Orientadores: Helder Anibal Hermini, João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_CleudianeSoares_M.pdf: 34564575 bytes, checksum: 2fbbc63d22ac7adbe9326dc90b099350 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Indivíduos que apresentam fraqueza muscular severa e padrões de movimento anormal devido a problemas que podem ocorrer em decorrência de um acidente vascular cerebral (AVC), síndrome de Guillian Barre, traumatismos crânio-encefálicos, ou esclerose múltipla exigem a necessidade de órteses exoesqueléticas. Neste trabalho, apresentamos uma proposta de desenvolvimento de uma órtese de membros inferiores com foco no desenvolvimento de produto de baixo custo e compromisso dimensão e peso reduzido. Na literatura, vários métodos têm sido propostos para equilibrar a gravidade que inclui contrapesos, molas e paralelogramos auxiliares. Utilizamos o método híbrido para conseguir a compensação da gravidade durante o movimento da marcha humana, que pode ser usada em estudos clínicos com indivíduos com comprometimento da perna. Nesta dissertação de mestrado combinamos a utilização de paralelogramos auxiliares para localizar o centro de massa do mecanismo, juntamente com molas para conseguir o equilíbrio de cada perna, sendo implementado um modelo virtual em Pro/ENGINEER e análise cinemática e dinâmica do movimento através de simulação em MATLAB/Simulink¿ / Abstract: Peoples who have severe muscle weakness and abnormal movement patterns due to problems that may occur due to a cerebral vascular accident (CVA), Guillian Barre Syndrome, traumatic brain injury, or multiple sclerosis, or require the need for orthosis exoskeletic. In this work, we present a proposal to develop a lower limb orthosis with a focus on product development of low cost and commitment size and low weight low weight and low cost. In the literature, a number of methods have been proposed for gravity balancing which include counterweights, springs, and auxiliary parallelograms. We use the hybrid method to achieve the balance of gravity during the movement of human gait, which can be used in clinical studies with subjects with leg impairment. This woks combined the use of auxiliary parallelograms to locate the center of mass of the mechanism along with springs to achieve balancing of each leg and implemented a virtual model in Pro/ENGINEER and analysis of kinematic and dynamic motion simulation using MATLAB/Simulink¿ / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Inês Marinho (bele_ballet@hotmail.com) on 2016-06-20T13:59:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Emory Raphael Viana Freitas.pdf: 2084938 bytes, checksum: a6977ea5e3936400c82912e9bafb06ee (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-23T18:46:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Emory Raphael Viana Freitas.pdf: 2084938 bytes, checksum: a6977ea5e3936400c82912e9bafb06ee (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-23T18:47:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Emory Raphael Viana Freitas.pdf: 2084938 bytes, checksum: a6977ea5e3936400c82912e9bafb06ee (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T18:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Emory Raphael Viana Freitas.pdf: 2084938 bytes, checksum: a6977ea5e3936400c82912e9bafb06ee (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / FAPEAM - Fundação de Amparo á Pesquisa do Estado do Amazonas / Planning a trajectory that consider limitations of aircraft maneuvers is an important feature of any Mission Planner. The complexity increases in the presence of multiple aircraft and scenarios with multiple targets. The problem how to decide the number of aircraft launched in order to efficiently cover all necessary points creates an interesting problem to be studied. Runtime mission, resources, and the number of vehicles to be launched are all minimized the Same time. The problem then becomes increasingly critical, when the scenario mission does not allow the aircraft back off or re-plan the path, and the flight plan onboard on autopilot Air Vehicle Unmanned (UAV) probably It will be the last in the case of failure. One of these application scenarios is monitoring both air of a region not explored the Amazon rainforest. The extent of forest, the complete lack of access to its interior and uniform standards of treetops define a mission without success usually means total loss of equipment. In such situations, careful planning for each vehicle is a factor critical to the overall success of the mission. A common problem is to consider limitations side manobas when the route is planned. Although a human pilot can act to radically change the direction of the path, when we consider UAVs, limiting abrupt actions is recommended because without it you can add a instability in both the laterals and longitudinal controls. Therefore, when planning the trajectory, it is desirable that the points that define consectivos a curve with acceptable angles, and acceptance related to the dynamics of aircraft. Another common problem is how to balance the mission runtime Large areas squadron in hazardous areas. This paper presents an approach based on Genetic Algorithms (GA) to solve the routing problem Vehicle (PRV) for multiple UAVs conducting a monitoring mission multiple points in a formulation bi criteria: minimize the amount vehicles air, while the mission time is minimized. / O planejamento de uma trajetória que considere limitações de manobras da aeronave é uma característica importante de qualquer Planejador de Missão. A complexidade aumenta na presença de múltiplas aeronaves e cenários com múltiplos alvos. O problema em como decidir o número de aeronaves lançadas afim de cobrir eficientemente todos os pontos necessários cria um problema interessante para ser estudado. Tempo de execução da missão, recursos, e o número de veículos a ser lançados são todos minimizados ao mesmo tempo. O problema então torna-se cada vez mais crítico, quando o cenário da missão não permite que a aeronave recue ou re-planeje a trajetória, e o plano de voo embarcado no piloto automático do Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT)provavelmente será o último no caso de falha. Um destes cenários de aplicação é o monitoriamento aéreo de uma região não explorada da Floresta Amazônica. A extensão da floresta, a completa falta de acesso ao seu interior e padrões uniformes da copa das árvores definem que uma missão sem sucesso, significa geralmente a perda total do equipamento. Em tais situações, um planejamento cuidadoso para cada veículos é um fator crítico para o sucesso total da missão. Um problema comum é considerar limitações de manobas laterais quando a rota está sendo planejada. Embora um piloto humano possa agir de forma a trocar radicalmente a direção da trajetória, quando consideramos VANTs, é recomendável a limitação de ações bruscas, pois sem isto pode adicionar uma instabilidade em ambos os controles laterias e longitudinais. Portanto, ao planejar a trajetória, é desejável que os pontos consectivos que definem uma curva com ângulos aceitáveis,sendo aceitação relacionada com a dinâmica da aeronave. Outro problema comum é como balancear o tempo de execução da missão em grandes aréas a esquadrilha em aréas perigosas. Este trabalho apresenta um abordagem baseada em Algoritmos Genéticos (AG) para resolver o Problema de Roteamento de Veículos( PRV) para multiplos VANTs realizando uma missão de monitoramento de múltiplos pontos, em uma formulação bi critério: minimizar a quantidade veículos no ar, enquanto o tempo de missão é minimizado.

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.

Orientador: Euripedes Guilherme O. Nobrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T02:13:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RenatoLuiz_M.pdf: 4990812 bytes, checksum: 87d647902a37b6e9837eb832c5c4a752 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O objetivo deste trabalho é descrever o projeto de linearização por realimentação de manipuladores fazendo uso de redes neurais em uma configuração baseada em técnicas de controle adaptativo. O comportamento do robô projetado será estudado através de um sistema com junta flexível. O manipulador adotado é composto de três GDLs (graus de liberdade), sendo dois GDLs em corpos rígidos com um movimento de rotação e outro de translação, e uma junta flexível representada por uma correia dentada entre os dois eixos rotativos, introduzindo assim o terceiro GDL. Apresenta-se inicialmente o método de linearização dinâmica por realimentação (em inglês: feedback linearization). O enfoque proposto é a utilização de um mapeamento por redes neurais artificiais de múltiplas camadas para substituir os blocos de linearização e da planta. Este estudo abrange a possibilidade de se trabalhar com parâmetros desconhecidos, fazendo deste, um método que se adapta ao sistema / Abstract: The goal of this work is to present a plan of manipulators feedback linearization using neural networks based on adaptive control techniques. The behavior of designed robot will be studied through a system with flexible joint. This manipulator is composed by three DOF (degrees of freedom), with two DOF in rigid segments of rotation motion and translation motion, and one flexible joint moved for a "toothed belt" or "timing belt" between two rotary shaft, forming the third DOF. Initially it will be presented the dynamic feedback linearization method. Then artificial neural networks of multiple layers will be used in order to replace the blocks of linearization and planto This analysis inc1ude the possibility to work with unknown parameters, that can be considered as an adaptive method to the system / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Eleri Cardozo, Eliane Gomes Guimarães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:30:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_RicardodaSilva_M.pdf: 11513792 bytes, checksum: e5bbe5cf019713b9f5ce0673946aa7f2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Com a evolução da robótica móvel, é cada vez mais frequente soluções que buscam realizar o controle de robôs de forma distribuída. Este tipo de controle requer a existência de redes de comunicação sem fio conectando o robô a outros dispositivos no ambiente. Tecnologias como Wi-Fi e Bluetooth são exemplos de redes utilizadas para este fim. Redes Ad-hoc, como redes de sensores sem fio, podem ser rapidamente instaladas em um ambiente oferecendo cobertura em uma ampla região utilizando um grande número de nós. Além de prover comunicação para os robôs, uma rede de sensores pode também auxiliar na sua navegação, localização e ainda aumentar sua capacidade de sensoriamento. Esta dissertação apresenta uma plataforma que permite a integração de redes de sensores em aplicações de robótica móvel. Com esta integração é possível realizar o controle e a comunicação com robôs móveis por meio de redes de sensores sem fio / Abstract: A trend in today's mobile robotics is to perform the control of mobile robots in a distributed fashion. This control scheme requires a wireless communication network connecting the robot to the other existing devices in the environment. WiFi and Bluetooth are examples of such networks. Ad-hoc networks such as wireless sensor networks (WSN) can be deployed instantly and offer a wide coverage by employing a large number of communicating nodes. In addition to provide a communication link to the robots, a WSN can aid the robot's navigation, localization, and also enhance its sensory capabilities. This dissertation presents a platform that allows the integration of WSNs into mobile robotics applications. With this integration it is possible to control and communicate mobile robots through WSNs / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-01T16:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassemiro_EdnaRodrigues_M.pdf: 14375136 bytes, checksum: 18483c5b7dce16450d1cc4b57d8ecfd0 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Nesse trabalho, foram estudados os aspectos cinemáticos na modelagem de membros superiores e inferiores para aplicação em próteses antropomórficas. Para validação desse modelo foi escolhida a linguagem computacional ADA, que permite uma interface amigável com o usuário e a interface de entrada de sensores e saída de sinais de comando para os atuadores. E ainda a possibilidade de ser acrescido de novos módulos. A validação experimental desse foi realizada através uma bancada de laboratório, que permitiu realização de testes da interface de acionamento (calculados em função do modelamento dos diferentes graus de liberdade das próteses implementadas) das próteses e sensores utilizados. Como sistema de acionamento foram utilizadas ligas de memória de forma - SMA (Shape Memory Alloy), motores de corrente contínua e de passo onde a partir de ensaios experimentais, foram validados os conceitos desenvolvidos nesse trabalho, tais como modelagem, acionamento e controle de próteses antropomórficas / Abstract: In this work, the kinematics modeling of upper and inferior limbs has been studied. The computational language ADA was chosen for validation tests. This language allows a friendly interface with the user. It also has a friendly input sensor interface with the signal output facilitating the incorporation new modules. The experimental validation allows the accomplishment of tests for prostheses driver that were used. Shape memory alloys, DC motors and stepping motor were used as actuators. The experimental was carried out at a workbench. And so the concepts development such as modeling, driving and control of anthropomorphic prostheses has been validated using experimental tests / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : Euripedes Guilherme de Oliveira Nobrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:19:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArcosCamargo_MarcoAntonio_M.pdf: 5017384 bytes, checksum: 0c04c9795246bc40f76645bf1fe1318a (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O objetivo desta dissertação é apresentar o controle da trajetória de um robô manipulador tipo SCARA dentro de um volume de trabalho que é definido pelas equações cinemáticas. A determinação da trajetória dentro do volume de trabalho é obtida através do uso de redes neurais artificiais do tipo perceptron de múltiplas camadas que simulam os movimentos do manipulador entre dois pontos quaisquer dentro deste volume. As posições angulares dos segmentos são responsáveis pela geração dos movimentos do manipulador. Algumas simulações dos movimentos são apresentadas mostrando o comportamento da rede neural artificial na ITonteira do volume e em configurações onde os modelos geométricos tradicionais, geralmente, apresentam singularidades. As redes neurais artificiais utilizadas neste trabalho permitem mapear e controlar as trajetórias do manipulador. Para a validação experimental utilizou-se o manipulador robótico não-planar Robix RCS-6 (Rotacional - Rotacional) de dois graus de liberdade / Abstract: The objective of this dissertation is to present the trajectory control of a SCARA type manipulator within a working volume defined by the cinematic equations. The determination of the trajectory inside the working volume is obtained using an artificial neural network ofthe type multilayer perceptron. The initial simulate, the manipulator movements between two arbitrary points in the working volume. The angular positions of each link are the input for the generation of the manipulator movements. Some of the movement simulations presented in this work show the behavior ofthe artificial neural network in the border ofthe working volume, in configurations where the traditional geometric models generally present singularities. The artificial neural network used in this work also allows mapping and control ofthe trajectories. For the experimental validation, a nonplanar robotic manipulator of two degrees of freedom of the type Robix RCS-6 (RotationalRotational) was used. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orentadores: João Mauricio Rosario, Didier Dumur / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:28:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pimenta_KarlaBoaventura_D.pdf: 3458286 bytes, checksum: 1f00a43783c960a384f189404961b0b7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Jacques Wainer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aranha_ClausdeCastro_M.pdf: 502058 bytes, checksum: 70f8b4c9b7e6a526ab30528ac5634647 (MD5) Previous issue date: 2004 / Abstract: A planner must be prepared to deal with dynamic characteristics of the system it acts upon. Lack of world knowledge, dynamic changes, actions with non-deterministic results and faults may put the environment in a state different from the one the planner was expecting while performing a task. When this happens, the pre-conditions required for the plan may become false, turning the plan itself invalid and unable to reach the task goals. The problem of recovering from an invalid plan and achieving the task's original goals is called plan repair. Usually, plan repair techniques can be classified as either replanning techniques or conditional/probabilistic planning. Replanning consists of creating a new plan from the point of failure. Replanners are usually robust but too complex for using them in real-time applications. Probabilistic/conditional planners try to generate offline a plan that take into account the system's uncertainties. However, they might be unable to do so if the environment is too complex. In this work we propose a new plan repair technique based on action replacement. Any complex application will usually offer many different ways to achieve the results of any given action, although usually only the most efficient one is taken into account by the planner. In our replacement system, the planner will study the available devices and their relationship to build a replacement table, which lists subplans that can be used to replace a regular action with lessened efficiency (gracious degradation). We analyze the characteristics of the relationship between an action and its replacement subplans, and how to assemble the required table from this information. We describe the algorithm which implements the technique in a general context. We utilize this definition to apply the technique for simulated robots, a biped robot and web services / Mestrado / Inteligencia Artificial / Mestre em Ciência da Computação

En el contexto del futbol robótico la toma de decisiones es un problema interesante y complejo de resolver. El objetivo del presente trabajo es desarrollar un algoritmo que permita al robot tomar la decisión de qué hacer cuando está en posesión de la pelota, de modo de mejorar los resultados finales de cada partido. Para esto, se propone un algoritmo de aprendizaje reforzado, el cual mediante la experimentación del mundo, representado por estados, ajuste los parámetros del sistema de modo de maximizar cierta entrada o recompensa. El problema se modela con un espacio de estados reducido de modo de conseguir una generalización más amplia. Se implementa un algoritmo basado en Q-Learning y otro basado en SARSA, acercamientos levemente distintos de aprendizaje reforzado. Los experimentos consisten en partidos de diez minutos con cuatro jugadores por lado en donde uno de los dos equipos juega utilizando el algoritmo propuesto y el otro utiliza una estrategia estándar. Tanto para Q-Learning como para SARSA se alternan períodos en los que se juega utilizando el algoritmo “puro”, con otros en donde se eligen algunas acciones al azar. Analizando la diferencia de goles correspondiente a cada período y a cada algoritmo, se puede observar en ambos casos una leve tendencia creciente en la diferencia de goles, sin embargo, esta no es categórica debido a la alta dispersión de los datos. Además, es posible observar como SARSA presenta mejores resultados si se considera los resultados globales, mientras que Q-Learning presenta una tendencia creciente más pronunciada para las pruebas que involucran al algoritmo puro. Los objetivos no se satisfacen completamente, pues después de más de 90 horas de entrenamiento ninguno de los dos algoritmos es capaz de superar a la estrategia estándar.