Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2018-06-07T11:44:28Z No. of bitstreams: 1 RENAN_GUEDES_MAIDANA_DIS.pdf: 4462325 bytes, checksum: 589fff5df748f66fa3f6b644cbc058db (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-06-15T14:20:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RENAN_GUEDES_MAIDANA_DIS.pdf: 4462325 bytes, checksum: 589fff5df748f66fa3f6b644cbc058db (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T14:58:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENAN_GUEDES_MAIDANA_DIS.pdf: 4462325 bytes, checksum: 589fff5df748f66fa3f6b644cbc058db (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Na ?rea da Rob?tica M?vel, o problema da localiza??o ? definido como a determina??o da posi??o e orienta??o de um rob? em um espa?o tri-dimensional atrav?s de informa??es de seus sensores. A solu??o mais comum para esse problema ? utilizar um receptor de GPS (doingl?s, Global Positioning System), que reporta posi??o absoluta com rela??o a um sistema de coordenadas fixo e centralizado na Terra. Por?m, o sinal de GPS ? muito afetado por condi??es ambientais e oclus?o de linha de vis?o, por vezes fornecendo estimativas de posi??o de baixa qualidade, se houverem .Com inspira??o nestes problemas, este projeto prop?e um sistema de localiza??o para ser usado por um rob? terrestre em um ambiente externo n?o-controlado, onde h? indisponibilidade de GPS ou que suas medidas s?o de baixa qualidade. Tendo em vista que sensores de baixo custo apresentam medi??es imprecisas devido a fatores ambientais (e.g. terreno acidentado), ? proposta a utiliza??o de pares receptor-transmissor de R?dio-Frequ?ncia, onde a medida do Indicador de Pot?ncia de Sinal Recebido ? usada para estimar as dist?ncias entre receptor e trans- missor, que s?o por sua vez usadas para posicionamento. Essa medida possuia vantagem de ser independente da ilumina??o do ambiente e do estado do terreno, que afetam outros m?todos de localiza??o como Odometria Visual ou por rodas. Um erro m?dio de posiciona- mento de 0.41m foi alcan?ado atrav?s da fus?o de odometria por rodas, velocidade angular de um girosc?pio e pot?ncia de sinal recebido, em um algoritmo de Filtro de Kalman Esten- dido Aumentado, comum a melhoria de 82.66% referente ao erro m?dio de 2.38 m obtido com um sensor GPS comum. / In the field of Mobile Robotics, the localization problem consists on determining a robot?s position and orientation in a three-dimensional space through sensor information. The most common solution to this problem is to employ a Global Positioning System receiver, also known as GPS, which reports absolute position in relation to an Earth-centered fixed coordinate system. However, GPS signals are greatly affected by atmospheric conditions and line-of-sight occlusion, sometimes providing very poor position estimates, if any at all. Inspired by these problems, this project proposes a localization system to be used by a robot in an uncontrolled outdoor environment, where GPS measurements are poor or unavailable. As common sensors provide inaccurate position estimates due to environmental factors (e.g. rough terrain), we propose the use of Radio-Frequency receiver-transmitter pairs, in which the Received Signal Strength Indicator is used for estimating the distances between receiver and transmitter, which in turn are used for positioning. This measurement has the advantage of being independent from lighting conditions or the state of the terrain, factors which affect other localization methods such as visual or wheel odometry. A mean positioning error of 0.41 m was achieved by fusing wheel odometry, angular velocity from a gyroscope and the received signal strength, in an Augmented Extended Kalman Filter algorithm, with an improvement of 82.66% relative to the mean error of 2.38 m obtained with a common GPS sensor.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-03-21T17:12:05Z No. of bitstreams: 1 DIS_MATEUS_EUGENIO_COLET_COMPLETO.pdf: 12156753 bytes, checksum: c3a41a3399c1ec4cedbd4a7883159380 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-21T17:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_MATEUS_EUGENIO_COLET_COMPLETO.pdf: 12156753 bytes, checksum: c3a41a3399c1ec4cedbd4a7883159380 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / Navigation in aquatic environments is a broad topic that in recent years has received considerable attention from the community working with mobile robotics. The use of aquatic surface vehicles for inspection, mitigation and natural aquatic disasters management, boosted the search for autonomous navigation in this area. in order to perform an autonomous navigation in outdoor environments, it is necessary to identify parts of the surface that can be navigable, and this is one of the fundamental problems in this type of application. In this context, the objective of this research is to propose a method for water surfaces identification based on the blurred optical property, found in these types of environments. More specifically, computer vision was used in conjunction with neural networks to build a classifier, which has the task of distinguishing and identifying navigable aquatic surface. ln order to achieve this objective, a study on the use of several features based on color and texture of these turbid surfaces for the extraction of various attributes to generate the classifier, such as: mean, variance, entropy and energy, varying in different color channels (RGB, HSV, YUV). In order to compress all of this information it was used statistical method of principal component analysis, whose results were used as input of the artificial neural network, thus constructing the classifier. The classifier has the fundamental task of generating the navigation map that is interpreted by a state machine for decision making. All the method developed was applied and embarked in aquatic vehicle prototype at the same time the results and assessments were validated using the vehicle in real environments and different scenarios. / A navega??o em ambientes aqu?ticos ? um amplo tema de pesquisa que nos ?ltimos anos tem recebido maior aten??o da comunidade que trabalha com rob?tica m?vel. O uso de ve?culos de superf?cie aqu?tica para inspe??o, mitiga??o e gerenciamento de desastres naturais aqu?ticos, por exemplo, ajudou a impulsionar a pesquisa para navega??o aut?noma nesta ?rea. Para executar uma navega??o aut?noma em ambientes ao ar livre, ? necess?rio identificar partes da superf?cie que podem ser naveg?veis, o que ? um dos desafios deste tipo de aplica??o. Neste contexto, o objetivo deste trabalho ? apresentar um m?todo para identifica??o da superf?cie aqu?tica baseada na propriedade ?ptica turva, encontrada nestes tipos de ambientes. No desenvolvimento deste m?todo foram utilizadas t?cnicas de vis?o computacional em conjunto com redes neurais artificiais para construir um Classificador, que tem como tarefa distinguir e identificar a superf?cie aqu?tica naveg?vel. Para isto, foi realizado um estudo sobre o uso de diversas caracter?sticas baseadas na cor e textura das superf?cies aqu?ticas turvas para a extra??o de diversos atributos para treinar o Classificador, tais como: m?dia, entropia, vari?ncia e energia, variando em diferentes canais de cor (RGB, HSV, YUV). De forma a compactar todas estas informa??es foi utilizado o m?todo estat?stico de an?lise de componentes principais, e o seu resultado foi utilizado como entrada das redes neurais artificiais, construindo assim o Classificador. Este classificador tem como tarefa fundamental gerar o mapa de navegabilidade que ? interpretado por uma m?quina de estados para tomada de decis?es. Todo o m?todo desenvolvido foi embarcado em um prot?tipo de ve?culo aqu?tico ao mesmo tempo em que os resultados e avalia??es foram validados utilizando o ve?culo em ambientes reais e diferente cen?rios.

Submitted by PPG Educa??o em Ci?ncias e Matem?tica (educem-pg@pucrs.br) on 2018-06-20T16:38:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertac?a?o_Maffi_FINAL-caroline-maffi homologada 200618.pdf: 1432209 bytes, checksum: c25694edacd79c1f456dca410d1375bc (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-06-28T13:43:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertac?a?o_Maffi_FINAL-caroline-maffi homologada 200618.pdf: 1432209 bytes, checksum: c25694edacd79c1f456dca410d1375bc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T14:16:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertac?a?o_Maffi_FINAL-caroline-maffi homologada 200618.pdf: 1432209 bytes, checksum: c25694edacd79c1f456dca410d1375bc (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / This investigation aimed at analyzing the repercussions of educational robotics integration to teaching and learning processes of Mathematics. The subjects were eighteen students of the eighth year of Elementary School, their Math teacher and the educational technologies assistant, all from private school located in a city in the countryside of Southern Brazil. Participant observation and group interview were used as instruments of data collection. The statements and descriptions of observations were analyzed qualitatively through the Discursive Textual Analysis method. From the data analysis, three categories and subcategories emerged. In the category Autonomous Learning and protagonism, the participants? perceptions about learning were evaluated and validated, emphasizing the autonomous role of the student and the contributions of group work to personal and professional formation, as well as the understanding that errors are part of the learning process. The category Interdisciplinarity: dialogue between the sciences has evidenced and legitimized that educational robotics has an interdisciplinary character, and that is why activities must be developed in a contextualized manner, enabling investigation, discovery and learning of mathematical concepts situations. Programming was inserted as a possibility of learning of algebraic concepts, through algorithms and logical sequence. And the third category, Problematization as a pedagogical strategy, fostered the importance of problem solving and the necessary mediating function of the teacher in the development of robotic activities. It is, thus, concluded that using contextualization as a guiding principle of pedagogical planning of educational robotics activities is necessary and that the use of this technology enables students to learn concepts in an integrated way and that problematization is configured as the structuring axis of the teaching activity. / Esta investiga??o teve por objetivo analisar as repercuss?es da integra??o da rob?tica educacional para os processos de ensino e aprendizagem de Matem?tica. Os participantes foram dezoito estudantes do oitavo ano do Ensino Fundamental, a professora de matem?tica da turma e o assistente de tecnologias educacionais, de uma escola particular de uma cidade do interior do estado do Rio Grande do Sul ? RS. Como instrumentos de coleta de dados foram utilizados observa??o participante e entrevista em grupo. Os depoimentos e as descri??es das observa??es foram analisados qualitativamente por meio do m?todo de An?lise Textual Discursiva. A partir da an?lise dos dados emergiram tr?s categorias e subcategorias. Na categoria Aprendizagem aut?noma e protagonismo verificou-se e validou-se as percep??es dos participantes da pesquisa sobre aprendizagem, enfatizando o papel aut?nomo do estudante e as contribui??es do trabalho em grupo para a forma??o pessoal e profissional, bem como o entendimento de que o erro faz parte do processo de aprendizagem. A categoria Interdisciplinaridade: di?logo entre as ci?ncias evidenciou e legitimou que a rob?tica educacional tem car?ter interdisciplinar, por isso as atividades devem ser desenvolvidas de maneira contextualizada, possibilitando situa??es de investiga??o, descoberta e aprendizagem de conceitos matem?ticos. A programa??o inseriu-se como uma possibilidade de aprendizagem de conceitos alg?bricos, por meio dos algoritmos e sequ?ncia l?gica. E a terceira categoria Problematiza??o como estrat?gia pedag?gica fomentou a import?ncia da resolu??o de problemas e a necess?ria fun??o mediadora do professor no desenvolvimento das atividades de rob?tica. Conclui-se que ? necess?ria a utiliza??o da contextualiza??o como um princ?pio norteador do planejamento pedag?gico das atividades de rob?tica educacional e que o uso dessa tecnologia possibilita aos estudantes aprenderem conceitos de forma integrada e a problematiza??o configura-se como o eixo estruturador da atividade docente.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 391792.pdf: 6275433 bytes, checksum: 53dfe10cca342c4579a05acde5b95b0c (MD5) Previous issue date: 2007-01-09 / Este trabalho consiste no estudo de t?cnicas de rob?tica e de Realidade Virtual (RV) para desenvolver um simulador que possa ser empregado nas escolas de rob?tica, possuindo uma visualiza??o adequada e uma forma de intera??o simples e intuitiva. Para isto, foi desenvolvido um Ambiente Virtual (AV), em linguagem C++, utilizando OpenGL. Foram incorporados recursos de RV para melhorar a visualiza??o e facilitar a intera??o do usu?rio com o programa. A avalia??o do ambiente foi realizada atrav?s da an?lise dos resultados obtidos nos experimentos realizados com usu?rios, em que foram gerados relat?rios autom?ticos para as quest?es quantitativas, e preenchidos question?rios para as quest?es qualitativas. Os resultados mostraram que o uso de RV auxilia na execu??o da tarefa, pois melhora a visualiza??o, reduzindo o tempo total e melhorando a precis?o.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-11-19T16:26:49Z No. of bitstreams: 1 476244 - Texto Completo.pdf: 2378601 bytes, checksum: 4c28a7ac36972e53ed94255e9583c2b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T16:26:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 476244 - Texto Completo.pdf: 2378601 bytes, checksum: 4c28a7ac36972e53ed94255e9583c2b2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / Programming multi-robot autonomous systems can be extremely complex without appropriate software development techniques to abstract hardware faults, as well as can be hard to deal with the complexity of software required the coordinated autonomous behavior. Real environments are dynamic and unexpected events may occur, leading a robot to unforeseen situations or even fault situations. This work presents a method of integration of Jason multi-agent system into ROS robotic framework. Through this integration, can be easier to describe complex missions by using Jason agent language and its resources, as well as abstracting hardware details from the decision-taken process. Moreover, software modules related to the hardware control and modules which have a high CPU cost are separated from the planning and decision-taken process in software layers, allowing plan and software modules reuse in different missions and robots. Through this integration, Jason resources such as plans reconsideration and contingency plans can be used in a way where they can enable the robot to reconsider its actions and strategies in order to reach its goals or to take actions to deal with unforeseen situations due the environment unpredictability or even some robot hardware fault. The presented integration method also allows the cooperation between multiple robots through a standardized language of communication between agents. The proposed method is validated by a case study applied in real robots where a robot can detect a fault in its hardware and diagnose it through the help of another robot, in a highly abstract method of cooperative diagnosis. / A programa??o de sistemas aut?nomos multi-rob? pode ser extremamente complexa sem o uso de t?cnicas de desenvolvimento de software apropriadas ? abstra??o de caracter?sticas de hardware, assim como pode ser dif?cil lidar com a complexidade de software necess?ria ao comportamento aut?nomo coordenado. Ambientes reais s?o din?micos e eventos inesperados podem ocorrer, levando um rob? a situa??es n?o previstas ou at? mesmo situa??es de falha. Este trabalho apresenta um m?todo de integra??o do sistema multi-agente Jason com o framework rob?tico ROS. Atrav?s desta integra??o, miss?es complexas podem ser mais facilmete descritas tendo em vista o uso da linguagem de agentes e seus recursos, bem como a abstra??o de detalhes de hardware do processo de tomada de decis?o. Al?m disso, m?dulos de software vinculados ao controle do hardware e m?dulos com alto consumo de recurso de CPU s?o separados das rotinas de planejamento e tomada de decis?o atrav?s de camadas de software, possibilitando o reuso de planos e m?dulos de software em diferentes miss?es e rob?s. Atrav?s desta integra??o, recursos do sistema multi-agente, tais como a reconsidera??o de planos e planos de conting?ncia, podem ser utilizados de forma a permitir que o rob? reavalie suas a??es e estrat?gias a fim de atingir seus objetivos ou tome a??es de forma a lidar com situa??es imprevistas diante da dinamicidade do ambiente ou quando falhas s?o detectadas no hardware do rob?. A integra??o permite ainda a coopera??o entre m?ltiplos rob?s atrav?s de uma linguagem de comunica??o padronizada entre agentes. O m?todo proposto ? validado atrav?s de um estudo de caso aplicado a rob?s reais onde um rob? pode detectar falhas em seu hardware e diagnostic?-las atrav?s da ajuda de outro rob?, em um m?todo cooperativo de diagn?stico altamente abstrato.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-12-08T16:42:31Z No. of bitstreams: 1 476572 - Texto Completo.pdf: 1895232 bytes, checksum: d360d64653c8369496f6a15db1b7c15f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-08T16:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 476572 - Texto Completo.pdf: 1895232 bytes, checksum: d360d64653c8369496f6a15db1b7c15f (MD5) Previous issue date: 2015-03-25 / As robotics becomes more common and people start to use it in routine tasks, dependability becomes more and more relevant to create trustworthy solutions. A commonly used approach to provide reliability and availability is the use of multi robots instead of a single robot. However, in case of a large teams of robots (tens or more), determining the system status can be a challenge. This work presents a runtime monitoring solution for Multi Robotic Systems. It integrates Nagios IT Monitoring tool and ROS robotic middleware. One of the potential advantages of this approach is that the use of a consolidated IT infrastructure tool enables the reuse of several relevant features developed to monitor large datacenters. Another important advantage of that this solution does not require additional software at the robot side. The experimental results demonstrate that the proposed monitoring system has a small performance impact on the robot and the monitoring server can easily support hundreds or even thousands of monitored robots. / ? medida que a rob?tica se torna mais comum e as pessoas come?am a utiliz?-la em suas tarefas de rotina, dependabilidade torna-se cada vez mais importante para a constru??o de uma solu??o digna de confian?a. Uma abordagem comum de prover confiabilidade e disponibilidade ? o uso de multi rob?s ao inv?s de um ?nico rob? devido a sua redund?ncia intr?sica. Entretanto, no caso de um grande time de rob?s (dezenas ou mais), uma tarefa aparentemente simples como a determina??o do status do sistema pode se tornar um desafio. Este trabalho apresenta uma ferramenta de monitoramento de sistemas multi rob?s em tempo de execu??o. Esta solu??o integra a ferramenta de monitoramento de TI Nagios com o middleware rob?tico ROS sem a necessidade de instala??o de software adicional no rob?. O uso de uma ferramenta de TI consolidada permite o reuso de diversas funcionalidades relevantes j? empregadas amplamente no monitoramento de datacenters. Os resultados experimentais demonstram que a solu??o proposta tem um baixo impacto no desempenho do rob? e o servidor de monitoramento pode facilmente monitorar centenas ou at? milhares de rob?s ao mesmo tempo.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-09-01T14:25:59Z No. of bitstreams: 1 DIS_RODRIGO_BUENAVIDES_WESZ_COMPLETO.pdf: 3502910 bytes, checksum: a897a41f4e7e0bc84816f91694e717ca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T14:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_RODRIGO_BUENAVIDES_WESZ_COMPLETO.pdf: 3502910 bytes, checksum: a897a41f4e7e0bc84816f91694e717ca (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / O desenvolvimento de programas para controle de rob?s m?veis n?o ? uma tarefa trivial. Isso motivou a cria??o de v?rios frameworks para facilitar essa tarefa. Para cada novo comportamento racional adicionado ao rob?, cresce o n?mero de eventos que o rob? tem de lidar, e desenvolver esses comportamentos racionais atrav?s do uso dos frameworks pode resultar em um c?digo com mais identificadores e grandes blocos de condicionais, dificultando a modulariza??o e reuso de c?digo. Este trabalho apresenta uma forma de programar comportamentos racionais para rob?s m?veis atrav?s do uso de uma linguagem de programa??o de agentes. Isto permite ao programador de rob?s o desenvolvimento de comportamentos racionais usando um n?vel de abstra??o mais alto e de forma modular, resultando em um desenvolvimento mais simples, e c?digos mais leg?veis, menores e reutiliz?veis. / Developing programs responsible for controlling mobile robots is not a trivial task. This led to the creation of several robot development frameworks to simplify this task. For each new rational behavior added to the robot, the number of events that the robot has to handle grows. Therefore, the development of the rational behaviors by using the frameworks may result in a source code which has more identifiers and large blocks of conditional statements, making difficult modularization and code reuse. This work presents a mechanism to program rational behaviors for mobile robots through the use of an agent programming language. This allows the robots programmer to develop rational behaviors using a higher level of abstraction in a modular fashion, resulting in simpler development and smaller, more readable and reusable code.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-16T20:26:43Z No. of bitstreams: 1 OtoEmersonDeAlbuquerque_DISSERT.pdf: 17507163 bytes, checksum: 867588f4230e7727922cb32ba8c2b9d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-18T22:15:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 OtoEmersonDeAlbuquerque_DISSERT.pdf: 17507163 bytes, checksum: 867588f4230e7727922cb32ba8c2b9d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-18T22:15:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OtoEmersonDeAlbuquerque_DISSERT.pdf: 17507163 bytes, checksum: 867588f4230e7727922cb32ba8c2b9d5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-27 / Ag?ncia Nacional do Petr?leo - ANP / Esse trabalho tem como objetivo o estudo de t?cnicas de vis?o computacional para o reconhecimento de gestos humanos, bem como sua aplica??o ao controle de rob?s m?veis. S?o analisados os desafios e propostas algumas solu??es para o desenvolvimento de uma interface simples, a qual permita o reconhecimento e a interpreta??o dos gestos gerados pela m?o humana, no intuito de controlar os movimentos de um rob?. Neste contexto, foi desenvolvido um programa em C++ para captar as imagens geradas por uma c?mera de alta defini??o e, a partir da informa??o extra?da das imagens, definir qual movimento seria realizado pelo rob?. Para auxiliar a tarefa de reconhecimento e processamento da imagem captada foram utilizadas fun??es da biblioteca OpenCV. Os resultados obtidos com a interface desenvolvida confirmam e demonstram a viabilidade de aplica??o desta tecnologia. / The main objective of this work was to enable the recognition of human gestures through the development of a computer program. The program created captures the gestures executed by the user through a camera attached to the computer and sends it to the robot command referring to the gesture. They were interpreted in total ve gestures made by human hand. The software (developed in C ++) widely used the computer vision concepts and open source library OpenCV that directly impact the overall e ciency of the control of mobile robots. The computer vision concepts take into account the use of lters to smooth/blur the image noise reduction, color space to better suit the developer's desktop as well as useful information for manipulating digital images. The OpenCV library was essential in creating the project because it was possible to use various functions/procedures for complete control lters, image borders, image area, the geometric center of borders, exchange of color spaces, convex hull and convexity defect, plus all the necessary means for the characterization of imaged features. During the development of the software was the appearance of several problems, as false positives (noise), underperforming the insertion of various lters with sizes oversized masks, as well as problems arising from the choice of color space for processing human skin tones. However, after the development of seven versions of the control software, it was possible to minimize the occurrence of false positives due to a better use of lters combined with a well-dimensioned mask size (tested at run time) all associated with a programming logic that has been perfected over the construction of the seven versions. After all the development is managed software that met the established requirements. After the completion of the control software, it was observed that the overall e ectiveness of the various programs, highlighting in particular the V programs: 84.75 %, with VI: 93.00 % and VII with: 94.67 % showed that the nal program performed well in interpreting gestures, proving that it was possible the mobile robot control through human gestures without the need for external accessories to give it a better mobility and cost savings for maintain such a system. The great merit of the program was to assist capacity in demystifying the man set/machine therefore uses an easy and intuitive interface for control of mobile robots. Another important feature observed is that to control the mobile robot is not necessary to be close to the same, as to control the equipment is necessary to receive only the address that the Robotino passes to the program via network or Wi-Fi.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-05T22:23:13Z No. of bitstreams: 1 ValberCesarCavalcantiRoza_DISSERT.pdf: 3865361 bytes, checksum: 19e362a9f32b59891df5191f8c23bc36 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-16T00:37:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ValberCesarCavalcantiRoza_DISSERT.pdf: 3865361 bytes, checksum: 19e362a9f32b59891df5191f8c23bc36 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T00:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValberCesarCavalcantiRoza_DISSERT.pdf: 3865361 bytes, checksum: 19e362a9f32b59891df5191f8c23bc36 (MD5) Previous issue date: 2014-10-29 / Propomos neste trabalho, um novo m?todo de organiza??o conceitual das ?reas que envolvem a tecnologia assistiva, categorizando-as de forma l?gica e simples; al?m disso, propomos tamb?m a implementa??o de uma interface baseada em eletrooculografia, capaz de gerar comandos de alto-n?vel, para acionar dispositivos rob?ticos, computacionais e eletromec?nicos. Para a valida??o da interface ocular, foi desenvolvido um circuito eletr?nico associado a um programa computacional que capturou os sinais gerados pelos movimentos dos olhos dos usu?rios, gerando comandos de alto n?vel, capazes de acionar uma ?rtese ativa e diversos outros sistemas eletromec?nicos. Os resultados mostraram que foi poss?vel comandar sistemas eletromec?nicos diversos, atrav?s apenas dos movimentos dos olhos. A interface apresentou-se como uma forma vi?vel para a executar das tarefas propostas, podendo ser aprimorada no quesito de an?lise de sinais a n?vel digital. O modelo diagram?tico desenvolvido, apresentou ser uma ferramenta de f?cil uso e entendimento, suprindo as necessidades de organiza??o conceitual da ?rea de tecnologia assistiva. / We propose in this work, a new method of conceptual organization of areas involving assistive technology, categorizing them in a logical and simple manner; Furthermore, we also propose the implementation of an interface based on electroculography, able to generate high-level commands, to trigger robotic, computer and electromechanical devices. To validate the eye interface, was developed an electronic circuit associated with a computer program that captured the signals generated by eye movements of users, generating high-level commands, able to trigger an active bracing and many other electromechanical systems. The results showed that it was possible to control many electromechanical systems through only eye movements. The interface is presented as a viable way to perform the proposed task and can be improved in the signals analysis in the the digital level. The diagrammatic model developed, presented as a tool easy to use and understand, providing the conceptual organization needs of assistive technology

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuilhermeLS_DISSERT.pdf: 861871 bytes, checksum: 8461d130e59e8fb9ac951602b094fd18 (MD5) Previous issue date: 2010-05-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The development and refinement of techniques that make simultaneous localization and mapping (SLAM) for an autonomous mobile robot and the building of local 3-D maps from a sequence of images, is widely studied in scientific circles. This work presents a monocular visual SLAM technique based on extended Kalman filter, which uses features found in a sequence of images using the SURF descriptor (Speeded Up Robust Features) and determines which features can be used as marks by a technique based on delayed initialization from 3-D straight lines. For this, only the coordinates of the features found in the image and the intrinsic and extrinsic camera parameters are avaliable. Its possible to determine the position of the marks only on the availability of information of depth. Tests have shown that during the route, the mobile robot detects the presence of characteristics in the images and through a proposed technique for delayed initialization of marks, adds new marks to the state vector of the extended Kalman filter (EKF), after estimating the depth of features. With the estimated position of the marks, it was possible to estimate the updated position of the robot at each step, obtaining good results that demonstrate the effectiveness of monocular visual SLAM system proposed in this paper / O desenvolvimento e aperfei?oamento de t?cnicas que fa?am simultaneamente o mapeamento e a localiza??o (Simultaneous Localization and Mapping - SLAM) de um rob? m?vel aut?nomo e a cria??o de mapas locais 3-D, a partir de uma sequ?ncia de imagens, ? bastante estudada no meio cient?fico. Neste trabalho ? apresentado uma t?cnica de SLAM visual monocular baseada no filtro de Kalman estendido, que utiliza caracter?sticas encontradas em uma sequ?ncia de imagens atrav?s do descritor SURF (Speeded Up Robust Features) e determina quais caracter?sticas podem ser utilizadas como marcas atrav?s de uma t?cnica de inicializa??o atrasada baseada em retas 3-D. Para isso, tem-se dispon?vel apenas as coordenadas das caracter?sticas detectadas na imagem e os par?metros intr?nsecos e extr?nsecos da c?mera. ? poss?vel determinar a posi??o das marcas somente com a disponibilidade da informa??o de profundidade. Os experimentos realizados mostraram que durante o percurso, o rob? m?vel detecta a presen?a de caracter?sticas nas imagens e, atrav?s de uma t?cnica proposta para inicializa??o atrasada de marcas, adiciona novas marcas ao vetor de estados do filtro de Kalman estendido (FKE) ap?s estimar a profundidade das caracter?sticas. Com a posi??o estimada das marcas, foi poss?vel estimar a posi??o atualizada do rob? a cada passo; obtendo resultados satisfat?rios que comprovam a efici?ncia do sistema de SLAM visual monocular proposto neste trabalho