Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataPB_DISSERT.pdf: 1489254 bytes, checksum: 88fdf1027875fb6b83dbe203da3c24f7 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Considering the transition from industrial society to information society, we realize that the digital training that is addressed is currently insufficient to navigate within a digitized reality. As proposed to minimize this problem, this paper assesses, validates and develops the software RoboEduc to work with educational robotics with the main differential programming of robotic devices in levels, considering the specifics of reality training . One of the emphases of this work isthe presentation of materials and procedures involving the development, analysis and evolution of this software. For validation of usability tests were performed, based on analysis of these tests was developed version 4.0 of RoboEduc / Considerando a transi??o entre a sociedade industrial para a sociedade da informa??o, percebemos que a forma??o digital que ? abordada atualmente ? insuficiente para navegar no interior de uma realidade digitalizada. Como proposta para minimizar este problema, o presente trabalho avalia, valida e evolui o software RoboEduc, para trabalhar com a rob?tica educacional tendo como principal diferencial a programa??o de dispositivos rob?ticos em n?veis, considerando as especificidades da realidade formativa. Uma das ?nfases deste trabalho est? na apresenta??o dos procedimentos e materiais que envolveram o desenvolvimento, a an?lise e a evolu??o deste software. Para sua valida??o foram realizados testes de usabilidade, baseado na an?lise destes testes foi desenvolvida a vers?o 4.0 do RoboEduc

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FredericoCV.pdf: 1331103 bytes, checksum: ada41c7da2fcc7a89d6ae45f8758a676 (MD5) Previous issue date: 2006-02-03 / This work addresses the dynamic control problem of two-wheeled differentially driven non-holonomic mobile robot. Strategies for robot positioning control and robot orientating control are presented. Such strategies just require information about the robot con?guration (x, y and teta), which can be collected by an absolute positioning system. The strategies development is related to a change on the controlled variables for such systems, from x, y and teta to s (denoting the robot linear displacement) and teta, and makes use of the polar coordinates representation for the robot kinematic model. Thus, it is possible to obtain a linear representation for the mobile robot dynamic model and to develop such strategies. It is also presented that such strategies allow the use of linear controllers to solve the control problem. It is shown that there is flexibility to choice the linear controller (P, PI, PID, Model Matching techniques, others) to be implemented. This work presents an introduction to mobile robotics and their characteristics followed by the control strategies development and controllers design. Finally, simulated and experimental results are presented and commented / Esta disserta??o trata do problema de controle din?mico de rob?s m?veis n?o-holon?micos com duas rodas e acionamento diferencial. S?o apresentadas estrat?gias para controle de posi??o e de orienta??o de rob?s com as caracter?sticas citadas, baseadas apenas em informa??es de configura??o do rob? (posi??o e orienta??o no espa?o cartesiano x, y e teta), coletadas a partir de um sistema de posicionamento absoluto. O desenvolvimento da estrat?gia est? associado a uma mudan?a nas vari?veis controladas do rob?, de x, y e teta para s (representando o deslocamento linear do rob?) e teta, e na representa??o em coordenadas polares do modelo cinem?tico do rob?. Desta forma, consegue-se uma representa??o linear para o modelo din?mico do rob?, a partir da qual s?o propostas as estrat?gias de controle. Com as estrat?gias definidas, mostra-se que ? poss?vel implementar controladores din?micos lineares para permitir a estabiliza??o do sistema rob?tico. As estrat?gias apresentadas tamb?m fornecem flexibilidade com rela??o ? escolha do tipo de controlador din?mico (P, PI, PID, t?cnica Model Matching, entre outros) a ser utilizado. Esta disserta??o apresenta uma introdu??o ? rob?tica m?vel e ?s caracter?sticas do tipo de sistema abordado, seguindo para uma revis?o bibliogr?fica, desenvolvimento das estrat?gias de controle e projeto dos controladores. Finalmente, s?o apresentados e discutidos resultados obtidos atrav?s de simula??es e resultados experimentais

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-18T20:24:42Z No. of bitstreams: 1 CarlaDaCostaFernandes_TESE.pdf: 3179591 bytes, checksum: 735285345568a7f7469143dc53bc5fac (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-19T22:06:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CarlaDaCostaFernandes_TESE.pdf: 3179591 bytes, checksum: 735285345568a7f7469143dc53bc5fac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T22:06:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlaDaCostaFernandes_TESE.pdf: 3179591 bytes, checksum: 735285345568a7f7469143dc53bc5fac (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O processo de ensino da rob?tica educacional envolve n?o apenas a cria??o de um rob?, mas tamb?m a utiliza??o do mesmo para a realiza??o de uma atividade interdisciplinar. O uso de rob?tica em sala de aula levanta uma quest?o: como os alunos ser?o avaliados nos conceitos que envolvem a aula de rob?tica educacional? Desenvolvemos neste trabalho uma metodologia de avalia??o dos alunos em aulas de rob?tica educacional. Baseado em pesquisas com professores e no conhecimento da equipe sobre a ?rea, levantamos crit?rios de avalia??o relevantes para esta ?rea de ensino, considerando os t?picos de uma aula de rob?tica educacional que devem ser avaliados: montagem do rob?, programa??o do rob? e resolu??o da atividade interdisciplinar proposta. Al?m destes crit?rios, existem pontos sobre rela??o social que tamb?m s?o relevantes em aulas de rob?tica educacional, como intera??o social, trabalho em equipe, concentra??o, criatividade, participa??o, entre outros. Com este objetivo, definimos seis crit?rios avaliativos que podem ser aplicados na avalia??o a crit?rio do professor. No entanto, reconhecemos o desafio da aplica??o de uma metodologia avaliativa em aulas de rob?tica educacional, por demandar muito tempo e esfor?o do professor, que deve ficar atento a todos os passos da aula de rob?tica, e aplicar os crit?rios avaliativos a todos os alunos. Com o objetivo de auxiliar o docente nesta tarefa, inserimos esta metodologia de avalia??o em um simulador de rob?tica educacional, permitindo que o simulador realize a avalia??o de forma autom?tica, fornecendo ao professor apenas os resultados da mesma. O professor ainda ? o respons?vel por definir todos os crit?rios avaliativos, mas o simulador ? o respons?vel por analisar o aluno ? medida que ele executa uma atividade e atribuir a ele notas considerando os crit?rios definidos pelo professor. Por fim, para validar a metodologia de avalia??o, foram realizados testes com professores de rob?tica, nos quais os professores deveriam cadastrar os par?metros avaliativos de algumas atividades e analisar os resultados fornecidos pelo simulador ? medida que os alunos executavam estas atividades. Os resultados mostram que os professores tem interesse em utilizar esta metodologia e que acreditam que os crit?rios avaliativos propostos s?o de grande import?ncia para uma aula de rob?tica educacional, permitindo que o professor realize modifica??es no processo de ensino caso identifique dificuldades por parte dos alunos. / The process of teaching educational robotics involves not only the creation of a robot, but also the use of it for conducting an interdisciplinary activity. The use of robotics in the classroom raises an issue: how will students be evaluated in the concepts that involves educational robotics topics? We developed a methodology used to evaluate students on educational robotics classes. Based on researches with robotics teachers and the knowledge of this research team about the area, we raised evaluation criterias relevant to this area of education, considering the topics of an educational robotics class that should be evaluated: robot assembly, robot programming and the resolution of the interdisciplinary proposed activity. In addition to these criteria, there are points about social relationships that are also relevant in educational robotics classes, such as social interaction, teamwork, concentration, creativity, participation, among others. With this objective, we defined six evaluation criteria that can be applied in the evaluation at the teacher?s discretion. However, we recognize the challenge of applying an evaluative methodology in educational robotics classes, because it requires a lot of time and e?ort from the teacher, who must be attentive to all the steps of the robotics class, and apply the evaluation criteria to all students. With the objective of assisting the teacher in this task, we inserted this evaluation methodology in an educational robotic simulator, allowing the simulator to perform the evaluation automatically, providing the teacher with the results. The teacher is still responsible for defining all the evaluative criteria, but the simulator is responsible for analyzing the student as he performs an activity and assigning grades to the student considering the criteria defined by the teacher. Finally, to validate the evaluative methodology, tests were performed with robotic teachers, in which teachers should register the evaluative parameters of some activities and analyze the results provided by the simulator as the students performed these activities. The results show that teachers are interested in using this methodology and believe that the proposed evaluation criteria are of great importance for an educational robotics class, allowing the teacher to carry out changes in the teaching process if it identifies difficulties by students.

Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2017-11-06T20:31:38Z No. of bitstreams: 1 Juliana_Damasio_Oliveira.pdf: 17038064 bytes, checksum: 78253804cde58707af38ca06c2db8603 (MD5) / Rejected by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br), reason: Devolvido devido ? falta de capa institucional no arquivo PDF e nas p?ginas seguintes a folha de rosto (1? p?gina que est? no PDF enviado), ao inv?s da ficha catalogr?fica, diz "substitua pela ficha catalogr?fica?, e na seguinte, "substitua esta p?gina pelo termo de apresenta??o". on 2017-11-17T11:27:09Z (GMT) / Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2017-11-17T15:26:49Z No. of bitstreams: 1 Juliana_Damasio_Oliveira_dis.pdf: 18621482 bytes, checksum: 89b806e6216f765a77090d5b5c452490 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-11-22T19:20:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Juliana_Damasio_Oliveira_dis.pdf: 18621482 bytes, checksum: 89b806e6216f765a77090d5b5c452490 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-22T19:26:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana_Damasio_Oliveira_dis.pdf: 18621482 bytes, checksum: 89b806e6216f765a77090d5b5c452490 (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / DELL / The general objective of this work was to define and evaluate a programming language to stimulate orientation and mobility (O&M) skills by people with visual impairment (VI). It is believed that by using a programming language to guide a robot in a virtual setting, the person with VI can better understand O&M skills. In this sense, it was definedthe programming language, which was called GoDonnie, and was based on the Logo language. A GoDonnie is run in a programming environment called Donnie, which provides soundbacks about running the robot. In addition, it has a 2D graphic simulator with a virtual robot, in which one can visualize the execution of the language commands, that is, the virtual robot sedeslocando in the scenario. This simulator allows the use by people with low vision, as well as serve as a resource to better visualize how the person who is blind is interacting with the robot in the environment. A GoDonnie has been evaluated to verify its usability. Evaluations were carried out which included visually impaired people and teachers of programming, without visual impairment. The results pointed out that GoDonnie has good usability, as well as helps the evelopment of O&M. / O objetivo geral desse trabalho foi definir e avaliar uma linguagem de programa??o para estimular as habilidades de orienta??o e mobilidade (O&M) por pessoas com defici?ncia visual. Acredita-se que ao utilizar uma linguagem de programa??o para guiar um rob? em um cen?rio virtual, a pessoa com defici?ncia visual (DV) possa melhor compreender habilidades de O&M. Neste sentido, foi definida a linguagem de programa??o, que foi denominada GoDonnie, e foi baseada na linguagem Logo. A GoDonnie ? executada em um ambiente de programa??o chamado Donnie, que fornece feedbacks sonoros sobre a execu??o do rob?. Al?m disso, possui um simulador gr?fico 2D com um rob? virtual, no qual se pode visualizar a execu??o dos comandos da linguagem, ou seja, o rob? virtual se deslocando no cen?rio. Esse simulador permite o uso por pessoas com baixa vis?o, al?m de servir como recurso para melhor visualizar como a pessoa que ? cega est? interagindo com o rob? no ambiente. A GoDonnie foi avaliada para verificar a sua usabilidade. Foram realizadas avalia??es que inclu?ram pessoas com defici?ncia visual e professores de programa??o, sem defici?ncia visual. Os resultados apontaram que a GoDonnie possui uma boa usabilidade, assim como auxilia o desenvolvimento de O&M.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:36:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AkynaraARSS_DISSERT.pdf: 4554559 bytes, checksum: 7db2ddf09c3234b505d4c8647a24b76c (MD5) Previous issue date: 2010-08-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This paper presents a reflection on the use of robotics in education technology and the fostering of social and digital inclusion, unveiling a new field that has been outlined today. Robotics constitutes a tool still little known and not regulated at national level in education, there is little experience involving the tool in the Northeast. This research aims to reveal one of the first experiments with educational level robotics in Rio Grande do Norte. We present a field research conducted in a public school chancellor for a major institute of science and technology education of the state from seeking review of the robotics course, understand how they work and show their use in school and shows that contributions were generated for digital inclusion category students, based on speeches by teachers, engineers, management and students. As part of gathering information, we used the focus group technique, applied in two stages, one with groups of students, teachers and other school administration, as well as comments directed to the times when the robotics course was being finalized. As a result, we found that the school, through the robotics course is a provider of social and digital inclusion, since it awakens in the sample of students in this research knowledge enabler of social change. And that despite the student category do not understand the depth of meaning of inclusion, the same report in daily actions that integrate technology into their social context in harmony, enjoying its cultural citizenship in full / Este trabalho apresenta uma reflex?o acerca do uso da rob?tica no ?mbito da educa??o como tecnologia fomentadora de inclus?o s?cio-digital, desvendando um novo campo que se delineia na atualidade. A rob?tica constitui-se em uma ferramenta ainda pouco difundida e n?o regulamentada a n?vel nacional no ?mbito da educa??o. Escassas s?o as experi?ncias envolvendo a ferramenta na regi?o Nordeste. A presente pesquisa visa revelar um dos primeiros experimentos a n?vel educacional com a rob?tica no Rio Grande do Norte. Para tanto, apresentamos uma pesquisa de campo, realizada em uma escola p?blica chancelada por um notado instituto internacional de educa??o cient?fica e tecnol?gica localizado no Estado do RN, buscando a partir de an?lise do curso de rob?tica, entender o seu funcionamento e mostrar sua utiliza??o na escola, bem como revelar que contribui??es foram geradas para inclus?o digital da categoria discente, com base nos discursos de professores, coordenadores, gest?o e alunos. Como elemento de coleta de informa??es, fizemos uso da t?cnica de grupo focal, aplicada em dois momentos: primeiro com grupos de alunos, depois com professores e administra??o escolar, al?m de observa??es direcionadas aos momentos em que o curso de rob?tica estava sendo efetivado. Como resultado, constatamos que a escola, por meio do curso de rob?tica ? provedora de inclus?o s?cio-digital, uma vez que desperta na amostra de alunos desta pesquisa conhecimento propiciador de mudan?a social. E que apesar da categoria discente n?o compreender a dimens?o do significado da palavra inclus?o, os mesmos relatam a??es cotidianas em que integram a tecnologia ao seu contexto social de forma harm?nica, desfrutando da sua cidadania cultural de forma plena

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelVA_DISSERT.pdf: 2442741 bytes, checksum: 62c146063870bfdf2de2466bb844dedf (MD5) Previous issue date: 2012-12-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Robots are present each time more on several areas of our society, however they are still considered expensive equipments that are restricted to few people. This work con- sists on the development of control techniques and architectures that make possible the construction and programming of low cost robots with low programming and building complexity. One key aspect of the proposed architecture is the use of audio interfaces to control actuators and read sensors, thus allowing the usage of any device that can produce sounds as a control unit of a robot. The work also includes the development of web ba- sed programming environments that allow the usage of computers or mobile phones as control units of the robot, which can be remotely programmed and controlled. The work also includes possible applications of such low cost robotic platform, including mainly its educational usage, which was experimentally validated by teachers and students of seve- ral graduation courses. We also present an analysis of data obtained from interviews done with the students before and after the use of our platform, which confirms its acceptance as a teaching support tool / Os rob?s est?o cada vez mais presentes nas mais diversas atividades da sociedade, por?m ainda s?o considerados equipamentos caros e restritos para poucas pessoas. Neste trabalho, propomos uma arquitetura de controle e um conjunto de t?cnicas que possibi- litam a constru??o de rob?s de baix?ssimo custo, al?m de diminuir a complexidade na sua montagem e programa??o. Um aspecto chave da arquitetura proposta ? o uso de interfaces de ?udio para controlar atuadores e ler sensores, permitindo assim o uso de qualquer dispositivo que produza sons como unidade de controle de um rob?. Tamb?m desenvolvemos ferramentas de programa??o baseadas em ambientes web que permitem o uso de computadores ou telefones celulares como unidades de controle de um rob?, que pode ser programado e controlado remotamente. O trabalho tamb?m contempla poss?veis aplica??es de tal plataforma rob?tica de baix?ssimo custo, incluindo principalmente o seu uso educacional, que foi validado experimentalmente, por professores e alunos de v?rias disciplinas de gradua??o. Apresentamos uma an?lise de dados de entrevistas realizadas com os alunos, antes e ap?s o uso da plataforma, que confirmam a sua aceita??o como ferramenta de apoio ao ensino

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VivianeGC.pdf: 1321283 bytes, checksum: 32819011cedbdb8da89313bd597b9874 (MD5) Previous issue date: 2008-08-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Because of social exclusion in Brazil and having as focus the digital inclusion, was started in Federal University of Rio Grande do Norte a project that could talk, at the same time, about concepts of collaborative learning and educational robotics , focused on children digitally excluded. In this context was created a methodology that approaches many subjects as technological elements (e. g. informatics and robotics) and school subjects (e. g. Portuguese, Mathematics, Geography, History), contextualized in everyday situations. We observed educational concepts of collaborative learning and the development of capacities from those students, as group work, logical knowledge and learning ability. This paper proposes an educational software for robotics teaching called RoboEduc, created to be used by children digitally excluded from primary school. Its introduction prioritizes a friendly interface, that makes the concepts of robotics and programming easy and fun to be taught. With this new tool, users without informatics or robotics previous knowledge are able to control a robot, previously set with Lego kits, or even program it to carry some activities out. This paper provides the implementation of the second version of the software. This version presents the control of the robot already used. After were implemented the different levels of programming linked to the many learning levels of the users and their different interfaces and functions. Nowadays, has been implemented the third version, with the improvement of each one of the mentioned stages. In order to validate, prove and test the efficience of the developed methodology to the RoboEduc, were made experiments, through practice of robotics, with children for fourth and fifth grades of primary school at the City School Professor Ascendino de Almeida, in the suburb of Natal (west zone), Rio Grande do Norte. As a preliminary result of the current technology, we verified that the use of robots associated with a well elaborated software can be spread to users that know very little about the subject, without the necessity of previous advanced technology knowledges. Therefore, they showed to be accessible and efficient tools in the process of digital inclusion / Devido ao problema da exclus?o social no Brasil e tendo como foco a inclus?o digital, iniciou-se, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, um projeto que pudesse tratar ao mesmo tempo de conceitos de aprendizagem colaborativa e de rob?tica educacional, voltado a crian?as digitalmente exclu?das. Dentro deste contexto, foi criada uma metodologia onde s?o abordados assuntos que v?o desde elementos tecnol?gicos, como inform?tica e rob?tica, at? as disciplinas curriculares como portugu?s, matem?tica, geografia e hist?ria, colocadas em situa??es do dia a dia. S?o tamb?m observados os conceitos pedag?gicos de aprendizagem colaborativa e o desenvolvimento das capacidades desses alunos como trabalho em grupo, conhecimento l?gico e capacidade de aprendizado. Esta disserta??o prop?e um software educacional para ensino da rob?tica denominado RoboEduc, criado para ser utilizado por crian?as digitalmente exclu?das do ensino fundamental. Sua implementa??o prioriza uma interface amig?vel, podendo ser ensinados conceitos de rob?tica e programa??o, de uma maneira inovadora, f?cil e divertida. Com essa nova ferramenta, usu?rios sem conhecimento pr?vio algum de inform?tica ou rob?tica s?o capazes de controlar um rob?, previamente montado com os kits Lego, ou at? program?-lo para realizar determinadas tarefas. A presente disserta??o prov? a implementa??o da vers?o 2 do software. Essa vers?o apresenta o controle do rob? j? utilizado. Posteriormente foram implementadaos os diferentes n?veis de programa??o ligados aos diversos graus de aprendizagem dos usu?rios e suas diferentes interfaces e funcionalidades. Atualmente, encontra-se em fase de implementa??o a vers?o 3, com o aprimoramento de cada uma das etapas citadas anteriormente. Para validar, comprovar e testar a efic?cia da metodologia desenvolvida para o RoboEduc, foram realizados experimentos, atrav?s de oficinas de rob?tica, com crian?as dos quarto e quinto ano do ensino fundamental da Escola Municipal Ascendino de Almeida, localizada na periferia de Natal (Zona Oeste), Rio Grande do Norte. Como resultado preliminar da presente tecnologia, verificamos que o uso de rob?s em conjunto com um software bem elaborado pode ser estendido a usu?rios leigos, sem a necessidade de conhecimentos pr?vios avan?ados de tecnologia. Assim, mostraram ser ferramentas acess?veis e eficientes no processo de inclus?o digital

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelBG.pdf: 2393943 bytes, checksum: 45924e13c3c73c1eaaf09dcc478bd70e (MD5) Previous issue date: 2009-08-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / We propose a new approach to reduction and abstraction of visual information for robotics vision applications. Basically, we propose to use a multi-resolution representation in combination with a moving fovea for reducing the amount of information from an image. We introduce the mathematical formalization of the moving fovea approach and mapping functions that help to use this model. Two indexes (resolution and cost) are proposed that can be useful to choose the proposed model variables. With this new theoretical approach, it is possible to apply several filters, to calculate disparity and to obtain motion analysis in real time (less than 33ms to process an image pair at a notebook AMD Turion Dual Core 2GHz). As the main result, most of time, the moving fovea allows the robot not to perform physical motion of its robotics devices to keep a possible region of interest visible in both images. We validate the proposed model with experimental results / N?s propomos uma nova abordagem para reduzir e abstrair informa??es visuais para aplica??es de vis?o rob?tica. Basicamente, usamos uma representa??o emmulti-resolu??o em combina??o com uma f?vea m?vel para reduzir a quantidade de informa??es de uma imagem. Apresentamos a formaliza??o matem?tica do modelo em conjunto com fun??es de mapeamento que auxiliam na utiliza??o do modelo. Propomos dois ?ndices (resolu??o e custo) que visam auxiliar na escolha das vari?veis do modelo proposto. Com essa nova abordagem te?rica, ? poss?vel aplicar diversos filtros, calcular disparidade est?reo e obter an?lise de movimento em tempo real (menos de 33ms para processar um par de imagens em um notebook AMD Turion Dual Core 2GHz). Como principal resultado, na maior parte do tempo, a f?vea m?vel permite ao rob? n?o realizar movimenta??o f?sica de seus dispositivos rob?ticos para manter uma poss?vel regi?o de interesse vis?vel nas duas imagens. Validamos o modelo proposto com resultados experimentais