Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224513.pdf: 770785 bytes, checksum: 47964c61c5b53b05acd8e38540ca24ad (MD5) / A competição entre indústrias faz com que cada vez mais o ciclo de vida de um produto se reduza. Da mesma forma, o aumento da qualidade se faz necessário. Células de manufatura com máquinas convencionais muitas vezes devem ser readaptadas ou mesmo substituídas a cada mudança na linha de produção. Uma alternativa a esse problema é a adoção de células de manufatura flexíveis, através do uso de robôs. A cada mudança de produto basta alterar a programação e, quando necessário, a ferramenta para execução da tarefa. Dentro desse contexto, uma estratégia utilizada é o uso de robôs cooperativos, robôs que atuam em conjunto para executar de forma otimizada uma operação. Podem ser usados robôs cooperativos para compartilhar carga ou mesmo para montagem sem fixação. Para atingir esses objetivos, eles devem mover-se de forma sincronizada, o que não é tarefa trivial. Técnicas baseadas em I/O não se mostram adequadas, uma vez que têm limitações em aplicações onde a continuidade dos movimentos é fundamental. O trabalho propõe através de técnicas utilizando cadeias virtuais e o método de Davies resolver de uma nova maneira o problema da sincronização, que é de vital importância em tarefas como soldagem envolvendo robô posicionador e robô de solda.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:39:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225090.pdf: 1811205 bytes, checksum: a4fb1a43fe2b8481c614c03231d6be49 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319241.pdf: 7824330 bytes, checksum: c7e7d1a0089e59f25bfd9edc380eefa3 (MD5) Previous issue date: 2013 / A demanda por aplicações de robótica móvel vem crescendo consideravelmente nos últimos anos. Independente da natureza ou fim, robôs autônomos devem interagir com o mundo para alcançar seus objetivos. Para isto, de alguma maneira precisam obter informações a respeito do ambiente. Dentre diferentes abordagens existentes, bons resultados têm sido alcançados pelo emprego de sistemas de visão estereoscópica passiva. Esta abordagem, porém, ainda mostra-se pouco robusta para cenários estruturados onde existe a presença de objetos de intensidade homogênea ou texturas repetitivas. Por sua vez, métodos de medição por meios ópticos ativos têm apresentado resultados excelentes na caracterização de forma 3D. Porém, há limitações existentes no emprego destes sistemas relacionadas à medição rápida de objetos de formas complexas. Observa-se que sua utilização em aplicações onde não há garantia de estabilidade da plataforma do robô ou mesmo dos objetos sendo observados se torna difícil. Consequentemente, a medição de objetos complexos em ambientes dinâmicos, como é o caso de aplicações de robótica, não é um problema totalmente resolvido. Com o objetivo de contribuir neste sentido, a presente proposta prevê o desenvolvimento de um sistema de medição $3D$ por meios ópticos para utilização em sistemas robotizados que permita a medição rápida de superfícies complexas em ambientes dinâmicos. No presente trabalho técnicas e algoritmos de medição por meios ópticos foram estudados, avaliados e desenvolvidos, procurando atender requisitos específicos relacionados com robótica. Neste contexto, foram levantadas técnicas e soluções clássicas para diferentes problemas relacionados com o tipo de aplicação tratada, e um sistema de medição 3D completo foi desenvolvido. Além da implementação e combinação de técnicas de referência, dois novos métodos relacionados com medição tridimensional foram propostos. Inicialmente, foi elaborado um novo método de correspondência a ser empregado em medições por estereoscopia passiva. Na abordagem proposta é utilizada a informação regional periférica de componentes de alta frequência, de modo a dar suporte à etapa de correspondência de pontos em regiões de intensidade homogênea. Outra proposta corresponde a um método de medição completo baseado em estereoscopia e projeção de franjas. Nesta abordagem, uma versão modificada da técnica de Perfilometria por Transformada de Fourier é combinada à técnica de batimento, de modo a se contornar as limitações originalmente existentes na medição de superfícies com descontinuidades ou saltos abruptos. Os resultados obtidos demonstram a efetividade da utilização do sistema proposto na caracterização 3D de objetos e superfícies em ambientes dinâmicos <br> / Abstract: The demand for mobile robotics applications has grown considerably in recent years. Regardless its nature or purpose, autonomous robots just interact with the world to achieve their goals. In order to do that,information about the environment must be retrieved. Among different approaches, good results have been achieved by using stereoscopic vision systems. However, problems are faced when operating on structured scenarios, where objects with homogeneous intensity or repetitive textures are found. In turn, active methods using structured light bring excellent results for 3D shape characterization. However, there are limitations related to rapid measurement of objects with complex shapes when using these methods. Thus, their use in applications becomes dif?cult where stability of the robot platform or even of the objects being observed is not guaranteed. Hence, fast measurement of complex objects for mobilerobotics isnot a solved problem. In this work, the development of a 3D optical measurement system intended for robotic systems and allowing rapid measurement of complex surfaces in dynamic environments is described. Optical measurement techniques and algorithms were studied, evaluated and developed, seeking to meet speci?c requirements related to robotics. In this context, solutions and conventional techniques have been selected, in order to solve the various problems addressed by the application. These solutions were combined in a complete 3D measurement system. Besides the implementation and combination of standard techniques, two new methods relating to three-dimensional measurement were proposed. First, a new matching method aimed to be used in measurements by passive stereoscopy was developed. the proposed approach, regional information provided by peripheral high frequency components is used in order to help the step of matching points in regions with homogeneous intensity. Then, a complete measurement method based on stereoscopy and fringe projection is proposed. Here, a modifed version of the FTP technique is combined with the beating technique in order to circumvent the limitations when measuring surfaces with discontinuities or abrupt jumps. The results demonstrate the effectiveness of using the proposed system for 3D characterization of objects.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325151.pdf: 6353767 bytes, checksum: 8fab37744db14a71e9413b45962efe06 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho foram desenvolvidos um framework para construção de simuladores de ambientes tridimensionais e meios para construir bases de dados para um sistema de reconhecimento de objetos para ser aplicado à robótica móvel. Inicialmente foi feita uma análise de dois ambientes de desenvolvimento de robôs (ADRs) capazes de fornecer maneiras para se construir simulações. Esta avaliação foi feita através da adaptação da metodologia de Kramer e Scheutz (2007) de acordo com as necessidades relacionadas ao desenvolvimento de aplicações de visão computacional. Como resultado, percebeu-se que ambos os ADRs deixavam a desejar quanto à qualidade gráfica disponibilizada por padrão. Desta forma, foi necessário buscar soluções para este problema, o que resultou no desenvolvimento do framework para implementação de simuladores tridimensionais de alta fidelidade, usando o motor de renderização OGRE (Object-Oriented Graphics Rendering Engine). Posteriormente foi feito o estudo relacionado ao descritor de características locais SIFT (Scale-Invariant Feature Transform). Este estudo abordou o próprio SIFT e o método de reconhecimento de objetos baseado nele, proposto por Lowe (2004), o qual foi avaliado do ponto de vista da aplicação na robótica móvel. A partir desta avaliação, verificou-se a necessidade de aplicar o algoritmo de agrupamento tridimensional de poses de Lowe (2001) no processo de geração de bases de dados para o sistema de reconhecimento de objetos, como forma de aumentar a robustez deste quanto à variação de pose. Este algoritmo representa objetos por meio de modelos de pose, os quais são ligados se existem correspondências entre as poses. A análise deste algoritmo revelou as variáveis que afetam o processo de geração das bases de dados, o que permitiu a proposição de uma nova estratégia, baseada em recálculo, para a criação das ligações que o algoritmo de agrupamento faz ao correlacionar duas poses. Através da implementação do sistema de construção de bases de dados, baseado no algoritmo de agrupamento de poses, sobre o framework de simulação, foi possível avaliar sinteticamente o efeito da modificação das variáveis nas bases de dados criadas, observando que a estratégia proposta consegue distribuir melhor as ligações entre os modelos de pose de um objeto, em relação ao método original.<br> / Abstract : On this work, it was developed a framework to build three-dimensional environment simulators, and implemented methods to build databases for a object recognition system, which should be applied in mobile robots. Initially, two robotic development environments (RDEs) were evaluated, which were able to provide a way to build simulations. This assessment was done through modifications in the methodology proposed by Kramer e Scheutz (2007), in order to fit it, to the needs related to the development of computer vision applications. As result, it was realized that both RDEs, in their default installation, did not attain the desired graphical standard. The necessity of solutions to this problem triggered a search for them, which result in the development of the framework to implement high-fidelity tridimensional simulators, using the OGRE (Object-Oriented Graphics Rendering Engine). Then, a review of the SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) local feature descriptor was done. This review assessed the descriptor itself and the object recognition method proposed by Lowe (2004), considering the standpoint of a mobile robot application. From this assessment, it was noticed the need to apply the 3D view clustering algorithm proposed by Lowe (2001) to the database generation process, in order to improve the robustness of this relative to viewpoint changes. This algorithm represents objects through clustering model views, which are linked if there are matches between them. This algorithm represents objects through clustering model views, which are linked if there are matches between them. Though the analysis of the algorithm, the variables that could affect the database generation process were noticed, and a new way to build the links that the algorithm creates when it matches two images was proposed. This new approach is based on recalculations of the links. Ultimately, the effects of varying the variables of the clustering algorithm were assessed synthetically. This evaluation was done through tests using the implementations of database generation system based on the clustering algorithm. It was noticed that the new way to build links is able to disperse them in a better way, when compared to original method.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325458.pdf: 2171462 bytes, checksum: 794804dca26668695eb98fa808818d23 (MD5) Previous issue date: 2013 / A investigação subaquática de águas profundas tem recebido grande atenção e investimento por conta das questões econômicas envolvidas. Por outro lado, apenas nas últimas duas décadas a investigação das águas rasas tem recebido atenção. A investigação e caracterização das superfícies e subsuperfícies submersas rasas é de suma importância, a fim de permitir um correto planejamento das atividades humanas, uma vez que essas regiões compõem também as regiões costeiras, mais próximas das cidades. Um estudo realizado mostrou que a investigação em águas rasas possui limitações em termos de precisão de medições (batimetria, por exemplo), custos e insalubridade aos operadores. Tendo por base essas limitações, este trabalho visa desenvolver o projeto conceitual de um sistema de investigação de águas rasas, que seja economicamente viável e que realize suas tarefas minimizando riscos aos operadores e ao ambiente marinho, quando comparado às soluções atuais. Desta forma, é feito um levantamento de metodologias de projeto para auxilar a projetação e um estudo sobre problemáticas relacionadas a investigação subaquática. Por fim, é proposto o conceito de um veículo para investigação subaquática de águas rasas e é apresentado seu esboço.<br> / Abstract : Investigation and characterization of surfaces and subsurfaces in shallow water regions is very important in order to allow proper planning of human activities, since several of those regions are close to cities. However, this kind of research is receiving less attention than the deep water ones, due to the most immediate profitable activities of the oil and gas industry. Even that most villages and cities was developed near of body of water, the study of shallow water just started receiving investments in the past two decades. Although it can be thought that it is a simple matter of transfering the deep water investigation technology to the case of shallow water, the fact is that this environment has several factors that makes it a complex one. There are the influence of winds, waves, tides and currents, for instance. Also, it has a constant changing topography. So, the problem of performing batimetry in shallow water is not just important but has several issues to be considered. This work presents conceptual design proposal of a Autonomous Underwater Vehicle for underwater mapping, which must be economically viable and perform its tasks while minimizing risks to operators and to the underwater environment, when compared to current solutions. To achieve these goals, a research about the current investigation systems used by research centers and companies was made, followed by a study of mapping methods of the ocean background focusing in the acoustics ones. Some problems associated with AUV design and operation was discussed, especially the ones of navigation/ localization during the execution of a mission and the wave dynamics in shallow water. Finally, a conceptual solution of an AUV for investigation in shallow water is presented.

El objetivo de esta tesis es el desarrollo e implementación de una arquitectura híbrida de control para robots bípedos humanoides. Una arquitectura híbrida es aquella que permite tener diferentes niveles de control que funcionan en paralelo, cada uno de los cuales se evalúa a diferente frecuencia con diferente información sensorial. La arquitectura implementada se estructura en tres niveles. La meta es lograr que los niveles superiores tengan información de más alto nivel que se puede obtener a una frecuencia más baja, a diferencia de lo que ocurre en los niveles inferiores, en donde la información sensorial es de menor calidad pero obtenida a una frecuencia mayor. Esto permite jerarquizar el desarrollo de los comportamientos según la calidad de información que requieren y su frecuencia de actualización. Los principales aportes de esta tesis son la implementación de una estructura híbrida en tres niveles: reactivo, deliberativo y planificación; que permiten manejar comportamientos individuales o grupales de robots, que logra operar con múltiples objetivos en los diferentes niveles de la toma de decisiones. Esta arquitectura se diseña de tal forma que los comportamientos grupales, definidos en el nivel de planificación, configuran misiones para los comportamientos del nivel deliberativo, los cuales a su vez definen objetivos para los del nivel reactivo, los que finalmente seleccionan las acciones a ejecutar. El manejo de objetivos múltiples se basa en una evaluación de los diferentes objetivos a lograr en el nivel deliberativo, generando un puntaje por cada uno de ellos, los que son actualizados en el nivel reactivo para que reflejen los cambios en el entorno del robot. Para evaluar el funcionamiento de la arquitectura diseñada se realizaron diferentes pruebas, tanto en simulador -para así disminuir los daños- como en los robots reales. El objetivo de éstas fue verificar que el diseño cumplía con los requerimientos de las diferentes misiones, sin mermar la reactividad del robot en ningún instante. En efecto, en los experimentos efectuados con los robots reales, la efectividad del robot en marcar goles fue sobre 80% para las misiones de atacante demostrando gran reactividad y precisión. Además en cuanto al manejo de múltiples objetivos, se destaca que en la misión de arquero el robot pudo realizar visión activa sin perder la reactividad lo que permite al robot detectar las caídas en 57 [ms]. Adicionalmente, se lograron generar comportamientos grupales y desarrollar estrategias conjuntas, las que no afectaron las misiones individuales de los robots cuando hubo problemas en la comunicación de datos. Estos resultados demuestran las ventajas de la estructura híbrida en cuanto al manejo de los recursos computacionales del robot gracias a la ejecución de los comportamientos en diferentes niveles permitiendo a éste cumplir diferentes misiones sin afectar su capacidad de reacción. Finalmente, cabe destacar que esta arquitectura fue exitosamente usada para competir en competencias internacionales de robótica RoboCup 2010.

O interesse de pesquisa da comunidade de Inteligência Artificial em Sistemas Multiagentes tem gerado o crescimento da utilização de técnicas de agentes nas mais diversas áreas da ciência da computação. Isso ocorre, principalmente, devido à variedade de aplicações em que esses sistemas podem ser usados, como por exemplo: jogos de computadores, interfaces adaptativas, simulação e controle de processos industriais. The Robot World Cup Initiative (RoboCup) é uma tentativa de estimular a área de Inteligência Artificial e, principalmente de Sistemas Multiagentes, por promover um problema padrão, jogar futebol, onde uma ampla cadeia de tecnologias podem ser integradas, examinadas e comparadas. A utilização do ambiente da RoboCup para a simulação de uma partida de futebol (simulador Soccerserver) permite a avaliação de diferentes técnicas de Sistemas Multiagentes (planejamento de estratégias, conhecimento em tempo real, colaboração de agentes, princípios de agentes autônomos, entre outros) e estimula as pesquisas, investigações e testes que possibilitem a construção gradativa de agentes avançados. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um time de futebol para o simulador Soccerserver. A idéia principal é desenvolver agentes jogadores que demonstrem um nível considerável de competência para a realização de suas tarefas, como percepção, ação, cooperação, estratégias pré-definidas, decisão e previsão. Inicialmente, apresenta-se uma visão geral sobre Inteligência Artificial Distribuída e sobre o simulador Soccerserver, pré-requisitos para o restante do trabalho. A seguir, é realizado um estudo sobre algumas arquiteturas de agentes (clientes) do Soccerserver. A arquitetura proposta na dissertação, suas principais características e a sua materialização em um protótipo desenvolvido correspondem à parte principal do trabalho. Finalmente são apresentados os testes realizados e as conclusões do trabalho.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-03T17:51:03Z No. of bitstreams: 1 2017_SergioAndresPertuzMendez.pdf: 6221181 bytes, checksum: 6ead5ebcb0f082dc125c61d6a2ea118d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-15T15:21:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_SergioAndresPertuzMendez.pdf: 6221181 bytes, checksum: 6ead5ebcb0f082dc125c61d6a2ea118d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T15:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_SergioAndresPertuzMendez.pdf: 6221181 bytes, checksum: 6ead5ebcb0f082dc125c61d6a2ea118d (MD5) Previous issue date: 2017-09-15 / Nos últimos anos grandes avanços tecnológicos formam feitos no campo da computação e áreas correlatas, o que permitiu o desenvolvimento de sistemas robóticos sofisticados como robôs biomiméticos. Esses robôs imitam sistemas biológicos que decorrem robustez e e ciência maiores se comparados com robôs convencionais quando usados em ambientes não estruturados. Por exemplo, uma mão robótica biomimética tem uma destreza e agilidade maior para executar tarefas de manipulação e agarres do que pinças convencionais. Desde os anos oitenta, o desenvolvimento de mãos robóticas biomiméticas é o foco de pesquisa de várias equipes de investigação no mundo. Na atualidade há um número vasto de trabalhos encaminhados à construção e controle dos mesmos, os quais tem o intuito de melhorar a destreza e o desempenho das mãos e incluem tópicos como projeto da mão, mecanismos de movimento para as juntas, plataformas embarcadas e estratégias de controle. Existem várias abordagens a nível computacional que ainda não têm sido exploradas neste tipo de robôs, por exemplo o uso de um chip FPGA para o aumento de desempenho das estratégias de controle dinâmico usadas nos mesmos. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma arquitetura em hardware baseada em FPGA do controlador dinâmico de uma mão robótica, o qual é sintonizado usando algoritmos de otimização bioinspirada visando para atingir estabilidade de agarre. O projeto da mão robótica realizado neste trabalho inclui o uso de mecanismos para emular os movimentos de exão-extensão dos dedos. Os mecanismos foram otimizados visando minimizar o erro de trajetória usando a mão humana como referência. Os algoritmos bioinspirados PSO, DE e GA foram implementados para otimizar o mecanismo. 32 experimentos foram realizados para cada algoritmo a m de realizar uma análise estatística para determinar o mecanismo com o melhor resultado, o qual é implementado no projeto nal do mecanismo do dedo incluído no CAD da mão completa, o qual é descrito junto com o projeto eletrônico da plataforma. O projeto nal da mão é avaliado com análise cinemática e adaptações do teste de Kapandji. Em seguida o protótipo é fabricado e montado usando diversos processos de fabricação e prototipagem, tais como corte a jato de água, torneamento e impressão 3D. Logo após, foi projetado na plataforma Matlab/Simulink em alto nível o esquema de controle de impedância dos dedos o qual foi validado usando um simulador numérico do dedo para estudar o efeito do controlador no sistema sem colocar em risco a plataforma física. A sintonização do controlador é realizada usando o algoritmo de otimização bioinspirado PSO visando reduzir o tempo de estabilidade, o sobreimpulso e o tempo de subida. Seguidamente, esses resultados foram implementados em plataformas embarcadas nas linguagens de programação C e na linguagem de descrição de hardware HDL. Após ser avaliado, o esquema de controle foi implementado em C na plataforma Arduino e mapeado em FPGA na placa de desenvolvimento ZedBoard. Uma comparação numérica e analítica foi realizada em termos do desempenho e precisão das duas abordagens. O resultado da otimização do mecanismo de exão-extensão produziu um erro de 0.2660% e o uso deste mecanismo permitiu fabricar um protótipo com dimensões e peso similar a uma mão humana real. Além disso, o protótipo atingiu os dez níveis da adaptação do teste de Kapandji. Adicionalmente, a sintonização da estratégia de controle resultou no comportamento desejado, o qual é subamortecido e com um tempo de estabilização 355ms. Similarmente, os resultados da implementação em FPGA foram satisfatórios no sentido do desempenho do tempo de execução da estratégia de controle, o qual melhorou os resultados da implementação em Arduino e outros trabalhos correlatos no estado da arte. / In recent years, huge technological advances have been made in the eld of computing sciences and related areas, which has allowed the development of sophisticated robotic systems such as biomimetic robots. These robots mimic biological systems that result in greater robustness and e ciency compared to conventional robots when used in unstructured environments. For instance, a biomimetic robotic hand has greater dexterity and agility to perform manipulation tasks and grasp than conventional grippers. Since the 1980s, the development of biomimetic robotic hands has been the focus of many research teams all over the world. Nowadays several contributions regarding the construction and control of said systems, which aim to improve the dexterity and performance of the hands and include topics such as hand design, joint mechanisms, embedded platforms and control strategies. However, even with the great available knowledge, there are still no perfect robotic hands, therefore, there is still knowledge to be contributed in the scienti c community. There are several approaches at the computational level that have not yet been explored in this type of robots, for example, the use of a single FPGA chip to increase the performance of the dynamic control schemes used. This work describes the development of an FPGA-based hardware architecture of the dynamic controller in a robotic hand, which is tuned using bioinspired optimization algorithms applied to achieve stability of grasps. The robotic hand design performed in this work includes the use of mechanisms to emulate the exionextension movements of the ngers. The mechanisms were optimized to minimize the trajectory error using the human hand as reference. The bioinspired algorithms PSO, DE and GA were implemented to optimize the mechanism. 32 experiments are performed for each algorithm to perform a statistical analysis to determine 2 the best result. This optimized mechanism was implemented in the nal design of the nger mechanism included in the CAD of the complete hand, which is described together with the electronic design of the platform. The nal hand design is evaluated with kinematic analysis and Kapandji clinical test adaptations. The prototype was manufactured and assembled using various manufacturing and prototyping processes, such as water-jet cutting, turning and 3D printing. Afterwards, the nger impedance control scheme was designed on a high level platform using Matlab/Simulink, in addition to a numerical simulator of the nger for the study of the controller e ect on the system avoiding physical damage to the system. The controller was tuned using the PSO optimization algorithm aiming to reduce the stability time, the overshoot and the rise time. These results are then implemented on embedded platforms in both C and VHDL languages. After being evaluated, the control scheme is implemented in C on the Arduino platform and was manually mapped to FPGA on the ZedBoard development board. A numerical comparison between the two approaches was done in terms of performance and accuracy. The result of the optimization of the exion-extension mechanism produced an error of 0.2660% and the use of this mechanism allowed for manufacturing the prototype with dimensions and weight similar to a real human hand. The prototype reached the ten levels of the Kapandji test tting. In addition, the tuning of the control strategy resulted in the desired behavior, which is underdamped and with a stabilization time of 355ms. Similarly, the FPGA implementation results were satisfactory in the sense of the execution-time performance of the control strategy, which improved the implementation results in Arduino and other related work in the state of the art.

Made available in DSpace on 2016-11-30T14:54:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 108869_Nacim.pdf: 1051922 bytes, checksum: ba977809251582db5a4d46610a5c7a3b (MD5) license.txt: 214 bytes, checksum: a5b8d016460874115603ed481bad9c47 (MD5) Previous issue date: 2009 / O presente trabalho tem por tema a Robótica e os processos educacionais. Trata-se de uma pesquisa qualitativa, desenvolvida a partir da implantação de um Laboratório de Robótica Educacional em uma escola da rede particular de Tubarão/SC. Como referenciais teórico-conceituais têm-se o construtivismo e o construcionismo. A análise evidenciou a potencialidade da Robótica Educacional no processo de construção dos conhecimentos físico e social. Defende-se a Robótica como um recurso bilateral, capaz de auxiliar ao aluno e ao professor nos processos educacionais. Contudo, tais possibilidades não são inerentes à tecnologia. A manipulação de um objeto não permite a tomada de consciência das suas características e propriedades, tampouco desenvolve a criticidade e a capacidade de reflexão. Para tanto, são primordiais a discussão, o diálogo da tecnologia com a sala de aula, a intervenção de um professor que interpreta, instiga e contextualiza. São processos que, para serem acionados, dependem também (e sobretudo) das políticas públicas, das propostas de formação, da gestão escolar, da qualificação dos espaços escolares. / This paper has as subject the Robotics and the educational processes. The research is qualitative descriptive developed from the implantation of a Educational Robotics Laboratory at a school from a private school of Tubarão/SC. The constructivism and construcionism are the theoretical conceptual references. The analysis showed the potential of Educational Robotics in the physical and social knowledge construction process. Robotics is defended as a bilateral resource, capable of aid the student and the professor in the educational processes. However, such possibilities aren't inherent to technology. The manipulation of an object does not allow the acquisition of consciousness about its characteristics and properties, either develops criticality or the capacity of reflexion. For this, the discussion, the technology dialogue with the class, the intervention of a professor who interpret, abest and puts into context are fundamental. Processes that which to be activated are dependent of the public politics, the formation propposal, the school management and the qualification of the school environment.

Submitted by MARCIO ROBERTO GONÇALVES DE VAZZI null (profmarcio@vazzi.com.br) on 2017-08-23T17:33:30Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Marcio 2017_08_23.pdf: 2938261 bytes, checksum: 8035c3e762251cbcf988f6962199a956 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-08-23T19:37:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vazzi_mrg_me_arafcl.pdf: 2938261 bytes, checksum: 8035c3e762251cbcf988f6962199a956 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T19:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vazzi_mrg_me_arafcl.pdf: 2938261 bytes, checksum: 8035c3e762251cbcf988f6962199a956 (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Este trabalho investiga a utilização das metodologias ativas como instrumento para o ensino de Física a partir do uso de um “Kit Robótico” desenvolvido com uma plataforma de hardware livre chamada Arduíno. O planejamento do trabalho teve início em 2015, momento em que foi realizada uma revisão da literatura sobre a temática e sobre as metodologias que poderiam a ser adotadas no seu desenvolvimento. Como resultado da revisão teórico-metodológica optamos por implementar o projeto por meio de um conjunto de atividades baseadas na metodologia de Aprendizagem Baseada em Problemas focalizando a temática “Movimento”, dentro do currículo de Física do 1° ano do Ensino Médio de uma escola Técnica do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza. O estudo de campo foi desenvolvido a partir de encontros periódicos com um grupo de alunos que manifestaram interesse pela proposta. Para direcionar as atividades e garantir que os alunos desenvolvessem as competências e habilidades desejadas foi utilizado os denominados os Roteiros de Atividades, que criava situações problemas para contextualizar a aprendizagem. Após a realização da pesquisa, verificamos alguns indícios de que o recursos e metodologias adotados podem auxiliar o professor e contribuir para o processo de ensino e aprendizagem, entretanto, não é a inserção da tecnologia, por si, o elemento fundamental que altera as condições de aprendizagem e sim de saber aproveitar as características que esses recursos possuem para fazer o aluno acreditar na legitimidade dos conteúdos escolares e envolver-se na construção do seu conhecimento. Deste modo, podemos dizer que, a ferramenta tecnológica utilizada nesta pesquisa (Kit Robótico), permitiu desenvolver satisfatoriamente atividades relativas ao tema “Movimento”, que atuou como elemento contextualizador e motivador no processo de aprendizagem. / This work investigates the use of active methodologies as an instrument for teaching physics from the use of a "Robotic Kit" developed with a free hardware platform called Arduino. Work planning began in 2015, at which time a review of the literature on the subject and on the methodologies that could be adopted in its development was carried out. As a result of the theoretical-methodological revision we decided to implement the project through a set of activities based on the methodology of Problem-Based Learning focusing on the theme "Movement" within the Physics curriculum of the 1st year of High School of a Technical School Of the State Center of Technological Education Paula Souza. The field study was developed from periodic meetings with a group of students who expressed an interest in the proposal. In order to direct the activities and ensure that the students developed the desired skills and abilities, we used the so-called Activity Schedules, which created situations to contextualize the learning situations. After conducting the research, we verified some evidence that the resources and methodologies adopted can help the teacher and contribute to the teaching and learning process, however, it is not the insertion of technology, by itself, the fundamental element that changes the conditions of Learning but rather to know how to take advantage of the characteristics that these resources have in order to make the student believe in the legitimacy of the school contents and to be involved in the construction of their knowledge. In this way, we can say that, the technological tool used in this research (Robotic Kit), allowed to develop satisfactorily activities related to the theme "Movement", which acted as contextualizing and motivating element in the learning process.