design process. Starting from the conceptualization of the word model as it is used in architecture and urbanism, an attempt is made to identify types of tridimensional models used in the process of project conception, both through the traditional, manual way of model construction as well as through the digital ones. There is also an explanation on how new technologies for digital production of models through prototyping are being introduced in undergraduate academic programs of architecture and urbanism in Brazil, as well as a review of recent academic publications in this area. Based on the paradigm of reflective practice in teaching as designed by Schön (2000), the experiment applied in the research was undertaken in the integrated workshop courses of architectural project in the undergraduate program of architecture and urbanism at Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Along the experiment, physical modeling, geometric modeling and digital prototyping are used in distinct moments of the design process with the purpose of observing the suitability of each model to the project s phases. The procedures used in the experiments are very close to the Action Research methodology in which the main purpose is the production of theoretical knowledge by improving the practice. The process was repeated during three consecutive semesters and reflection on the results which were achieved in each cycle helped enhancing the next one. As a result, a methodological procedure is proposed which consists of the definition of the Tridimensional Model as the integrating element for the contents studied in a specific academic period or semester. The teaching of Architectural Project as it is developed along the fifth academic period of the Architecture and Urbanism undergraduate program of UFRN is taken as a reference

Desenvolvimento de uma arquitetura em hardware prototipada em FPGA para aplicações genéricas utilizando redes neurais artificiais embarcadas

This work proposes hardware architecture, VHDL described, developed to embedded Artificial Neural Network (ANN), Multilayer Perceptron (MLP). The present work idealizes that, in this architecture, ANN applications could easily embed several different topologies of MLP network industrial field. The MLP topology in which the architecture can be configured is defined by a simple and specifically data input (instructions) that determines the layers and Perceptron quantity of the network. In order to set several MLP topologies, many components (datapath) and a controller were developed to execute these instructions. Thus, an user defines a group of previously known instructions which determine ANN characteristics. The system will guarantee the MLP execution through the neural processors (Perceptrons), the components of datapath and the controller that were developed. In other way, the biases and the weights must be static, the ANN that will be embedded must had been trained previously, in off-line way. The knowledge of system internal characteristics and the VHDL language by the user are not needed. The reconfigurable FPGA device was used to implement, simulate and test all the system, allowing application in several real daily problems