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Estabilização do caminhar de um robô bípede de 5 elos com compensação do movimento dorsal

Douat, Luiz Ricardo January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T04:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252129.pdf: 1474377 bytes, checksum: afa2f572c9047fdbd7f3a367ee548d89 (MD5) / Este trabalho foca na análise e controle, no plano sagital, do caminhar de um robô bípede subatuado de 5 elos, a partir dos conceitos de energias mecânicas envolvida no movimento, trazendo duas contribuições. A principal contribuição foi propor o aproveitamento da posição relativa dorsal do robô para a compensação de momentos que conduz a um caminhar estável para qualquer horizonte de tempo de simulação. O sistema é controlado por meio da técnica de torque computado aliada a um controlador proporcional derivativo. A segunda contribuição foi a modificação do controlador PD para evitar que ocorra hiperextensão do joelho do robô, na sua perna de apoio com o solo. Para a obtenção dos resultados numéricos foi desenvolvido um simulador do robô. A robustez da estratégia adotada é verificada via simulações. This work focuses on the analisys and control, in the sagittal plane, of the gait of an underactuated 5-link bipedal robot, based on the concepts of the mechanical energies involved in the movement, bringing two contributions. The major contribution was the proposal of the usage of the robots relative dorsal position for the moments compensation that conduces to a stable walk for any simulation's time horizon. The system is controlled by means of the control torque technique together with a proportional derivative controller. The second contribution was the modification of the PD controller in order to avoid hyperextension at the robot's knee supporting leg. For numerical results a simulator was developed. Robustness of the adopted strategy is verified through simulations.
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Sistema de validação temporal para redes de barramentos de campo

Husemann, Ronaldo January 2003 (has links)
Aplicações recentes no setor de automação industrial utilizam barramentos de campo para prover comunicação entre dispositivos. Estas aplicações normalmente exigem que os barramentos apresentem suporte tempo real. A garantia do adequado atendimento a requisitos temporais restritos é de fundamental importância para o correto funcionamento do sistema. Este documento apresenta um sistema de validação temporal para aplicações desenvolvidas utilizando tecnologias de barramentos de campo. O sistema desenvolvido, chamado BR-Tool, permite monitoração em tempo de execução de uma rede de barramento de campo, confrontando os dados obtidos com requisitos temporais previamente definidos pelo operador. O sistema BR-Tool é composto por dois elementos: um sub-sistema de aquisição de mensagens (placa de aquisição) e um sub-sistema de validação (ferramenta computacional). A placa de aquisição foi especialmente projetada para operar com diferentes interfaces de barramentos de campo, realizando as tarefas de captura de eventos, marcação temporal e salvamento de um histórico de eventos. A ferramenta de validação, que roda no computador, realiza as tarefas de filtragem de eventos, especificação de requisitos e validação temporal, permitindo diversos modos de visualização dos resultados. A comunicação entre a placa de aquisição e a ferramenta de validação é implementada por uma interface PCI, permitindo operar com velocidades de até 12Mbps.
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Proposta de ferramenta para validação temporal em barramentos de campo

Wild, Rafael January 2000 (has links)
Sistemas de controle industriais precisam atender a requisitos temporais para garantir seu correto funcionamento, sendo por isto considerados sistemas tempo-real. Quando tais sistemas são distribuídos, tais como redes de sensores, atuadores e controladores interligados por barramentos de campo, a comunicação desempenha um papel importante no comportamento temporal. Este trabalho propõe uma ferramenta para validar o comportamento temporal da comunicação em um protocolo de barramento de campo, o Foundation Fieldbus. A proposta inclui a especificação de requisitos e a visualização da validação. Pretende-se auxiliar a compreensão do comportamento temporal e possibilitar a depuração de sistemas tempo-real distribuídos. O sistema desenvolvido encontra-se operacional e foi validado em diversos estudos de caso, os quais são descritos no presente trabalho.
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A tecnologia de informação (TI) em pequenas empresas industriais do Vale do Taquari/RS

Martens, Cristina Dai Prá January 2001 (has links)
A Tecnologia de Informação (TI) é considerada hoje fator determinante na busca do sucesso empresarial. Entretanto, nem sempre os gestores das organizações têm essa visão como foco estratégico, a fim de, efetivamente, tirarem proveito dos benefícios dessa ferramenta. Supõe-se que especialmente as pequenas empresas, que, por natureza, apresentam fragilidades particulares, apresentam esta característica. Assim, o presente estudo tem como tema central a TI em Pequenas Empresas, objetivando identificar o perfil da TI utilizada em indústrias de pequeno porte da região do Vale do Taquari; verificar com que intensidade um grupo de problemas se manifesta nestas organizações quando adotam novas TI, bem como verificar a ocorrência (ou não) de um conjunto de ações decorrentes, sua intensidade e grau de sucesso. Para tal, utilizou-se o método de pesquisa survey, através de uma pesquisa descritiva de corte transversal. Foram realizadas entrevistas com 36 gestores de TI ou empresários de indústrias de pequeno porte do Vale do Taquari, tendo como base um instrumento originário de uma pesquisa americana (Benamati, Lederer e Singh, 1997), traduzido e adaptado para o contexto brasileiro, testado e validado. Obteve-se como resultado principal o perfil da TI existente nas organizações pesquisadas. Pôde-se concluir que a TI está, de certa forma, ainda incipiente nestas pequenas indústrias, cumprindo, muitas vezes, papel secundário como ferramenta de auxílio na automação de processos internos. Também se verificou que a incidência de problemas decorrentes da adoção de novas TI é pouco percebida nas organizações, sendo manifestado apenas um pequeno número de problemas como relevante, ao passo que diversas ações são tomadas para a resolução dos problemas, normalmente, bem sucedidas.
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Adoção de rede eletrônica no setor público : uma análise de casos do setor da saúde no município de Porto Alegre / RS

Andrade, Jackeline Amantino de January 2000 (has links)
Trata-se de uma pesquisa exploratória que analisa a adoção de uma tecnologia de informação – as redes eletrônicas – vinculando-a ao processo de mudança, considerando os aspectos de contexto das organizações do setor público. Foi desenvolvido um estudo de dois casos em organizações do setor de saúde no município de Porto Alegre, RS, na Secretaria Municipal de Saúde de Porto Alegre e no Hospital de Pronto-Socorro de Porto Alegre. A pesquisa foi realizada a partir de variáveis iniciais relacionadas à três dimensões: estratégia, processo de gerenciamento e estrutura. A coleta e a análise dos dados se basearam nas técnicas da grounded theory, tendo sido realizadas 18 entrevistas abertas, com observação direta em diversas unidades, e outros documentos. Através dos resultados obtidos foram identificadas diferenças no processo de adoção de rede eletrônica relativas aos objetivos organizacionais, que possibilitaram sua generalização através da sua validação conceitual e do inter-relacionamento dos dados empíricos com a teoria organizacional.
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Implementação do protocolo TCP/IP para sistemas de intrumentação

Ribeiro, Roberto Schönhofen January 2002 (has links)
Baseado na tecnologia de interligação de redes, este trabalho apresenta uma proposta de conexão de dois sistemas com processamento próprio com o intuito de troca de informações, utilizando a pilha de protocolos TCP/IP. Este sistema será empregado em ambientes de controle industrial, permitindo o envio de informações do servidor de dados para o cliente. Os dados são constituídos de leituras feitas em equipamentos de campo, apresentando ao cliente remoto, medições dos mais diversos tipos. Por outro lado, o cliente poderá enviar comandos aos equipamentos de campo visando o telecontrole. Como ponto de partida para a elaboração do trabalho prático, foi utilizado o ambiente de controle do sistema de potência da companhia energética do estado do Rio Grande do Sul (CEEE). Um microcomputador com um browser acessa, através de uma rede local, os equipamentos controlados, que poderão ser qualquer tipo de equipamento de campo empregado em subestações de energia elétrica, como disjuntores, transformadores ou chaves. Para permitir o acesso remoto de tais equipamentos, foi elaborado um servidor de dados constituído de um controlador de rede do tipo Ethernet e um microcontrolador de aplicação específica que se encarrega do processamento da pilha de protocolos. O controlador Ethernet utilizado é um circuito integrado dedicado comercial, que executa o tratamento dos sinais de nível físico e de enlace de dados conforme o padrão IEEE 802.2. O processador TCP/IP, enfoque principal deste trabalho, foi elaborado através da linguagem de programação C, e a seguir traduzido para o Java, que é o ponto de partida para a ferramenta SASHIMI, de geração da descrição em VHDL do microcontrolador de aplicação específica utilizado. O processador TCP/IP encarrega-se da aquisição de dados do equipamento de campo, do processamento da pilha de protocolos TCP/IP, e do gerenciamento do controlador Ethernet. A partir desta descrição VHDL, foi sintetizado o hardware do microcontrolador em um FPGA, que juntamente com o software aplicativo, também fornecido pela ferramenta utilizada, desempenha o papel de processador TCP/IP para o sistema proposto. Neste ambiente, então, o cliente localizado no centro de operação, acessa através de um browser o equipamento de campo, visando obter suas medições, bem como enviar comandos, destacando o aspecto bidirecional para a troca de dados e a facilidade de conexão de dois sistemas heterogêneos. Este sistema pretende apresentar baixo custo de aquisição e de instalação, facilidade de interconexão local ou remota e transparência ao usuário final.
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Desenvolvimento de sistemas para automação da soldagem e corte térmico

Broering, Carlos Eduardo January 2005 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 223446.pdf: 5068490 bytes, checksum: 865e431bdd3a5276ac41a29fc40bd709 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automático de soldagem MIG, designado como seguidor de junta, que utiliza as próprias variáveis elétricas do arco voltaico como sensor de posição (sensor de arco). Tais sistemas são capazes de perceber e corrigir eventuais erros de alinhamento do conjunto tocha-peça durante a soldagem de juntas chanfradas e de filete. O sistema baseia-se na variação do comprimento do eletrodo e do arco voltaico, que ocorre quando a distância entre a tocha e a peça é modificada através da aplicação de um movimento oscilatório (tecimento) à tocha de soldagem. Isso faz com que, no caso de se utilizar fontes de tensão constante, a corrente de soldagem também se modifique. Dessa forma, os valores da corrente são adquiridos nas extremidades da junta e comparados por um programa de controle. Se esses valores de corrente forem iguais, a tocha está centralizada, se forem diferentes, o sistema promove a correção da trajetória da tocha. Para que o desenvolvimento do sistema fosse possível, foi montada uma bancada experimental em que foram utilizados equipamentos projetados e construídos no próprio "LABSOLDA", destacando-se, entre esses, o sistema automático de movimentação da tocha em dois eixos, designado por "TARTÍLOPE-V2", cujo re-projeto mecânico também fez parte do escopo desse trabalho. O desenvolvimento do sistema seguiu as seguintes etapas: ensaios de definição do algoritmo de controle, investigação prévia da influência de diversas variáveis de soldagem (velocidade de soldagem, freqüência de tecimento, amplitude de tecimento, ângulo de desvio da junta) no funcionamento do sistema, comparação dos resultados obtidos com ensaios realizados num sistema de seguimento de junta comercial (robô industrial) e realização de ensaios em que se procurou empregar situações próximas às encontradas em operações reais de soldagem. O sistema de seguimento de junta desenvolvido apresentou excelentes resultados, demonstrando robustez, simplicidade, repetitividade e qualidade das soldas. Dessa forma, obteve-se um sistema automático de soldagem eficiente e de relativo baixo custo, sendo este flexível e acessível às micros e pequenas empresas nacionais.
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Processo de enfermagem informatizado ao paciente politraumatizado de terapia intensiva via Web

Antunes, Camila Rosalia January 2006 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Enfermagem / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:24:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 237357.pdf: 2226782 bytes, checksum: ed055241e4fdc4e158cc4e0e59441fc6 (MD5) / Pesquisa metodológica e produção tecnológica de natureza quantitativa que objetivou desenvolver o Processo de Enfermagem Informatizado ao Paciente Politraumatizado de Terapia Intensiva via Web. O estudo foi conduzido no período de novembro a dezembro de 2006, com uma amostra de 10 avaliadores constituída de professores, enfermeiros e informatas para avaliação do sistema, além de avaliações contínuas de toda a produção tecnológica desenvolvida. Foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa da UFSC mediante protocolo nº 234/06. A metodologia contemplou os passos de desenvolvimento de sistemas de informação abrangendo: o levantamento de requisitos, a análise da tecnologia informatizada, a estrutura e modelagem dos dados e implementação que foi desenvolvido em PHP, utilizando o servidor Apache e banco de dados MySQL numa estrutura clássica Entidade-Relacionamento modelada no DbDesigner. A avaliação do processo de enfermagem informatizado foi desenvolvida em dois momentos: do seu processo de construção e dos critérios de ergonomia, usabilidade e conteúdo. O sistema foi desenvolvido em 4 módulos e está fundamentado no referencial da CIPE 1.0 e nos diversos autores de referência consultados. Os resultados evidenciaram que o sistema possui critérios de ergonomia e conteúdo com destaque para a interface do sistema, conteúdo e segurança dos dados, sendo avaliado como Muito Bom. Pelo fato de o sistema estar em processo de desenvolvimento o critério de usabilidade foi o que recebeu a menor média, especialmente porque alguns itens ainda não foram aplicados no sistema. Os resultados também demonstram a construção de 975 diagnósticos, dos quais 314 foram validados, bem como de 825 intervenções construídas, 464 foram validadas. Ainda, o sistema serve de apoio à decisão clínica ao enfermeiro por incluir em sua estrutura Web além dos dados das avaliações, diagnósticos e intervenções inter-relacionados, sistemas de alerta, guidelines para consulta, banco de dados de referência e mecanismo de busca, em tempo real. Conclui-se que o sistema informatizado desenvolvido associado com a CIPE 1.0 mostrou ser uma estrutura que promove a organização, o controle e a visualização lógica do raciocínio clínico no processo de assistir o paciente em terapia intensiva com recursos informatizados. Portanto, o Processo de Enfermagem informatizado enquanto um sistema de informação desafia o enfermeiro ao aprofundamento da avaliação clínica e do cuidado ao paciente objetivando garantir uma assistência segura, livre de risco e competente de acordo com as suas necessidades. Methodological research and technological production of quantitative nature whose objective was the development of a Computadorized Nursing Process through the Web for the politraumatized Patients in Intensive Care. The study was conducted in the period of November and December, 2006 with a sample of 10 evaluators constituted by teachers, nurses and computer programmers to evaluate the system, apart from continuing evaluations performed of the whole technological production that was developed. The research was approved by the Research Ethics Board of the Federal University of Santa Catarina, Brazil (UFSC) under the protocol N 234/06. The methodology was in accordance with the norms from Systems of Technology and encompassed: the collection of specifications, the analysis of computadorized technology, the structuring, modeling and implementation of data that were developed in PHP using an Apache server and the MySQL data base with a classical structure Entity - Relational system , modeled in the DbDesigner. The evaluation of the computadorized nursing process was developed through two moments: its process of design, and the ergonomics, usefulness and content criteria. The system was developed into 4 modules and was based on the norms of the International Classification Nursing of Practice (ICNP) 1.0 and on different authors that served as reference. The results showed that the system complies with ergonomics and content criteria, drawing attention for the system interface, content and security of data, and was scored Very Good. As the process is still being developed the criteria of usefulness was the one that was granted the lowest score, mostly because some items have not yet been applied into the system. The results also showed that from the 975 diagnosis elaborated, 314 were validated, and from the 825 interventions included, 464 were also validated. Thus, the system can be used as a means of support and clinical decision by nurses as it includes in its Web structure data of evaluations, diagnosis and interventions that are interconnected, systems of alert, guidelines for checking, data base for reference and a search tool in real time. It was concluded that the computadorized system developed in connection with INCC (CIPE) proved to be a structure that promotes the organization, the control and logical visualization of clinical reasoning throughout the process of giving assistance to the patient in intensive therapy with computadorized resources. Therefore the process of Computadorized Nursing as a system of information challenges the nurses and leads them to deepen the clinical evaluation and care given with the aim of providing a secure and capable assistance, free of risk according to the patients'needs.
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Estruturas de controle preditivo repetitivo baseadas na formulação GPC

Cruz, Daniel Miranda January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336141.pdf: 2677275 bytes, checksum: ee02c7392a3ab54601bd3b439b2e47aa (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresenta um estudo de diversas estruturas de controle baseadas no algoritmo de controle preditivo generalizado, Generalized Predictive Control (GPC), e no controle repetitivo, Repetitive Control (RC). Os controladores analisados possuem as vantagens do controle preditivo no que diz respeito à otimização e ao tratamento de restrições e as do controle repetitivo no tratamento de perturbações periódicas, caracterizando a estrutura de controle preditivo generalizado repetitivo, Repetitive Generalized Predictive Control (RGPC). A estrutura proposta usa ação de controle repetitiva, baseada em um modelo interno com filtro de robustez e faz o tratamento das restrições considerando a repetitividade da ação de controle. O estudo compara diversas possibilidades de implementação, uma clássica e outra com o projeto separado, apontando vantagens e desvantagens de cada uma, assim como a aplicação em um estudo de caso.<br> / Abstract : This work presents a study of different control schemes based on the GPC and RC. These controllers have the advantages of online optimization and contraint hadling of the predictive control and periodic signals treatment of the repetitive control, defining the RGPC. The proposed structure uses a repetitive control action based on an internal model with robustness filter and deals with constraints considering the control action repetitiveness. The study compares various implementation possibilities, a classic and a separated design, pointing advantages and disadvantages of each one as well as their implementation.
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Timing optimization during the physical synthesis of cell-based VLSI circuits

Livramento, Vinícius dos Santos January 2016 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:10:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345231.pdf: 9548916 bytes, checksum: 8d41b495c44f19df25a19bfa13d74723 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : The evolution of CMOS technology made possible integrated circuits with billions of transistors assembled into a single silicon chip, giving rise to the jargon Very-Large-Scale Integration (VLSI). The required clock frequency affects the performance of a VLSI circuit and induces timing constraints that must be properly handled by synthesis tools. During the physical synthesis of VLSI circuits, several optimization techniques are used to iteratively reduce the number of timing violations until the target clock frequency is met. The dramatic increase of interconnect delay under technology scaling represents one of the major challenges for the timing closure of modern VLSI circuits. In this scenario, effective interconnect synthesis techniques play a major role. That is why this thesis targets two timing optimization problems for effective interconnect synthesis: Incremental Timing-Driven Placement (ITDP) and Incremental Timing-Driven Layer Assignment (ITLA). For solving the ITDP problem, this thesis proposes a new Lagrangian Relaxation formulation that minimizes timing violations for both setup and hold timing constraints. This work also proposes a netbased technique that uses Lagrange multipliers as net-weights, which are dynamically updated using an accurate timing analyzer. The netbased technique makes use of a novel discrete search to relocate cells by employing the Euclidean distance to define a proper neighborhood. For solving the ITLA problem, this thesis proposes a network flow approach that handles simultaneously critical and non-critical segments, and exploits a few flow conservation conditions to extract timing information for each net segment individually, thereby enabling the use of an external timing engine. The experimental validation using benchmark suites derived from industrial circuits demonstrates the effectiveness of the proposed techniques when compared with state-of-the-art works.<br> / A evolução da tecnologia CMOS viabilizou a fabricação de circuitos integrados contendo bilhões de transistores em uma única pastilha de silício, dando origem ao jargão Very-Large-Scale Integration (VLSI). A frequência-alvo de operação de um circuito VLSI afeta o seu desempenho e induz restrições de timing que devem ser manipuladas pelas ferramentas de síntese. Durante a síntese física de circuitos VLSI, diversas técnicas de otimização são usadas para iterativamente reduzir o número de violações de timing até que a frequência-alvo de operação seja atingida. O aumento dramático do atraso das interconexões devido à evolução tecnológica representa um dos maiores desafios para o fluxo de timing closure de circuitos VLSI contemporâneos. Nesse cenário, técnicas de síntese de interconexão eficientes têm um papel fundamental. Por este motivo, esta tese aborda dois problemas de otimização de timing para uma síntese eficiente das interconexões de um circuito VLSI: Incremental Timing-Driven Placement (ITDP) e Incremental Timing-Driven Layer Assignment (ITLA). Para resolver o problema de ITDP, esta tese propõe uma nova formulação utilizando Relaxação Lagrangeana que tem por objetivo a minimização simultânea das violações de timing para restrições do tipo setup e hold. Este trabalho também propõe uma técnica que utiliza multiplicadores de Lagrange como pesos para as interconexões, os quais são atualizados dinamicamente através dos resultados de uma ferramenta de análise de timing. Tal técnica realoca as células do circuito por meio de uma nova busca discreta que adota a distância Euclidiana como vizinhança.Para resolver o problema de ITLA, esta tese propõe uma abordagem em fluxo em redes que otimiza simultaneamente segmentos críticos e não-críticos, e explora algumas condições de fluxo para extrair as informações de timing para cada segmento individualmente, permitindo assim o uso de uma ferramenta de timing externa. A validação experimental, utilizando benchmarks derivados de circuitos industriais, demonstra a eficiência das técnicas propostas quando comparadas com trabalhos estado da arte.

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