Diversos trabalhos relacionados ao desenvolvimento de dispositivos robóticos biomecatrônicos estão sendo realizados em vários laboratórios no mundo. Apesar desta crescente tendência, devido a uma falta de padronização nas tecnologias utilizadas, em especial no sistema de sensoriamento e controle, há uma grande divergência nos sistemas resultantes. De forma a se conseguir atender os requisitos dos projetos, muito tempo é despendido no desenvolvimento de sistemas de sensoriamento e controle dedicados. Dentro deste cenário, neste trabalho foi projetado e implementado um sistema de sensoriamento e controle modular específico para sistemas robóticos. Este foi desenvolvido de forma a poder ser utilizado em diversos projetos reduzindo o esforço para a sua implementação. O referido sistema foi dividido em três módulos: Processador Central, Nós e Rede de Comunicação. Foi dada uma especial atenção no aspecto relacionado à comunicação por ser um fator-chave para se conseguir manter compatibilidade entre diferentes sistemas. Uma rede de comunicação denominada R-Bone foi desenvolvida pelo fato de que os sistemas existentes não atendem aos requisitos propostos. Uma descrição conceitual do sistema projetado é apresentada e a sua implementação detalhada. Todos os aspectos técnicos relevantes foram descritos de forma a facilitar a sua replicação por outros grupos. Um driver para sistema operacional Linux foi desenvolvido em conjunto com uma camada de abstração para simplificar o seu uso. Os testes realizados demonstraram que o sistema desenvolvido atende os requisitos propostos, mantendo uma condição de estabilidade adequada em seu tempo de resposta, baixa latência e pouca defasagem entre os sinais coletados pelos sensores. De forma a contribuir para uma possível padronização dos sistemas utilizados na área, todos os arquivos e informações relevantes para a replicação do sistema proposto foram disponibilizados sob a licença GNU LGPL em um servidor SVN. / Several works related to the development of biomechatronic robotic systems are being taken in several laboratories around the world. Despite this increasing trend, due to a lack of standardization in the used technologies, in special related to the control and sensing system, there is a wide divergence in the resulting system. In order to meet the project requirements, a lot of time is spent in the development of a custom control and sensing system. In this scenario, a modular sensing and control system specifically designed to be used in robotic systems, was designed and implemented. The last was developed in order to be used in several projects, thus reducing the effort spent on its implementation. This system was divided into three modules: Central Processor, Nodes and Communication Network. A special attention was given to the aspects related to the communication as it is the key-factor to keep compatibility among different systems. A communication network named R-Bone was developed, and its implementation was detailed. All the relevant technical aspects were described in order to facilitate its replication by other groups. A driver for the Linux operating system was developed in conjunction with an abstraction layer to simplify its use. The tests demonstrated that the system meets the proposed requirements, keeping a proper stability condition in the response time, low latency and little skew between the signals collected by the sensors. In order to contribute to a possible standardization of the systems used in the biomechatronics field, all the files with relevant information to make possible the replication of the proposed system were made available under the GNU LGPL license in a SVN server.

Neste trabalho é apresentado um pouco da história da criptografia, assim como sua importância nos dias atuais, a base da teoria dos números e de congruência modular necessárias para compreender a criptografia RSA, que é o foco deste trabalho. A criptografia RSA é a mais usada atualmente por causa da dificuldade em ser decodificada. Foi elaborada e apresentada uma aula aos alunos do ensino fundamental e médio participantes do Programa de Iniciação Científica Júnior da OBMEP, sendo mostrado o porquê ela funciona, os métodos de codificação e decodificação. / In this work some of the history of cryptography is presented, as well as its nowadays applications. The RSA encryption is the most widely used because of the difficulty to being decoded. In order to understand the RSA encryption, which is the focus of this work, we recall some basis of number theory and modular congruence. Also, it was prepared and presented a lecture to the students of middle and high school participants in the Program of Junior Scientific Initiation of OBMEP, being shown why it works, methods of encoding and decoding.

O presente trabalho contém sugestões de práticas de ensino, utilizando o origami modular, que podem ser aplicadas nas aulas de geometria do Ensino Fundamental. As práticas foram desenvolvidas de maneira que o professor possa enriquecer suas aulas gastando pouco tempo no preparo, e apresentam objetos manipuláveis que tornam o processo de ensino-aprendizagem mais atrativo e significativo. Apresentamos todo o processo de elaboração dos módulos e seus respectivos encaixes para a construção, usando origami modular, dos cinco Poliedros de Platão utilizados nas propostas de práticas de ensino. / This study suggests the origami modular as a teaching method to be used in Geometry class of Elementary School. The origami modular technique was developed for educators to advance their teaching approaches with hands-on activities without spending too much time to prepare for class, producing a more interactive and attractive learning-teaching process. In this study, we will describe the entire procedure to create and to build the modules with its corresponding parts using the origami modular originated from the five Platonic solids proposed in teaching methods.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Neste trabalho discutimos vários sistemas de dígitos verificadores utilizados no Brasil, muitos deles semelhantes a esquemas usados mundialmente, e fazemos uma análise da sua capacidade de detectar os diversos tipos de erros que são comuns na entrada de dados em sistemas computacionais. A análise nos mostra que os esquemas escolhidos constituem decisões subotimizadas e quase nunca obtêm a melhor taxa de detecção de erros possível. Os sistemas de dígitos verificadores são baseados em três teorias da álgebra: aritmética modular, teoria de grupos e quasigrupos. Para os sistemas baseados em aritmética modular, apresentamos várias melhorias que podem ser introduzidas. Desenvolvemos um novo esquema ótimo baseado em aritmética modular base 10 com três permutações para identificadores de tamanho maior do que sete. Descrevemos também o esquema Verhoeff, já antigo, mas pouquíssimo utilizado e que também é uma alternativa de melhoria para identificadores de tamanho até sete. Desenvolvemos ainda, esquemas ótimos para qualquer base modular prima que detectam todos os tipos de erros considerados. A dissertação faz uso ainda de elementos da estatística, no estudo das probabilidades de detecção de erros e de algoritmos, na obtenção de esquemas ótimos. / In this paper we present several check digit systems used in Brazil, many of them similar to schemes used worldwide, and we do an analysis of their ability to detect various types of errors that are common in data entry computer systems. This analysis shows that the schemes constitute suboptimal decisions and almost never get the best rate possible error detection. Check digit schemes are based on three algebra theory: modular arithmetic, group theory and quasigroup. For the schemes based on modular arithmetic we present several improvements that can be made. We developed a new optimal scheme based on modular arithmetic base 10 with three permutations for identifers larger than 7. We also present the Verhoeff scheme, already old but used very little and that is also a good alternative for improvement identifers for size up to 7. We have also developed,optimum schemes for any modular base prime that detect all types of errors considered. The dissertation also makes use of elements of statistics in the study of the probability of error detection and algorithms to obtain optimal schemes.

O objetivo deste trabalho é analisar dos novos arranjos produtivos encontrados na indústria automobilística brasileira - o consórcio modular e o condomínio industrial. Essas novas configurações envolvem novas formas de relacionamento entre montadoras e fornecedores: no condomínio industrial, fornecedores de primeiro nível constroem instalações próximas às plantas da montadora, em alguns casos no mesmo terreno, de onde partem entregas de componentes ou subconjuntos em esquema just in time ou just in time seqüenciado. No consórcio modular, os fornecedores de primeiro nível e a montadora operam sob um mesmo edifício, e toda a montagem do veículo é realizada pelos fornecedores - ou \"parceiros\". A montadora não possui mão-de-obra direta e os investimentos são compartilhados. Discutimos, neste trabalho, os \"comos e porquês\" de tais arranjos: que lógicas levam ao surgimento dos consórcios e condomínios; que produtos e empresas fornecedoras são escolhidos como participantes; que vantagens e desvantagens podem ser obtidas para montadoras e fornecedores. Como pano de fundo, mostramos as políticas globais de escolha de fornecedores adotadas pelas montadoras nos anos 90 - o global e o follow sourcing. Como conclusão geral, temos que tais arranjos são frutos de uma lógica de redução de custos via melhoria da cadeia de suprimentos; que, em geral, como os condomínios e consórcios as montadoras podem obter muitas vantagens de curto prazo, enquanto as maiores vantagens para os fornecedores serão alcançadas em prazos mais longos; que a questão do poder das montadoras na cadeia produtiva é central, porque elas coordenam toda a formação dos arranjos, definindo quem e como participa; e que, devido às características intrínsecas a tais configurações, cada vez mais os fornecimentos diretos são restritos a empresas multinacionais, deslocando as empresas nacionais a posições mais afastadas do topo da cadeia produtiva. / This study aims to analyse two new productive arrangements found in the Brazilian automobile industry - the \"modular consortium\" and the \"industrial condominium\". Those new configurations involve new relationship forms between assemblers and suppliers: in the industrial condominium, first tier suppliers build their facilities close to the assembler\'s plant, in some cases in the same land, from where they deliver components or subsets in a just-in-time or just-in-sequence basis. In the modular consortium, first tier suppliers and the assembler operate under the same building, and the whole vehicle assembly is accomplished by the suppliers - or \"partners\". The assembler does not possess direct labour and investments are shared. We discuss, in this study, the \"hows and whys\" of such arrangements: which is the logics that leads to consortia and condominiums; which products and companies are chosen as participants; which advantages and disadvantages can be obtained for assemblers and suppliers. As a background, we show the global politics of choice of suppliers adopted by the assemblers in the 1990s - global and follow sourcing. As general conclusions, we have the following: such arrangements result from a logic of cost decrease through improvements in the supply chain; in general, with the condominiums and consortia, assemblers may obtain many short term advantages, while the main advantages for suppliers will be reached in the long term; the issue of the power of assemblers in the productive chain is central, as they coordinate the whole settlement of such arrangements, defining who will participate and how; and, due to intrinsic characteristics of such configurations, direct delivers are more and more restricted to multinational companies, moving Brazilian companies to more distant positions in the supply chain.

A coordenação modular é um sistema para ordenação relativa de dimensões, espaços e componentes construtivos. Sua aplicação tem manifestações remotas por princípios que controlam a composição e fixam escalas convenientes para as partes e o todo, todavia foi a produção seriada industrial que determinou o papel que a disciplina teria no século XX. No Brasil, seu desenvolvimento aconteceu entre as décadas de 1950 e 1970, quando foi determinada a formatação fundamental da disciplina. Identifica-se a partir da década de 1980 um intervalo nas discussões específicas que durou até a virada do século, quando foi recuperado o interesse pela área. É consenso entre os autores que ainda não houve no Brasil sucesso na implantação de modelos abrangentes da coordenação modular, mas faltam análises atualizadas. O objetivo da dissertação - examinar o desenvolvimento da disciplina no Brasil após 1986 - está fundamentado em indícios de que as discussões recentes não se aprofundam em temas atuais e de que há um enfraquecimento de uma visão integrada do problema. As principais conclusões indicam que o desenvolvimento da construção civil vem sendo acompanhado do afastamento da arquitetura de etapas da produção, o que afeta o exercício da coordenação modular e que o programa habitacional e as ações políticas de financiamento foram determinantes para a retomada das pesquisas. Entretanto, há ecos dos modelos estabelecidos pelo setor privado, com ênfase à racionalização e à aplicação de componentes industriais. Diante disso, destaca-se que a coordenação modular, como campo da coordenação dimensional, está ligada às necessidades humanas. / Modular coordination is a system for relative ordering of dimensions, spaces, and building components. Its application presents remote manifestations through principles that control the design and set suitable scales for the parts and the whole. Nevertheless, the industrial mass production defined the role that the subject would play during the 20th century. In Brazil, its development took place between the 1960s and the 1970s; period that several authors consider decisive in what regards the subject\'s fundamental formatting. From the 1980s on, the specific debates about the matter went through a gap that lasted until the turn of the century when the interest in the field resurfaced. It is consensual among authors that Brazil still has not been successful to implement comprehensive modular coordination standards, but there is a lack of up-to-date analysis as well. The objective of the dissertation - to examine the discipline\'s development in Brazil after 1986 - is based on indications that recent discussions are leaving aside current issues and that there is a weakening of an integrated view of the matter. The main conclusions indicate that a dissociation between architecture and construction has accompanied the building industry\'s development, which affects the application of modular coordination. Moreover, the housing program and the research funding were decisive for the resumption of the field; nonetheless, there are echoes from the models established by the private sector, with emphasis on the rationalization and application of industrial components. In this context, it should be noted that modular coordination, as a field of dimensional coordination, is linked to human needs.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2017-02-08T15:13:58Z No. of bitstreams: 1 Ismael Sgarabotto_.pdf: 10957841 bytes, checksum: 233e088a6da314cf51c4e2a195349a7b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T15:13:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ismael Sgarabotto_.pdf: 10957841 bytes, checksum: 233e088a6da314cf51c4e2a195349a7b (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Nenhuma / O cenário econômico aponta para o acirramento da competição através do aumento da variedade de produtos e da redução do tamanho dos lotes de fabricação. O desenvolvimento de produtos modulares é, de forma geral, um conceito e uma solução aderente a este tipo ambiente. Por exemplo, produtos modulares geram a possibilidade da melhoria da percepção de valor agregado por parte dos clientes através da evolução conceitual e/ou tecnológica de um ou mais módulos especificados do produto. Alterando um módulo a engenharia de produto e a manufatura tendem a sofrer um impacto menor (em relação a produtos com concepção integral) e entregam a variedade que o cliente espera. Esta pesquisa tem por objetivo demonstrar como a modularização pode ser aplicada em empresas caracterizadas por atender a mercados de alta variedade e pequenos lotes. Para isto foi realizada uma análise da literatura de forma exploratória para fundamentação da teoria, e a proposta desta dissertação é a construção de um método geral para a implantação da modularização de produto. Por fim a aplicação do método proposto em uma empresa de médio porte testará os impactos deste conceito no ambiente prático, fornecendo dados reais para validação e ajuste do método de modularização de produto. / The economic scenario points to the intensification of competition by increasing the variety of products and reducing the size of manufacturing lots. The development of modular products is, in general, a concept and a solution adherent to this type of environment. For example, modular products generate the possibility of improving the perception of value added by customers through the conceptual and / or technological evolution of one or more specified modules of the product. By changing a module, product engineering and manufacturing tend to have a smaller impact (in relation to fully-conceptualized products) and deliver the variety that the customer expects. This research aims to demonstrate how modularization can be applied in companies characterized by serving high variety markets and small lots. For this, an exploratory literature analysis was carried out to support the theory, and the proposal of this dissertation is the construction of a general method for the implementation of product modularization. Finally, the application of the proposed method in a medium-sized company will test the impacts of this concept in the practical environment, providing real data for validation and adjustment of the product modularization method.

Syftet med detta projekt är att utvärdera ModFix som verktyg och arbetsmetoden för att skaps fixturer med ModFix. ModFix är ett verktyg som är integrerad i Siemens simuleringsmiljön Process Simulate och används för att skapa modulära fixturer. Målsättningen med arbetsmetoden där fixturer skapas med ModFix är att ledtiden och mantimmarna för att skapa fixturer ska reduceras med 50 % i jämförelse med Volvo Cars nuvarande arbetsmetod där fixturer skapas med Catia V5. ModFix-verktyget består av tre funktioner. Dessa funktioner är; Configuration Administrator, Fixture Designer och Modular Fixture Mapping Report. Configuration Administrator är ModFix´s administrationsverktyg och används för att skapa de fixturbaser och fixturkonfigurationer som senare används för att skapa modulära fixturer med Fixture Designer. Fixture Designer används för att skapa kompletta modulära fixturer. Modular Fixture Mapping Report är den funktion som används för att generera en rapport som specificerar mappningen mellan de fixturenheterna och de referenspunkter (PLPs/”frames”) där produkten fixeras. Fördelarna med arbetsmetoden där fixturer skapas med ModFix i jämförelse med den nuvarande arbetsmetoden är bland annat att fixturen hela tiden befinner sig i samma utvecklingsmiljö och den extra frihetsgraden att roboten simuleras parallellt med att fixturen skapas för att kunna undvika kollisioner. Även att ModFix automatiskt ger förslag på fixturkonfigurationslösningar för att fästa fixturelementen mot fixturbasen och att fixturer som skapas med ModFix är moduluppbyggda av standardkomponenter är två andra fördelar med arbets­metoden där fixturer skapas med ModFix jämfört med då fixturer skapas med den nuvarande arbetsmetoden. Resultatet av detta projekt visar att ModFix kan reducera mantimmarna betydligt mer än 50 % för att skapa fixturer jämfört med att skapa fixturer med den nuvarande arbetsmetoden. Ledtiden för att skapa fixturer med ModFix reduceras ännu mer än mantimmarna jämfört med då fixturer skapas med den nuvarande arbetsmetoden där fixturer skapas med Catia V5. / The aim of this project is to evaluate ModFix and its work method used to create fixtures with ModFix. ModFix is integrated in the simulation environment Process Simulate, provided by Siemens. ModFix is used to create modular fixtures. The objective with the work method where fixtures are created in ModFix is to reduce lead-time and man-time with 50 % in comparison with the current work method at Volvo Cars where fixtures are created in Catia V5. The tool ModFix consists of three functions. These functions are; Configuration Administrator, Fixture Designer and Modular Fixture Mapping Report. Configuration Administrator is the administration tool in ModFix and is used to create the fixture bases and the fixture configurations as subsequently are used to create modular fixtures with Fixture Designer. Fixture Designer is used to create complete modular fixtures. The Modular Fixture Mapping Report function is used to create a report that specifies the mapping between the fixture units and the reference points (PLPs/frames) where the product is fixed. The benefits with the work method where fixtures are created with ModFix in comparison with the current work method includes that the fixture constantly stays in the same development environment and the possibility to simulate the robot in parallel with creating the fixture to avoid collisions. That ModFix automatic gives suggestions of fixture configuration solutions to attach the fixture element to the fixture base and that fixtures created with ModFix are modular built up of standard components are two other benefits with the work method where fixtures are created with ModFix in comparison with the current work method. The result of this project shows that ModFix can reduce the man-time significant more than 50 % to create fixtures with ModFix in comparison with the current work method where fixtures are created in Catia V5. The lead-time can be reduced even more than the man-time when using ModFix to create fixtures in comparison with the current work method.

<p>Syftet med detta projekt är att utvärdera ModFix som verktyg och arbetsmetoden för att skaps fixturer med ModFix. ModFix är ett verktyg som är integrerad i Siemens simuleringsmiljön Process Simulate och används för att skapa modulära fixturer. Målsättningen med arbetsmetoden där fixturer skapas med ModFix är att ledtiden och mantimmarna för att skapa fixturer ska reduceras med 50 % i jämförelse med Volvo Cars nuvarande arbetsmetod där fixturer skapas med Catia V5.</p><p>ModFix-verktyget består av tre funktioner. Dessa funktioner är; Configuration Administrator, Fixture Designer och Modular Fixture Mapping Report. Configuration Administrator är ModFix´s administrationsverktyg och används för att skapa de fixturbaser och fixturkonfigurationer som senare används för att skapa modulära fixturer med Fixture Designer. Fixture Designer används för att skapa kompletta modulära fixturer. Modular Fixture Mapping Report är den funktion som används för att generera en rapport som specificerar mappningen mellan de fixturenheterna och de referenspunkter (PLPs/”frames”) där produkten fixeras.</p><p>Fördelarna med arbetsmetoden där fixturer skapas med ModFix i jämförelse med den nuvarande arbetsmetoden är bland annat att fixturen hela tiden befinner sig i samma utvecklingsmiljö och den extra frihetsgraden att roboten simuleras parallellt med att fixturen skapas för att kunna undvika kollisioner. Även att ModFix automatiskt ger förslag på fixturkonfigurationslösningar för att fästa fixturelementen mot fixturbasen och att fixturer som skapas med ModFix är moduluppbyggda av standardkomponenter är två andra fördelar med arbets­metoden där fixturer skapas med ModFix jämfört med då fixturer skapas med den nuvarande arbetsmetoden.</p><p>Resultatet av detta projekt visar att ModFix kan reducera mantimmarna betydligt mer än 50 % för att skapa fixturer jämfört med att skapa fixturer med den nuvarande arbetsmetoden. Ledtiden för att skapa fixturer med ModFix reduceras ännu mer än mantimmarna jämfört med då fixturer skapas med den nuvarande arbetsmetoden där fixturer skapas med Catia V5.</p> / <p>The aim of this project is to evaluate ModFix and its work method used to create fixtures with ModFix. ModFix is integrated in the simulation environment Process Simulate, provided by Siemens. ModFix is used to create modular fixtures. The objective with the work method where fixtures are created in ModFix is to reduce lead-time and man-time with 50 % in comparison with the current work method at Volvo Cars where fixtures are created in Catia V5.</p><p>The tool ModFix consists of three functions. These functions are; Configuration Administrator, Fixture Designer and Modular Fixture Mapping Report. Configuration Administrator is the administration tool in ModFix and is used to create the fixture bases and the fixture configurations as subsequently are used to create modular fixtures with Fixture Designer. Fixture Designer is used to create complete modular fixtures. The Modular Fixture Mapping Report function is used to create a report that specifies the mapping between the fixture units and the reference points (PLPs/frames) where the product is fixed.</p><p>The benefits with the work method where fixtures are created with ModFix in comparison with the current work method includes that the fixture constantly stays in the same development environment and the possibility to simulate the robot in parallel with creating the fixture to avoid collisions. That ModFix automatic gives suggestions of fixture configuration solutions to attach the fixture element to the fixture base and that fixtures created with ModFix are modular built up of standard components are two other benefits with the work method where fixtures are created with ModFix in comparison with the current work method.</p><p>The result of this project shows that ModFix can reduce the man-time significant more than 50 % to create fixtures with ModFix in comparison with the current work method where fixtures are created in Catia V5. The lead-time can be reduced even more than the man-time when using ModFix to create fixtures in comparison with the current work method.</p>

A physical system is said to be in topological phase if at low energies and long wavelengths the observable quantities are invariant under diffeomorphisms. Such physical systems are of great interest in condensed matter physics and computer science where they can be applied to form topological insulators and fault–tolerant quantum computers. Physical systems in topological phase may be rigorously studied through their algebraic manifestations, (pre)modular categories. A complete classification of these categories would lead to a taxonomy of the topological phases of matter. Beyond their ties to physical systems, premodular categories are of general mathematical interest as they govern the representation theories of quasi–Hopf algebras, lead to manifold and link invariants, and provide insights into the braid group. In the course of this work, we study the classification problem for (pre)modular categories with particular attention paid to their arithmetic properties. Central to our analysis is the question of rank finiteness for modular categories, also known as Wang’s Conjecture. In this work, we lay this problem to rest by exploiting certain arithmetic properties of modular categories. While the rank finiteness problem for premodular categories is still open, we provide new methods for approaching this problem. The arithmetic techniques suggested by the rank finiteness analysis are particularly pronounced in the (weakly) integral setting. There, we use Diophantine techniques to classify all weakly integral modular categories through rank 6 up to Grothendieck equivalence. In the case that the category is not only weakly integral, but actually integral, the analysis is further extended to produce a classification of integral modular categories up to Grothendieck equivalence through rank 7. It is observed that such classification can be extended provided some mild assumptions are made. For instance, if we further assume that the category is also odd–dimensional, then the classification up to Grothendieck equivalence is completed through rank 11. Moving beyond modular categories has historically been difficult. We suggest new methods for doing this inspired by our work on (weakly) integral modular categories and related problems in algebraic number theory. The allows us to produce a Grothendieck classification of rank 4 premodular categories thereby extending the previously known rank 3 classification.