Energia ´e uma questãoo estratégica para a indústria, sociedade, economia e segurança nacional. A eficiência e gestão da energia estão em foco em um cenário mundial. Diversas políticas especialmente criadas para a eficiência energética (EE), procura por fontes renováveis de energia e produção mais limpa, estão se desenvolvendo. A literatura apresenta poucas informações concretas que promovam o comprometimento das organizações com tais políticas. As organizações brasileiras não estão bem apoiadas neste aspecto, o país carece de uma política nacional que promova o uso eficiente de energia. A indústria frigorífica tem poucas informações para comparar o seu desempenho energético no país e, muitas vezes, n˜ao conhecem as ações que podem tomar. Nem, por vezes, estabelecem critérios de avaliação de seu desempenho e metas de melhorias. Comparando dois frigoríficos locais, nota-se um desempenho 218,33% inferior de um em relação à outro para a produção do mesmo produto. Para isso, a gestão da EE parte da avaliação de desempenho por meio de indicadores. Neste contexto, o desenvolvimento de indicadores e identificação de tecnologias para monitoramento das condições de EE, podem habilitar tais indústrias no estabelecimento de linhas de base energética com a finalidade de comparação do seu desempenho ao longo do tempo. O trabalho, também, dedica-se a especificar um conjunto de ferramentas de análise da viabilidade econômica de um sistema de monitoramento da EE baseado nos indicadores propostos com o intuito de promover a adoção de sistemas de gestão de energia pelas indústrias. Por isso, análises de investimentos são necessárias e investimentos em sistemas de monitoramento da EE apresentam plausibilidade de retorno do investimento em frigoríficos de médio porte, quando possibilitar a geração de 5% de economia nos custos de energia elétrica. Contudo, uma boa confiabilidade em análises econômicas pode ser atingida em estudos de caso que considerem as necessidades específicas de cada instituição. E, não obstante, a simples criação de um sistema de monitoria da EE não é capaz de gerar economia, mas sim outros investimentos em benfeitorias dos processos industriais. Finalmente, este trabalho visa auxiliar as indústrias a desenvolverem seus indicadores de desempenho energético e avaliar os investimentos na criação de sistemas de gestão da EE. / Energy is a strategic issue for industry, society, economy and national security. The efficiency and power management are in focus on a world stage. Several policies specially designed for energy efficiency, demand for renewable energy and cleaner production are in development. The literature shows little concrete information to promote commitment of organizations with such policies. Brazilian organizations are not well supported in this aspect, the country lacks a national policy that promotes efficient energy use. The chicken slaughterhouse industry has few information to compare its energy performance with others and often do not know the actions they can take. Nor they establish criteria for evaluating their performance and improvement goals. Comparing two local industries, shows performance 218.33% lower of one to the other for processing the same product. For that, the management of energy efficiency (EE) starts in performance evaluation through indicators. In this context, the development of these indicators and identification of technologies for monitoring EE conditions may enable these industries to establish energy baselines to compare its performance over time. The work also dedicates to specify a set of economic feasibility analysis tools of an EE monitoring system based on the proposed indicators in order to promote the adoption of energy management systems (EMS) by industries. Thus, investment analysis are required and EMS in medium slaughterhouse industries shows plausible investment return when generation of 5% savings in electricity costs are possible. However, good reliability in economic analysis of an EMS can be reached in case studies that consider the specific needs of each institution. And yet, the mere creation of an EE monitoring system is unable to generate savings, but other investments in improvements of industrial processes can. Finally, this paper aims to help industries develop their energy performance indicators and evaluating investments in the creation of EMS.

CAPES / Em uma recuperação de imagens a partir de critérios semânticos a especificação da busca pode ocorrer em diferentes níveis. A especificação “encontre imagens contendo um barco”, por exemplo, pode ser considerada simples e objetiva se comparada com “encontre imagens ilustrando um clima alegre”, nitidamente mais subjetiva e abstrata e difícil de ser capturada a partir dos atributos de baixo nível da imagem. Em geral, este nível abstrato refere-se ao conteúdo afetivo ou emocional e mostra-se bastante relevante no contexto da recuperação de imagens. Um método amplamente aceito na psicologia para a captura dos atributos afetivos de imagens é o baseado na escala diferencial de valência (agradável-desagradável) e alerta (agitado-calmo), juntamente com o instrumento cognitivo ou experiencial subjetivo Self Assessment Manikin (SAM). Neste trabalho, apresenta-se uma avaliação do instrumento SAM para a etiquetagem de imagens segundo critérios afetivos em ambiente web. Para isso, foi desenvolvida uma ferramenta denominada Get Your Mood (GYM) (http://getyourmood.com) que utiliza a metáfora de um teste de humor para estimular a curiosidade do usuário e obter um grande número de voluntários para as marcações de valência e alerta. Foram coletadas 80 marcações para cada uma das 40 imagens pré-selecionadas da biblioteca International Affective Picture System (IAPS). As análises estatísticas demonstraram que não há diferença significativa entre os valores médios de valência e alerta do IAPS e aqueles obtidos a partir do GYM. Isto indica que, embora utilizado em um meio e em condições diferentes daquelas estabelecidas no protocolo de uso original, o instrumento SAM mantem-se válido. Assim, pode-se concluir que as dimensões valência e alerta, em conjunto com o instrumento SAM, podem ser explorados como um recurso eficiente para a etiquetagem de imagens segundo critérios afetivos em ambiente web. Além disso, foi desenvolvido um banco com 104 imagens com 50 marcações de valência e alerta para cada uma. Ao contrário do IAPS, o banco desenvolvido, denominado Open Affective Images (OPAFI), pode ter suas imagens divulgadas publicamente, o que constitui um recurso interessante para a expansão de pesquisas nessa área. / In an image retrieval system, concerning to the images semantics, several levels of query can emerge, from simple statements as “find pictures with a boat” to more abstract ones, such as “find pictures depicting happy atmospheres”. Usually, the abstract level refers to the affective or emotional content of the images and is considered a relevant dimension in which users specify their queries. Clearly, due to its inherent complexity, affect is difficult to model and consequently quite difficult to be handled by a retrieval system. A broadly accepted psychological method to capture the images affective attributes is the one based on the differential scales of valence (pleased- unpleased) and arousal (calm-excited), associated with the Self Assessment Manikin (SAM) instrument. In this work, we present an evaluation of the SAM instrument in the context of the image tagging, operating in a web environment. To perform these studies and capture as many as possible users’ tags, we developed a live web application named Get Your Mood (GYM) (http://getyourmood.com). The GYM employs the metaphor of a mood test in order to stimulate and attract the users to execute the valence/arousal tagging. Approximately 80 tags were collected for each of the 40 selected images from the image database International Affective Picture System (IAPS). The statistical analysis indicated that there is no significant difference between the IAPS valence/arousal mean values and the valence/arousal mean values obtained with the GYM. This fact provides evidences that the SAM instrument remains effective, in spite of the application under distinct conditions if compared to those claimed in its traditional protocol. Thus, it is possible to conclude that the valence/arousal dimensions, associated with the SAM instrument, can be explored as an efficient approach to the affective tagging of images in the web. In addition, we developed a database with 104 images and 50 valence/arousal tags were collect for each one. In opposite to the IAPS, the images of this novel database, named Open Affective Images (OPAFI), can be easily obtained and published without restrictions. Hence, the OPAFI database and the associated affective scores are interesting resources to other researchers, both from the computer vision or psychology communities.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um filtro ativo trifásico universal, o qual é composto pela conexão de três módulos monofásicos. Cada módulo monofásico é independente e é controlado por um processador digital de sinais. A estrutura de potência utilizada em cada módulo é uma topologia de três braços em que dois conversores compartilham um braço, de forma que o circuito apresenta número de componentes de potência reduzido na versão monofásica e pode operar sem o uso de um transformador. O filtro ativo proposto é capaz de compensar a distorção harmônica e regular o nível da tensão entregue para a carga. Ele também compensa a corrente da carga conectada na saída do filtro, corrigindo seu conteúdo harmônico e fator de potência. Apresenta-se uma revisão bibliográfica sobre alguns assuntos referentes à qualidade de energia elétrica, como os conceitos de distorção harmônica, seus efeitos e as normas pertinentes. Em seguida, as principais topologias de filtros ativos são apresentadas. Três módulos monofásicos, de 1500 W cada, são implementados e o funcionamento da estrutura de três braços, bem como os principais parâmetros do circuito de potência são analisados. Um algoritmo PLL (Phase Locked Loop) digital é empregado para o sincronismo de cada módulo. Controladores repetitivos são utilizados para o controle da tensão e da corrente. Os detalhes da estratégia de controle, bem como o projeto do circuito de sincronismo e dos controladores digitais são apresentados. Os resultados teóricos obtidos são comprovados através da simulação e da experimentação do protótipo implementado. A utilização do filtro ativo possibilitou a redução do conteúdo harmônico das cargas utilizadas nos testes, bem como elevou o fator de potência e corrigiu a distorção e o nível da tensão entregue para a carga. / This paper presents the development and implementation of a three-phase universal active filter consisting of three single-phase modules. Each single-phase module is independent and is controlled by a digital signal processor. The power structure used in each module is a three-arm topology in which two converts share one arm, so that the circuit has a reduced count of components and can operate without using a transformer. The proposed active filter can compensate harmonic distortion and adjust the voltage level delivered to the load. It also compensates the load current connected to the filter output, correcting its harmonic content and power factor. It presents a literature review on some issues related to power quality, as the concepts of harmonic distortion, its effects and relevant standards. Then the principal topologies used in active filters are presented. Three single-phase modules, each one of 1500 W, are implemented and the operation principles of the three-arms structure and the main parameters of the power circuit are analyzed. A digital PLL (Phase Locked Loop) is employed to synchronize each module. Repetitive controllers are used to control the voltage and current. Details of the control strategy and circuit design of the synchronism and digital controllers are presented. The results are verified through simulation and experimentation of the implemented prototype. Using the active filter was possible to reduce the harmonic content of the loads used in the experimental tests as well as increasing the power factor and to correct the distortion and voltage level supplied to the load.

Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP); FINEP; Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) / Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema estabilizador da adesão de um robô escalador com rodas magnéticas. O projeto deste robô surge da necessidade em automatizar o processo de inspeção de tanques de armazenamento de derivados de petróleo, o qual e atualmente realizado de modo manual. O robô vem sendo desenvolvido no Laboratório de Automação e Sistemas de Controle Avençado (LASCA) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Primeiramente foi realizada uma análise teórica completa do protótipo, englobando um estudo da estrutura do robô, seus requisitos e as análises de cinemática e dinâmica. Realizou-se então um estudo das rodas magnéticas do robô e das características do campo magnético enquanto ocorre descolamento da roda em superfícies ferromagnéticas. Os dados do campo magnético são adquiridos por meio do magnetômetro presente na unidade de navegação inercial do robô. Implementou-se então uma rede neural artificial do tipo Perceptron Multi-Camadas com o intuito de interpretar os dados do campo magnético e estimar a forca de adesão entre o robô e a superfície. Por fim a quantificação da forca de adesão e utilizada para implementar um sistema de controle de adesão para o robô escalador. / This work consists in the design of an adhesion stabilization system of a climbing robot with magnetic wheels. The robot’s design comes from the need to automatize the inspection process of industrial storage tanks for petroleum products, which is currently performed manually. The robot is being developed in the Laboratory of Automation and Advanced Control Systems (LASCA) of the Federal Technological University of Paraná (UTFPR). First, a complete a theoretical analysis of the prototype was carried out including a study of the robot’s structure, its requirements and the kinematics and dynamics analyses. Then, a study of the robot’s magnetic wheels and the characteristics of the magnetic field in the occurancy of detachment between the magnetic wheel and the ferro-magnetic surfaces was carried out. The magnetic field data is acquired through the magnetometer of the inertial measurement unit sensor of the robot. Then a multilayer perceptron artificial neural network was implemented in order to interpret the magnetic field data and estimate the adhesion force between robot and surface. Finally the adhesion force quantification is used to implement an adhesion control system for the robot.

O problema da predição da estrutura de proteínas (PPEP) é bastante conhecido na bioinformática. A identificação da conformação nativa de uma proteína permite predizer a sua função no organismo. Este conhecimento também é útil no desenvolvimento de novos fármacos ou na compreensão do mecanismo de várias doenças. Várias técnicas tem sido propostas para resolver este problema. Porém, o alto custo envolvido levou ao surgimento de vários modelos que simplificam, em parte, as estruturas protéicas. No entanto, mesmo com os modelos mais simplificados, a complexidade do problema traz inúmeros desafios computacionais na busca da sua conformação nativa. Este trabalho utiliza o algoritmo evolucionário denominado Evolução Diferenciada (ED) para solucionar o PPEP, representando as proteínas com o modelo AB (toy model), em duas e três dimensões (2D e 3D). O trabalho apresenta a implementação de duas versões da ED, paralelizadas num ambiente de processo em cluster, com Message Passing Interface e arquitetura mestre-escravo. Para a configuração dos operadores do algoritmo de ED, foram realizados vários estudos com diferentes configurações para ambos os modelos, e análises estatísticas determinaram quais os melhores valores. Além disso, foram criados dois operadores especiais: dizimação e mutação espelhada. O primeiro poder ser considerado um operador genérico, que pode ser utilizado em qualquer problema; o segundo é específico para o problema em questão. Além do algoritmo de ED básico, também foi proposta uma versão auto-adaptável, em que alguns de seus parâmetros são atualizados no decorrer da evolução. Os experimentos realizados utilizaram 4 sequências de aminoácidos de benchmark geradas a partir da sequência de Fibonacci, contendo entre 13 e 55 aminoácidos. Os resultados dos algoritmos de ED paralelos foram comparados com os resultados obtidos em outros trabalhos. O algoritmo de ED é capaz de obter resultados excelentes, competitivos com os métodos especializados, apesar de não atingir o ótimo conhecido em algumas instâncias. Os resultados promissores obtidos nesse trabalho mostram que o algoritmo de ED é adequado para o problema. Em trabalhos futuros poderão ser estudados novos operadores especiais ou outras técnicas de inspiração biológica, buscando melhorar os resultados. / Protein structure prediction is a well-known problem in bioinformactis. Identifying protein native conformation makes it possible to predict its function within the organism. Knowing this also helps in the development of new medicines and in comprehending how some illnesses work and act. During the past year some techniques have been proposed to solve this problem, but its high cost made it necessary to build models that simplify the protein structures. However, even with the simplicity of these models identifying the protein native conformation remains a highly complex, computationally challenging problem. This paper uses an evolutionary algorithm known as Differential Evolution (DE) to solve the protein structure prediction problem. The model used to represent the protein structure is the Toy Model (also known as the AB Model) in both 2D and 3D. This work implements two versions of the ED algorithm using a parallel architecture (master-slave) based on Message Passing interface in a cluster. A large number of tests were executed to define the final configuration of the DE operators for both models. A new set of special operators were developed: explosion and mirror mutation. We can consider the first as generic, because it can be used in any problem. The second one is more specific because it requires previous knowledge of the problem. Of the two DE algorithm implemented, one is a basic DE algorithm and the second is a self-adaptive DE. All tests executed in this work used four benchmark amino acid sequences generated from the Fibonacci sequence. Each sequence has 13 to 55 amino acids. The results for both parallel DE algorithms using both 2D and 3D models were compared with other works. The DE algorithm achieved excellent results. It did not achieve the optimal known values for some sequences, but it was competitive with other specialized methods. Overall results encourage further research toward the use of knowledge-based operators and biologically inspired techniques to improve DE algorithm performance.

CAPES / Um sistema monitor de consumo de energia elétrica para setores internos de unidades consumidoras foi desenvolvido para um projeto de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). O sistema utiliza Redes de Sensores sem Fios (RSSF) alocadas em pontos estratégicos da rede de energia elétrica e conectadas por radioenlace a um banco de dados remoto. Os sensores fornecem dados que são registrados e posteriormente acessados por um aplicativo que apresenta informativos ao usuários por meio de alertas, relatórios e interfaces gráficas. As RSSF são empregadas em sistemas de aquisição de sinais de múltiplos sensores dispersos em grandes áreas, em redes escalonáveis quanto ao número de dispositivos e flexíveis quanto a topologias, que podem ser formadas automaticamente em função das melhores rotas ou das rotas disponíveis em um dado momento. As RSSF também têm sido úteis em sistemas relacionados ao conceito da Smart Grid, oferecendo uma ferramenta “inteligente”, que permite integrar informações colhidas a partir de cargas elétricas nas unidades consumidoras ao sistema de geração e distribuição de energia, com o objetivo de melhorar o desempenho do sistema nos picos de demanda. Apesar da disponibilidade tecnológicas, dispositivos comerciais ainda são escassos no mercado, resultando em custos finais elevados para sistemas de monitoramento de consumo. Assim, para preencher esta lacuna foi desenvolvida uma configuração de infraestrutura de baixo custo, com módulos sensores interligados por barramentos I2C com uma memória compartilhada, formando um cluster que é ligado em RSSF capaz de formar redes em malha por meio do protocolo Miwi P2P (Peer to Peer). Como múltiplos sensores ocupam uma única antena para enviar dados, os custos são minimizados. Outro diferencial do método é dar acesso a sensores concentrados dentro de armários e gabinetes metálicos, que de outra forma não poderiam ser conectados em uma RSSF. / An electric power consumption monitoring system for indoor sectors of costumers was developed to an ANEELR&D project. The system uses wireless sensor networks (WSN) placed at strategic points of the power grid and connected by radio link to a remote database. The sensor provide data, that are recorded and later accessed by a software presenting information to end users through alerts, reports and graphical interfaces. The WSN systems are used to acquire signals from multiple sensors scattered over large areas, with number of devices scalable in networks and flexible topologies, which can be formed automatically choosing the best routes or available routes. The WSNs have been useful in systems related with smart grid, offering a "smart" tool that allows collect information from electric loads in consumer units to the system of generation and distribution of energy, with the aim of improving system performance at peak demand by an electric utility. Despite the availability of technological, commercial devices are still scarce in the Brazilian market, resulting in high costs for final consumption monitoring systems. Therefore, to fill a gap a new configuration was developed presenting an infrastructure affordably with sensor modules connected by I2C bus with a shared memory forming clusters that are connected in WSN but can work in mesh networks through miwi P2P (Peer to Peer) protocol. With multiple sensors sharing a single antenna to send data, costs are reduced. Another exclusive feature of this method is to give access to sensors inside of cabinets and enclosures, which otherwise would not connected to a WSN.

CAPES / Em diversas aplicações industriais é necessário o monitoramento do comportamento de fluidos, como por exemplo, a análise da cinética de reações químicas ou a investigação de escoamentos com múltiplos constituintes (comum em atividades de exploração e produção de petróleo). A espectroscopia de impedância, ou seja, a determinação da impedância elétrica de substâncias em diversas frequências é uma técnica frequentemente utilizada em química analítica para investigação de substâncias. No entanto, em processos industriais essa técnica ainda encontra pouco uso. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de um sistema simples e de baixo custo de espectroscopia de impedância com potencial de aplicação em atividades industriais. Foram primeiramente revisadas as diversas técnicas para obtenção do espectro de impedância. Para a implementação, optou-se pela utilização do sinal discreto sequencial senoidal aliado ao circuito amplificador de transimpedância para monitoração de fluidos. Foi também utilizado um sensor planar interdigital para interrogação das substâncias. O sistema desenvolvido consiste em um painel de controle no computador conectado a um gerador de sinais e a uma placa de aquisição de dados. O sinal do gerador é aplicado ao sensor com a substância em análise, sendo o outro eletrodo do sensor conectada ao amplificador de transimpedância, que é conectado ao demodulador, onde então a informação é lida pela placa de aquisição de dados. Para validação do sistema, realizaram-se medidas com resistores e capacitores e diversas substâncias, tais como ar, água deionizada, etilenoglicol, isopropanol e óleo. Também foi medido gelo, substância que, ao contrário das outras estudadas, apresenta o fenômeno de relaxação nas frequências analisadas. Em comparação com valores teóricos, os resultados do sistema se mostraram apropriados para que seja possível identificar diferentes fluidos, por meio da medição da resposta em frequência da impedância dessas substâncias. / Many industrial applications require monitoring the behavior of fluids, for instance, the monitoring of the kinetics of chemical reactions or the investigation of flows with multiple components (common in oil extraction and production activities). The impedance spectroscopy, i.e. the measurement of the electrical impedance at various frequencies is a technique frequently used in analytical chemistry for investigating substances. However, in industrial processes, this technique only finds limited application. This work’s main objective is the development of a simple and low-cost impedance spectroscopy measuring system, which may potentially be applied in industrial activities. First, the various techniques to obtain the impedance spectrum were revised. The system was implemented using the sequential discrete sinusoidal signal combined with transimpedance amplifier circuit for monitoring impedance of fluids. Further, a planar interdigital sensor was used for interrogation of substances. The developed system consists of a control panel on the computer connected to a signal generator and a data acquisition board. The signal generator is applied to one sensor electrode containing the substance under test and the other sensor electrode is connected to the transimpedance amplifier. The voltage output is demodulated and read by the data acquisition board. To validate the system, measurements were carried out with commercial resistors and capacitors as well as several known substances such as air, deionized water, ethylene glycol, isopropanol and oil. Ice was also measured; a substance that, unlike the others studied presents the phenomenon of relaxation in frequencies analyzed. The results are consistent with theoretical predictions and of appropriate accuracy. Hence, the system may be applied to identify different fluids, by measuring the frequency response of the impedance of substances.

CAPES / Um sistema de navegação inercial (INS) é um dispositivo autônomo capaz de determinar sua própria posição a partir de medições fornecidas por sensores inerciais. Para a presente dissertação, uma ferramenta para a simulação e validação de sistemas de navegação inercial foi desenvolvida. Essa ferramenta permite que as soluções de navegação de um INS simulado possam ser comparadas a soluções de referência analiticamente exatas. A partir dos resultados dessa comparação, o usuário pode decidir pela validade ou não validade dos algoritmos de navegação do INS simulado. A ferramenta foi desenvolvida com um foco essencialmente didático para prover ao usuário um meio para a melhor compreensão do funcionamento dos complexos algoritmos associados à navegação inercial. Apesar do foco didático, a ferramenta também possui um caráter prático relevante já que ela efetivamente permite a validação de diferentes configurações de algoritmos consistentes com o estado da arte da navegação inercial. A presente dissertação, portanto, apresenta a ferramenta desenvolvida e demonstra seu correto funcionamento através de um conjunto relevante de experimentos de simulação. / An inertial navigation system (INS) is an autonomous device that determines its own position based on measurements provided by inertial sensors. For this dissertation, a simulation and validation tool for inertial navigation systems has been developed. This tool allows the navigation solutions generated by a simulated INS to be compared against analytically exact reference solutions. Based on the results of this comparison, the user can decide if the simulated INS navigation algorithms are valid or not valid. The tool has been developed with an essentially didactic focus in order to provide the user with a way to better understand how the complex inertial navigation algorithms work. Despite the didactic focus, the developed tool has also a relevant practical aspect since it effectively permits the validation of different configurations of algorithms that are consistent with the inertial navigation state of the art. This dissertation, therefore, describes the developed tool and demonstrates its correct behavior through a relevant set of simulation experiments.

FINEP; CAPES; CNPQ; Fundação Araucária; ANEEL / O presente trabalho apresenta uma aplicação de sensores à fibra ótica baseados em redes de Bragg encapsulados em compósito de resina polimérica com reforço de fibra de vidro no formato de tubo. O objetivo do trabalho foi projetar, fabricar e caracterizar o dispositivo sensor aplicado ao ciclo da marcha e a mudança do centro de gravidade em amputado transtibial, através da análise de de deformação e resistência do tubo conector da prótese transtibial. Para essa investigação foi produzido um tubo com o material compósito descrito anteriormente através do método de Moldagem por Transferência de Resina (RTM), com quatro sensores óticos. A prótese em que o tubo original foi substituído é classificada como endoesquelético, possui encaixe à vácuo, tem o tubo conector de alumínio e pé com amortecimento de fibra de carbono. O voluntário para os testes foi um homem de 41 anos, 1,65 metros de altura, 72 quilogramas e canhoto. Sua amputação ocorreu devido a trauma (secção cirúrgica nível medial feita abaixo do joelho do membro inferior esquerdo). Ele é usuário de prótese transtibial há dois anos e oito meses A caracterização dos sensores óticos e análise da deformação mecânica e resistência do tubo deu-se pelo ciclo da marcha e a variação do centro de gravidade do corpo através dos seguintes testes: levantar-se, apoiar na perna sem a prótese, apoiar na perna com a prótese, locomoção para frente e locomoção para trás. Os resultados mostram além da caracterização do ciclo da marcha em um amputado transtibial, também um elevado grau de integração das FBGs no compósito e uma alta resistência mecânica do material. / This work presents an application of optical fiber sensors based on Bragg gratings integrated to a transtibial prosthesis tube manufactured with a polymeric composite systrem of epoxy resin reinforced with glass fiber. The main objective of this study is to characterize the sensors applied to the gait cycle and changes in the gravity center of a transtibial amputee, trough the analysis of deformation and strengh of the transtibial prosthesis tube. For this investigation it is produced a tube of the composite material described above using the molding method of resin transfer (RTM) with four optical sensors. The prosthesis in which the original tube is replaced is classified as endoskeletal, has vacuum fitting, aluminium conector tube and carbon fiber foot cushioning. The volunteer for the tests was a man of 41 years old, 1.65 meters tall, 72 kilograms and left-handed. His amputation occurred due to trauma (surgical section is in the medial level, and was made below the left lower limb knee). He has been a transtibial prosthesis user for two years and eight months. The characterization of the optical sensors and analysis of mechanical deformation and tube resistance occurred through the gait cycle and the variation of the center of gravity of the body by the following tests: stand up, support leg without the prosthesis, support in the leg with the prosthesis, walk forward and walk backward. Besides the characterization of optical sensors during the gait cycle and the variation of the gravity center in a transtibial amputated, the results also showed a high degree of integration of the sensors in the composite and a high mechanical strength of the material.

Os veículos automotivos possuem diversas funcionalidades em que, para ser melhoradas ou inovadas, é mandatório que se garanta melhor desempenho, segurança e confiabilidade. Para isto, é necessário criar, ou aperfeiçoar os já existentes, métodos e processos de desenvolvimento de software embarcado automotivo. As metodologias de desenvolvimento tradicionais não atendem aos requisitos e complexidade destes sistemas. Desta forma, a metodologia de desenvolvimento de software baseado em modelos (MBD – Model-Based Design) pode contribuir grandemente, por tornar possível a otimização com recursos de análise e testes. Por estes motivos, este trabalho busca demonstrar como se pode aplicar esta metodologia desenvolvimento baseado em modelos para as funções de software automotivo, considerando as etapas deste processo como MIL (Model-Inthe- Loop), SIL (Software-In-the Loop), PIL (Processor-In-the Loop) e RCP (Rapid Control Prototyping) e comprovar a sua eficácia. Considera-se ainda que foram utilizadas ferramentas compatíveis e essenciais para o processo de desenvolvimento, tais como para definição dos requisitos, elaboração da planta física, projeto controlador, verificação e testes. / The vehicles has many functions wherein, to be improve or innovated, is essential that the warranty of a better performance, safety and reliability. For this, is necessary to create, or improve the already existing, developing methods and processes of automotive embedded software. However, the traditional development methodologies do not meet the requirements and complexity of these systems. Therefore the methodology of model-based design (MBD) may contribute greatly, by making possible the optimization using analysis resources and tests. For these reasons, this work seeks to demonstrate how you can apply this development methodology based on models for automotive software functions, considering the steps in this process as MIL (Model-In-the-Loop), SIL (Software-In-the Loop), PIL (Processor-In-the Loop) and RCP (Rapid Control Prototyping) and prove its effectiveness. It is further considered that were used compatible and essential tools for the development process, such as for requirements definition, development of physical plant, controller design, verification and testing.