[pt] É notória a necessidade de encontrar novas tecnologias para atuação de sistemas robóticos tão eficazes quanto a do músculo natural. Os atuadores tradicionais possuem grande agilidade e força quando comparados aos músculos naturais, mas suas dimensões e peso são elevados em relação à força que são capazes de exercer, e demandam muita energia para cumprirem suas tarefas. Manipuladores robóticos menores e mais baratos poderiam existir se pudessem utilizar músculos naturais para impulsioná-los. Ao mesmo tempo, as indústrias gastariam menos com os custos envolvidos em energia e compra desses manipuladores. Este trabalho estuda o comportamento de músculos artificiais baseados no polímero acrílico VHB4905, através da construção de uma bancada de teste com sensor de força, incluindo especificação de todos os equipamentos e o desenvolvimento de circuitos de alta tensão (até 10kV) para acioná-los. Durante o desenvolvimento e implementação do circuito foram encontrados problemas intrínsecos à manipulação de tensões da ordem de vários kV. Esses problemas foram apontados e soluções satisfatórias foram implementadas, de forma a tornar os experimentos possíveis. Modelos matemáticos de algumas das principais configurações possíveis para atuadores foram desenvolvidos. Os modelos desenvolvidos para uma das configurações típicas foram comparados com resultados experimentais com um erro máximo absoluto de 1% (26,7mN) do valor real. Experimentos em atuadores de molduras fixas foram feitos com resultados de 223% de deformação da região ativa, com desempenho muito superior ao dos músculos naturais. A partir de um dos modelos desenvolvidos, implementou-se um controlador PID compensado que gerou melhores resultados a entradas em degrau que o PID padrão, o qual não leva em consideração a não linearidade e a alta sensibilidade do atuador quando submetido a tensões próximas da tensão de quebra do dielétrico. A eficácia da técnica de controle proposta foi comprovada experimentalmente. / [en] It is well known the needs of finding new technologies for robotic systems actuations, with the same efficiency of the natural muscles. The common actuators have better agility and force when compared to natural muscles, but the dimensions and weight are bigger and for that the demand of energy necessary for the actuation is higher. Smaller and cheaper robot manipulators could exist if they were able to use natural muscles to drive them. At the same time, industries would spend less money with energy and manipulators. This work studies the behavior of artificial muscles based on dielectric elastomers (VHB4905) through the development of a test bench with force transducer, including the specification of all the equipments and the development of a high voltage circuit (10kV maximum). During the development and implementation of the circuit, problems inherent to high voltage manipulation were found. Those problems were shown and tolerable solutions were taken, so that the experiments were feasible. Mathematic models of some of the main configurations for actuators were developed. One of those models (from a typical configuration) was compared with experimental results with a maximum absolute error of 1% (26.7mN) of the real value. Experiments with fixed frame actuators were made with 223% of strain, showing a much higher performance compared to natural muscles. With one of the mathematic models, a PID controller with adjustable gains was developed and presented better results, for a step response, when compared to a standard PID controller. This last one do not take into account the non-linearities and for that it behaviors with great sensibility when subjected to high voltages (close to dielectric breakdown). The effectiveness of the proposed control technique was proved experimentally.

[pt] O crescente aumento da complexidade dos sistemas elétricos de potência gera a necessidade de desenvolvimento de ferramentas que melhorem as condições de análise. O objetivo deste trabalho é aprimorar a ferramenta computacional de avaliação das condições de segurança (ou estabilidade) de tensão. No que diz respeito às barras associadas ao controle remoto de tensão por geração de potência reativa, são propostos novos modelos que representam mais adequadamente as condições operativas no momento do cálculo dos índices de segurança de tensão. Em relação à barra associada ao controle local de tensão por geração de potência reativa é proposta nova modelagem, aplicável tanto no problema de fluxo de potência, utilizando o método de Newton- Raphson, quanto no cálculo dos índices de segurança de tensão. Este modelo,mais robusto e flexível, inclui o controle de tensão local da barra no problema geral de fluxo de potência, formando um sistema de equações de ordem (2*número de barras+número de barras controladas localmente). Para o tratamento de múltiplas barras swing, é proposto um novo modelo, de novo para representar mais adequadamente as condições operativas. É aplicável tanto no problema básico de fluxo de potência, como no cálculo dos índices de segurança de tensão. O modelo proposto considera que apenas o ângulo de uma barra swing é especificado, com os ângulos das demais barras swing livres para variar. Testes numéricos com sistemas-teste (5 e 6 barras) comprovam a aplicabilidade e adequação dos modelos propostos comparando-os aos modelos usados atualmente. / [en] The crescent increase of the complexity of the electric power systems generates the need of development of tools to improve the analysis conditions. The objective of this work is to improve the computational tool of voltage security (stability) conditions assessment. As regards to the buses associated to remote voltage control by reactive power generation, new models that represent more appropriately the operatives conditions at the moment of the calculations of the voltage security indexes, are proposed. As regards to the bus associated to local voltage control by reactive power generation, it is proposed a new modeling, applicable as much in the power flow problem, using the Newton-Raphson method, as in the calculation of the voltage security indexes. This model, more robust and flexible, includes the local voltage control of the bus in the general power flow problem, constituting an equations system of order (2*number of system buses + number of buses with local voltage control). As regard to the multiples swing buses, it is proposed a new model, again to represents more appropriately the operatives conditions. It is applicable as much in the basic power flow problem, as in the calculation of the voltage security indexes. The proposed model considers that just one swing bus has your voltage angle specified and the others swing buses of the power system have your voltage angles free to vary.

[pt] Essa dissertação explora a problemática do poder na obra de Michel Foucault. A partir de duas formas antigas de poder - pastoral e soberano - buscou-se traçar o nascimento e o desenvolvimento das estratégias de biopoder na modernidade. Nos tempos atuais, o biopoder encontrou novas possibilidades de atuação. Examinamos, então, a atual sociedade de controle, conforme Deleuze a descreve. / [en] This dissertation explores the problematic of power in Michel Foucault s work. Starting by two ancient forms - pastoral and sovereign power - we studied the dawn and development of biopower strategies in modern times. Nowadays, biopower has encountered new performance possibilities. We examine then the strategies of the current society of control, as Deleuze describes it.

[pt] O uso de robôs móveis para monitorar locais inacessíveis vem se tornando cada vez mais comum. Essas operações podem ser autônomas ou tripuladas e quando são feitas em terrenos irregulares é preciso garantir segurança na missão, pois muitas das vezes o resgate se torna inviável. O robô estudado nesta dissertação terá dificuldades para locomoção em certas localidades, como por exemplo: derrapagem em regiões alagadas, vencer atoleiro em regiões pantanosas e de brejos e capotagem nas regiões que apresentam aclives e declives. Diante deste quadro de problemas apresentados, garantir a estabilidade nas regiões de ladeiras é de grande valor nas operações, sejam elas tele-operadas ou autônomas. Visando contribuir para o sucesso da locomoção do robô, esta dissertação apresenta uma técnica de controle de estabilidade de um robô móvel para sensoreamento remoto em terrenos irregulares, incluindo projeto, simulação e construção de um protótipo funcional. Este controle visa garantir que as rodas do veículo não descolem do terreno, através da atuação nas forças de atrito entre as rodas e o solo variando os torques nos seus motores. / [en] The use of mobile robots to monitor non-accessible environments has become increasingly common in the recent years. These tasks can be either autonomous, remote-controlled, or passenger-operated. When performed in rough terrain, it is necessary to guarantee mission safety, since many times it is impossible to send a rescue party for recovery. The hybrid environmental robot presented in this thesis is a mobile robot that will face very challenging conditions, avoiding e.g. slippage in wet terrain, becoming trapped in muddy soil, and tipping over in regions with high slopes. Therefore, it is a challenging task to guarantee robot stability under such circumstances, either in autonomous or operated tasks. This thesis presents a stability control methodology for a mobile robot to perform remote sensing tasks in rough terrain. The model-based technique guarantees wheel-ground contact at all times, acting individually at the wheel motors to control the traction/friction forces. This work also addresses the design, simulation and construction aspects of a functional prototype of a mobile robot to validate the proposed approach.

[pt] Este trabalho apresenta uma solução para a estimação da velocidade do motor de indução quando é aplicado um controle vetorial sem sensor sensorless, utilizando o filtro estendido de Kalman com um filtro secundário, inovador, que proporciona os valores ótimos das matrizes de covariância e pode trabalhar em forma on-line. / [en] This work presents a solution to estimate the induction motor drive speed when a sensorless vectorial control is applied employing an extended Kalman Filter with a secundary filter, innovative, which supply the optimal covariance matrix values of the noise and it permit to work online way.

[pt] Neste trabalho será inicialmente discutida a recepção e o desempenho de sinais espalhados espectralmente em canais corrompidos por ruído aditivo gaussiano branco e por desvanecimento plano ou seletivo. A seguir será feita a análise de sistemas CDMA, abordando-se a estrutura de recepção, os códigos de espalhamento, a caracterização estatística da interferência multiusuário e a influência das fases das portadoras, dos filtros de transmissão, dos atrasos entre os sinais e da sincronização na potência interferente. Será também abordado o controle de potência em sistemas CDMA, avaliando-se a redução da capacidade causada por erros neste controle, obtendo-se sua implementação e propondo-se um algoritmo de minimização do erro médio quadrático caso a solução analítica não possa ser aplicada. Por fim, será feita a descrição da transmissão do sinal de tráfego da padronização do sistema CDMA IS-95 e avaliado o desempenho do esquema de recepção proposto. / [en] This work will initially discuss reception and performance issues of spread sprectrum signals considering additive white gaussian noise and flat or selective fading channels. Then it will analyze the CDMA system, considering the reception structure, spreading codes, multiuse interference statistical characteristics, and the influence of carrier phases, transmission filters, delays between signals abd synchronization on the interference power. It will also adress the power control in CDMA systems, evaluating the capacity reduction caused by power control errors, achieving an analytical soluction to the power allocation in the forward link, discussing its implementation and suggesting a least square error algorithm when the analytical soluction can not be used. Finally, it will describe the traffic channel transmission in the IS-95 CDMA standard, evaluating the performance of the reception model.

[pt] Neste trabalho é realizada uma pesquisa de campo sobre a resistência a compressão do concreto em estruturas reais, com o objetivo de se estabelecer a correlação entre resistência especificada em projeto (fck,especificada) e a resistência estimada (fck,estimada). Foram analisados os resultados obtidos nos ensaios de 6.312 corpos-de-prova moldados e extraídos, e também de ensaios de esclerometria. A pesquisa de campo se estendeu por um período de obras de até nove meses. No programa de ensaios foram estudados concretos produzidos por duas centrais dosadoras, com resistência a compressão especificada aos 28 dias de 35 MPa, fornecidos para quatro obras diferentes. Diversos parâmetros foram analisados: aumento da resistência com a idade do concreto; diferença entre os valores da resistência especificada e a resistência do concreto fornecido ao longo do tempo de execução das obras; correlação entre os valores da resistência obtida em corpos-de-prova moldados e extraídos. Os resultados mostraram que existe uma diferença entre os valores da resistência especificada e da resistência estimada no início da obra, e que essa diferença tende a diminuir ao longo da execução da obra. Os resultados mostraram ainda que o coeficiente de correção dos efeitos de broqueamento em testemunhos recomendado pela NBR 6118:2007 é adequado. Finalmente são dadas sugestões sobre o número adequado de testemunhos a serem extraídos quando há divergências a serem dirimidas. / [en] In this work is made a fieldwork about the compressive strength of concrete in real structures in order to establish the correlation between specified strength in project (fck, specified) and estimated strength (fck, estimated). The results from tests of 6.312 molded and extracted specimens were analyzed, as well as hammer rebound tests. The fieldwork lasted a construction period of up to nine months. In the test program was studied ready mixed concrete producers by two concrete plants with the compressive strength specified of 35 MPa in 28 days, provided for four different constructions. Several parameters were analyzed: increasing strength according to concrete age; difference between the specified strength values and concrete strength provided during the constructions; correlation between the strength values obtained in molded and extracted specimens. The results showed that there is a difference between the values of specified strength and estimated strength at the beginning of the construction. The results also showed that the correction coefficient of the drilling effects on core recommended by the NBR 6118:2007 is appropriate. Finally, suggestions are given on the appropriate number of core to be taken when there are differences to be settled.

[pt] A presente dissertação tem como objetivo a avaliação do efeito da medição da rugosidade sobre os valores de medição das massas de padrões de massa classe F2, em conformidade às exigências da Recomendação Internacional R 111 da Organização Internacional de Metrologia Legal (OIML) e às normas ISO/97, referentes ao assunto. O conceito de rugosidade e os parâmetros (Ra - roughness average e Rz - average of the roughness) foram adequadamente caracterizados no contexto da pesquisa desenvolvida. As medições de rugosidade foram realizadas em padrões de massa Classe F2 - 0,02 g, 0,05 g, 0,1g, 0,2 g, 0,5g, 1g, 2g, 5g, 10g, 20g, 50g, 100g, 200g e 500g, pôr meio de um rugosímetro tipo SJ 400. Empregou-se método convencional com suspeita de retirar diminutas quantidades de matéria do objeto medido. Os padrões de massa Classe F2 - 0,05 g, 0,1g, 0,2 g, 0,5g, 1g, 2g e 5g utilizados foram calibrados antes e depois das medições , por apresentarem os menores erros máximos admissíveis. A seguir, é mostrada a análise estatística dos dados experimentais na medição de rugosidade. Finalmente, foi calculada a incerteza de medição dos resultados experimentais da coleção de padrão de massa Classe F2, bem como a conclusão sobre este trabalho experimental. / [en] The present work has as objective the evaluation of the effect of the roughness measurement on the mass measurement values of F2 class mass standards. The interest is analysing the conformity to the requirements of the International Recommendation R 111 of the International Organization of Legal Metrology (OIML) and to standards ISO/97, referring to the subject. The roughness concept and the parameters, roughness average (Ra.), and average of the roughness (Rz.), were adequately characterized in the context of the developed research. The roughness measurements were carried out with the following F2 class mass standards: 0.02 g, 0.05 g, 0.1 g, 0.2 g, 0.5 g, 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, 20 g, 50 g, 100 g, 200 g and 500 g, with the aid of a profilometer SJ 400. The conventional method was used to remove small amounts of substance of the measured object. The used F2 class mass standards, 0.05 g, 0.1g, 0.2 g, 0.5 g, 1 g, 2 g and 5 g, were calibrated before and after the measurements, because they presented the smallest permited maximum errors. The statistical analysis related to the experiments is shown next. Finally, the measurement uncertainty of the experimental results of the standard F2 mass collection was calculated and the conclusions of this study were presented.

[pt] O e-Learning, cada vez mais, está sendo reconhecido como crucial para o sucesso das organizações. Numa era onde o capital intelectual é considerado o ativo mais valioso de uma empresa, surpreendentemente, não se dá a devida atenção aos riscos e ameaças presentes na adoção de e-learning. O papel crítico que o e-learning está desempenhando nas organizações requer um foco específico em governá-lo. Dessa forma, estamos lançando o termo Governança de e-Learning. Governança de e-Learning pode ser definida como as práticas e responsabilidades exercidas com o objetivo de se dar uma direção estratégica às iniciativas de e-Learning de uma organização, promovendo o cumprimento das metas estabelecidas e a gerência adequada de riscos, bem como o uso responsável dos recursos alocados. Faz-se mister ir além de metodologias para desenvolvimento de módulos e- learning e se aplicar os princípios de governança a todos os estágios de e-learning. Propomos, portanto, um Modelo de Referência - eLGORM - que é independente de estruturas organizacionais, abordagens pedagógicas e plataformas tecnológicas. O seu arcabouço conceitual inclui uma arquitetura de informação, processos e sub-processos de e- learning, bem como regras e métricas de governança. Ademais, especificamos um sistema de apoio às atividades de governança de e-learning baseado no modelo de referência proposto. / [en] It is increasingly recognized that e-Learning is crucial to the success of organizations. In an era where the intellectual capital is considered to be the most valuable asset of a company, surprisingly, not too much attention is given to the risks and threatens faced by e-learning endeavours. The critical role that elearning is playing in the organizations calls for a specific focus on governing it. To this end, we are launching the term e-Learning Governance. e-Learning Governance can be defined as the responsibilities and practices carried out with a view to providing strategic direction to an institution s e- learning initiatives, ensuring that established objectives are achieved and risks managed properly, as well as that resources allocated are used responsibly. We need to go beyond methodologies for developing e-learning modules and extend the governance principles to all stages of e- learning. We propose, therefore, a Reference Model, independent of organizational structures, pedagogical frameworks and technical platforms. Our Reference Model conceptual framework encompasses an elearning information architecture, processes and sub-processes and governance rules and metrics. Furthermore, we also specify a system to support e-learning governance activities based on the proposed reference model.

[pt] Esta dissertação tem como objetivo refletir sobre a relação entre arte e design por meio de dois procedimentos: projeto e acaso. Para isso, a dissertação está dividida em três capítulos principais. No primeiro, examina-se a inserção do projeto de design na indústria, em 1750, com o intuito de problematizar o binômio projeto e acaso nas vanguardas do início do século XX. O segundo capítulo baseia-se na falência do projeto construtivo para tratar tanto da cisão entre arte e design na Escola de Ulm como do significado da atividade projetual nos coletivos e nos designers italianos das décadas de 1960 e 1970. Finalmente, o último capítulo aborda o trabalho desenvolvido pela empresa holandesa, Droog Design, fundada em 1993. Neste capítulo, projeto e acaso são pensados a partir de uma análise dos objetos dessa empresa. / [en] This dissertation aims to discuss the relationship between art and design through two procedures: project and chance. For this, the dissertation is divided into three main chapters. The first one examines the insertion of design project in the industry, in 1750, in order to investigate the binomial project and chance in the avant-garde of the early 20th century. The second chapter is based on the failure of the constructive project and handles both the division between art and design at the Ulm School, as the meaning of the project activity in the collectives and Italian designers of the 60s and 70s. Finally, the last chapter discusses the work developed by Dutch company Droog Design, founded in 1993. In this chapter, project and chance are thought through an analysis of the objects of this company.