Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T11:30:28Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Walex Fernades Lima - 2016.pdf: 2192042 bytes, checksum: 96102e10a8716b61d4b2390b5fa822c2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-09-12T11:32:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Walex Fernades Lima - 2016.pdf: 2192042 bytes, checksum: 96102e10a8716b61d4b2390b5fa822c2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T11:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Walex Fernades Lima - 2016.pdf: 2192042 bytes, checksum: 96102e10a8716b61d4b2390b5fa822c2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This master's degree dissertation intend to demonstrate the use of robotics with high school students, as well as to analyze how this technology can cooperate for the education of curricular contents related to chemistry, evidencing which one of them can be worked inside the classroom. The theoretical basis of the study is based on qualitative research, looking to make the first cycle phase of the action-research. The robotics can be seen as a tool to bring a different look at how the chemistry discipline is view in high school. This way, will be presented the construct a robotic prototype by means of the collaboration between the students, using alternative materials of low cost together with a robotics kit that uses an Open Source platform. Students of high school were voluntary in this project accomplished in the contraturn of school and had developed a mechanical prototype of a laboratory device. It must be pointed out that the ideas and the construction of the robot were accomplished by the students. The prototype developed by the students was of a mechanical stirrer for solutions. During the development of this prototype, the concept more argued between the students was about the Solutions. The development of this type of activity could generate new discussions, in pairs or groups, creating an environment that is approaching the relation between student and teacher, assisting in learning process. / Esta dissertação de mestrado pretende demonstrar uma forma de se utilizar a robótica com alunos do Ensino Médio, além de analisar como essa tecnologia pode colaborar para o ensino de conteúdos curriculares relacionados à química, evidenciando quais deles podem ser trabalhados dentro da sala de aula. A fundamentação teórica do estudo está voltada à pesquisa qualitativa, buscando fazer o primeiro ciclo da pesquisa ação. A robótica pode ser vista como uma ferramenta para trazer um olhar diferente na maneira como a disciplina de química é abordada no Ensino Médio. Dessa maneira, será apresentada uma forma de construir um protótipo robótico por meio da colaboração entre os alunos, utilizando materiais alternativos de baixo custo em consórcio com um Kit de robótica que utiliza plataforma Open Source. Os alunos do Ensino Médio regular foram voluntários no projeto realizado no contraturno da escola e desenvolveram um protótipo mecânico de um aparelho de laboratório. Deve ser salientado que as ideias e a construção do robô partiram dos alunos. O protótipo obtido e desenvolvido pelos alunos foi o de um agitador mecânico para soluções. Durante a elaboração desse protótipo, o conceito mais discutido entre os alunos foi o de Soluções. O desenvolvimento desse tipo de atividade pode possibilitar uma maneira pela qual os alunos passem a buscar novas discussões, em pares ou em grupo, criando um ambiente que esteja mais próxima a relação professor-aluno, auxiliando no processo de aprendizagem.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-06T13:27:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Thaís O. Almeida.pdf: 7935906 bytes, checksum: 68a19218e5942bea9e2d6676ecb26e99 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-06T13:29:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Thaís O. Almeida.pdf: 7935906 bytes, checksum: 68a19218e5942bea9e2d6676ecb26e99 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-06T13:30:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Thaís O. Almeida.pdf: 7935906 bytes, checksum: 68a19218e5942bea9e2d6676ecb26e99 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-06T13:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Thaís O. Almeida.pdf: 7935906 bytes, checksum: 68a19218e5942bea9e2d6676ecb26e99 (MD5) Previous issue date: 2016-07-04 / Agência de Fomento não informada / This work presents the development of Laboratory for Teaching of Robotics and programming with support of Multi-Agent Systems that assists users in learning programming using robots. The laboratory developed is available in a Learning Management System accessed via Web that allows even geographically distant people have experience with experiments of this nature. The laboratory is characterized by enabling collaborative learning, exploring Educational Robotics as motivating learning element. His features were tested with promising results, where users felt quite interested and motivated to keep learning programming and robotics. The system suggests several challenges based on the score and user profiles. The work presents advances in remote laboratories of robotics in the literature, since it allows remote programming of robots by NXT-Python programming language, not just manipulation by command arrows / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um Laboratório de Ensino de Robótica e Programação com apoio de Sistemas Multiagente que auxilia usuários na aprendizagem de programação utilizando robôs. O laboratório desenvolvido está disponível em um Ambiente Virtual de Aprendizagem acessado via Web que permite que mesmo pessoas geograficamente distantes tenham experiência com experimentos desta natureza. O laboratório caracteriza-se por possibilitar a aprendizagem colaborativa, explorando a Robótica Educacional como elemento motivador de aprendizagem. Suas funcionalidades foram testadas com resultados promissores, onde os usuários sentiram-se bastante interessados e motivados a continuar aprendendo programação e robótica. O sistema sugere desafios diversos com base na pontuação e perfil dos usuários. O trabalho desenvolvido apresenta avanços sobre laboratórios remotos de robótica encontrados na literatura, uma vez que permite a programação remota dos robôs através da linguagem de programação NXT-Python, e não apenas a manipulação por meio de setas de comando.

Veículos autônomos terrestres são um tipo de veículo motorizado guiado de forma autônoma por um sistema computacional, sem necessidade de intervenção humana. Esta pesquisa analisa a Tomada de Decisão autônoma necessária para este tipo de veículo, assim como os processos de navegação e as estruturas de dados que a suportam. Sobre esta análise propõe-se uma arquitetura de Tomada de Decisão para navegação autônoma baseada em dois ideias principais: a sistematização das fontes de dados com as quais o veículo deve interagir em sua navegação em uma hierarquia de prioridades de tratamento e o desenvolvimento de uma estrutura de dados chamada de Grade de Prioridades que permite definir para qual região do ambiente o veículo deve se locomover. Para suportar a arquitetura, formaliza-se um conjunto de processos recomendados de navegação robótica (percepção, posicionamento, planejamento e estratégia de movimento), organizados para suportar a integração com recursos de outras pesquisas do segmento da Robótica Móvel. Para validação da arquitetura, desenvolve-se um sistema de navegação robótica, integrada à uma plataforma robótica real, e realiza-se um conjunto de testes para simular o comportamento da arquitetura em situações de navegação específicas. / Autonomous ground vehicles are a type of motor vehicle autonomously guided by a computer system without human intervention. This research analyzes the autonomous decision making required for this type of vehicle as well as the processes of navigation and data structures that support it. On this analysis, is proposed an architecture of decision making for autonomous navigation based on two fundamental ideas: the systematization of data sources with which a vehicle must interact in their navigation in a hierarchy of priorities and the development of a special data structure called Grid Priorities that defines which region of the environment the vehicle must be moved. Supporting the architecture, a set of processes for robotic navigation (perception, positioning, planning and motion strategy) are proposed and organized to support integration with other research resources in the segment of Mobile Robotics. For validate the architecture, is developed a system of robotic navigation, integrated with a real robotic platform, and is performed a set of tests to simulate the behavior of the architecture in specific situations of navigation.

No passado, o processo de rebarbação era tratado como uma etapa secundária dentro do processo de manufatura de uma peça. Entretanto, a indústria vem cada vez mais reconhecendo sua importância, fato que veio a motivar este estudo. Várias soluções podem ser encontradas na literatura visando eliminar o problema de formação de rebarba, bem como para a remoção automática das mesmas. Contudo, ainda existem pontos a serem explorados dentro do desenvolvimento destas soluções. Desta forma, é proposta principal deste trabalho identificar lacunas não exploradas na literatura e propor ações para cada uma destas. Neste contexto, será inicialmente proposto um novo algoritmo para minimização de rebarba em furação, baseado em um novo movimento de avanço da ferramenta. Adicionalmente, propõe-se identificar os requisitos reais da operação de rebarbação e classificar os problemas de rebarbação em cenários que apresentem características similares, considerando: morfologia da rebarba, geometria da peça e precisão do sistema de fixação. Subseqüentemente, para cada cenário, uma solução de rebarbação robótica é indicada. No caso de controle ativo do robô, um novo parâmetro de controle será criado (Fast Abrasive Power - FAP), baseado na fusão dos sinais de emissão acústica e potência. / In the past, deburring used to be treated as a secondary operation within the manufacturing sequence of a part. However, the industry came to realize its importance, which becomes the motivation for this study. In the literature, several solutions for burr minimization and automatically burr removal can be found. However, some topics need more investigation in order to establish a final solution. Thus, the main objective of this research is to identify these topics and to propose solutions for each of them. Therefore, a new algorithm for drilling burr minimization will be defined, based on a vibratory movement of the tool in feed direction. Additionally, it is proposed to identify the real requirements of the deburring operation and to classify the deburring problem into classes with similar characteristics, taking into account: burr morphology, workpiece geometry and precision of the fixture system. Subsequently, for each class, a robotic deburring solution is proposed. In the case of active robotic control, a new control parameter will be defined (Fast Abrasive Power, FAP) based on the fusion of acoustic emission and power signals.

INTRODUÇÃO: Este estudo analisou o impacto da experiência em prostatectomia radical robótica na curva inicial da prostatectomia laparoscópica através dos resultados perioperatórios e funcionais e oncológicos precoces de 110 pacientes com câncer de próstata. PACIENTES E MÉTODOS: 110 pacientes, selecionados aleatoriamente, foram submetidos a PRL por dois cirurgiões com experiência prévia em cirurgia minimamente invasiva e PRR, no Instituto do Câncer do Estado de São Paulo. Os dados foram coletados prospectivamente. Foi utilizada abordagem transperitoneal simulando a técnica robótica. RESULTADOS: Houve uma redução significativa no tempo operatório que diminuiu até o caso 40, quando atingiu um platô. O volume de sangramento mediano foi 250ml (variação 50-1000ml). Nenhum paciente foi transfundido. As complicações foram distribuídas uniformemente ao longo da casuística. A taxa de margens positivas foi de 28,2% (pT2: 20%, pT3: 43,6%), e não apresentou tendência a redução. 61,3% das margens foram apicais. A taxa de continência foi de 88% e atingiu um platô próximo a 95% após 75 casos. CONCLUSÃO: Esse estudo mostra que existem múltiplas curvas no processo de aprendizado da PRL. A curva mais curta foi para tempo operatório. A curva para margens cirúrgicas não foi completada e necessita de intervenção para melhora dos resultados principalmente relacionados a margem apical. A transição entre as técnicas de prostatectomia pode ser considerada segura baseada nas baixas taxas de complicações, ausência de complicações graves ou transfusões sanguíneas / INTRODUCTION: This study analyzed the impact of the experience with Robotic-Assisted Laparoscopic Prostatectomy (RALP) on the initial experience with Laparoscopic Radical Prostatectomy (LRP) by examining perioperative results and early outcomes of 110 patients. LRPs were performed by two robotic fellowship trained surgeons with daily practice in RALP. PATIENTS and METHODS: 110 LRP was used to treat aleatory selected patients. The patients were divided into 4 groups for prospective analyses. A transperitoneal approach that simulates the RALP technique was used. RESULTS: The median operative time was 163 minutes (110 - 240), and this time significantly decreased through case 40, when the time plateaued (p = 0.0007). The median blood loss was 250 ml. No patients required blood transfusion. There were no life-threatening complications or deaths. Minor complications were uniformly distributed along the serie (P= 0,6401). The overall positive surgical margins (PSM) rate was 28.2% (20% in pT2 and 43.6% in pT3). PSM was in the prostate apex in 61.3% of cases. At the 12-month follow-up, 88% of men were continent (0-1 pad). CONCLUSION: The present study shows that there are multiple learning curves for LRP. The shallowest learning curve was seen for the operative time. Surgeons transitioning between the RALP and LRP techniques were considered competent based on the low perioperative complication rate, absence of major complications, and lack of blood transfusions. This study shows that a learning curve still exists and that there are factors that must be considered by surgeons transitioning between the two techniques

Neste trabalho foi desenvolvido um estudo comparativo entre duas estratégias básicas para a combinação de mapas parciais baseados em marcos para sistemas multirobô: a estratégia por associação de marcos e a estratégia por distância relativa entre os robôs (também conhecida por rendez-vous). O ambiente simulado corresponde a um entorno plano povoado de árvores que são mapeadas por uma equipe de dois robôs móveis equipados com sensores laser para medir a largura e localização de cada _arvore (marco). Os mapas parciais são estimados usando o algoritmo FastSLAM. Além do estudo comparativo propõe-se também um algoritmo alternativo de localização e mapeamento simultâneos para multirrobôs cooperativos, utilizando as observações entre os robôs não só para o cálculo da transformação de coordenadas, mas também no desenvolvimento de um processo seqüencial para atualizar o alinhamento entre os mapas, explorando de forma mais eficiente as observações entre robôs. Os experimentos realizados demonstraram que o algoritmo proposto pode conduzir a resultados significativamente melhores em termos de precisão quando comparado com a abordagem de combinação de mapas tradicional (usando distância relativa entre os robôs). / In this text a comparative survey between the two basic strategies used to combine partial landmark based maps in multi-robot systems, data association and inter-robot observations (known as rendezvous), is presented. The simulated environment is a at place populated by trees, which are going to be mapped by a two-mobile robot team equipped with laser range finders in order to measure every tree (landmark) location and width. Partial maps are estimated using the algorithm FastSLAM. Besides the comparative study it is also proposed an alternative algorithm for Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) in multi-robot cooperative systems. It uses observations between robots (detections) not only for calculating the coordinate transformation but also in the development of a sequential process for updating the alignment between maps, exploiting in a more efficient way the inter-robot observations. The experiments showed that the algorithm can lead to significantly better results in terms of accuracy when compared with the traditional approach of combining maps (using the relative distance between robots).

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

O objetivo deste estudo foi comparar os efeitos de dois protocolos de intervenção para o treino de marcha robótica no Lokomat em indivíduos pós acidente vascular cerebral crônico. O primeiro protocolo foi estabelecido com a diminuição progressiva da velocidade da marcha e da assistência do robô durante o treino de marcha. O outro protocolo foi estabelecido com o aumento progressivo da velocidade da marcha e a diminuição progressiva da assistência do robô durante o treino de marcha. Este é um ensaio clínico duplo cego, controlado e randomizado realizado no Instituto de Reabilitação Lucy Montoro em São Paulo com indivíduos em regime de internação. Participaram deste estudo 18 individuos com apenas um episódio de acidente vascular cerebral crônico acima de 06 meses de lesão, classificados com escore 1-2 pela Escala de Deambulação Funcional EDF. Os participantes foram randomizados no grupo experimental (N= 10): com o protocolo da diminuição progressiva da velocidade da marcha e da assistência do robô e no grupo controle (N=08): com o protocolo do aumento progressivo da velocidade da marcha e a diminuição progressiva da assistência do robô. Cada sujeito realizou 30 sessões de treino de marcha robótica, 5 dias por semana, com duração de 30 minutos cada treino, por 6 semanas. As medidas de avaliação foram: Time Up and Go (TUG), teste de caminhada de 6 minutos (6M), teste de caminhada de 10 metros (10M), escala de equilíbrio de Berg (EEB), Fugl-Meyer de função motora de extremidade de membros inferiores (FMMI), Escala de Deambulação Funcional (EDF) e medida de independência funcional (MIF) com escore total e item locomoção. A análise estatística foi realizada com o teste MANOVA e Wilcoxon por meio da comparação dos dados inicias e finais e as diferenças entre os grupos. Posteriormente foi realizado um pós teste para comparar a diferença entre os grupos com aplicação do teste Anova e Ancova. Foram analisados 18 indivíduos e, ao final deste estudo, houve diferença estatistica do grupo experimental para as - 8 - mensurações EDF (p=0,004), TUG (p=0,03), 6M (p=0,04), EEB(p<0,0001), FMMI(p=0,02), MIF (p=0,01) e MIF item Locomoção (p=0,04). Já no grupo controle observou-se diferenças nas mensurações EEB (p=0,02), MIF (p= 0,0002) e MIF item Locomoção (p=0,04). Os resultados demostram que o grupo experimental pode mostrar maiores benefícios do que o grupo controle, porém estudos com maior número de participantes e diferentes instrumentos de avaliação são necessários para estabelecer evidências conclusivas para o treino de marcha robótica. Este estudo teve suporte de financiamento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CAPES / The aim of this study was to compare the effects of two intervention protocols for robotic gait training in Lokomat with individuals chronic stroke: novel versus conventional protocol. The Novel protocol was established with the progressive decrease in gait velocity and assistance robot for gait training and the Conventional protocol was established with the progressive increase in gait velocity and the progressive decrease of robot assistance during gait training. This is a clinical double-blind, randomized controlled trial conducted at Lucy Montoro Rehabilitation Institute in São Paulo with inpatients. The study included 18 subjects with only one episode of chronic stroke above 06 months of injury, classified by the score 1-2 Functional Ambulation Category FAC. Subjects were randomized in the Novel group (N = 10) and Conventional group ( N = 08). Each subject performed 30 robotic gait training sessions, 5 days a week, lasting 30 minutes each training for 6 weeks. The initial and final evaluation measures were: Time Up and Go (TUG), 6-minute walk test (6MWT), 10 meter walk test (10MWT), Berg Balance Scale (BBS), Fugl-Meyer motor function of the lower limbs (FM), Functional ambulation category (FAC) and Functional Independence Measure (FIM ) with total score and locomotion item. Statistical analysis was performed with the MANOVA and Wilcoxon test comparing the initial and final data and differences between groups, after this was performed a post-test comparing the difference between the groups with application of Anova and ANCOVA test. In all were analysed 18 individuals in this study, there was statistical difference in the Novel group for measurements: FAC (p = 0.004), TUG (p = 0.03) , 6MWT (p = 0.04) , BBS (p < 0.0001), FM (p = 0.02), MIF (p = 0.01) and MIF Locomotion item (p = 0.04). In the conventional group was observed differences in measurements: BBS (p = 0.02), MIF (p = 0.0002) and MIF Locomotion item (p = 0.04). The results show that the Novel group can show greater benefits than the Conventional group, but studies with larger numbers of participants and different - 10 - evaluation tools are needed to establish conclusive evidence for the robotic gait training . This study was funded support by Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Orientador: João Maurício Rosário / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T20:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quesada_RicardoCarvalho_M.pdf: 5882863 bytes, checksum: c81566e2d212d4e33713e3b68eca499e (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A necessidade atual de procedimentos automatizados em ambientes industriais exige o desenvolvimento e utilização de métodos, ferramentas e dispositivos com o objetivo de prototipagem rápida para a concepção, especificação e validação desses ambientes industriais, justificando ainda que a subutilização de dispositivos, que nesta área pode apresentar um custo elevado e se for demorado, à obsolescência dos equipamentos utilizados, fazendo com que a empresa não tenha gastos desnecessários e possa otimizar seu funcionamento. Este trabalho tem como objetivo, desenvolver metodologias, a partir da utilização de ferramentas disponíveis no mercado para a concepção de células automatizadas em ambientes industriais com integração de dispositivos robóticos. Para o desenvolvimento e validação dos conceitos e ferramentas apresentados nesse trabalho será realizado um estudo de caso, com a modelagem de dispositivos industriais utilizando o software de programação off-line de robôs RobotStudioTM, o formalismo GRAFCET como ferramenta de modelagem e integração de Sistemas Automatizados, e o ambiente LabviewTM para supervisão e controle, de modo a permitir a completa automação desse estudo de caso, e ainda a possibilidade de estabelecer que o sistema seja controlado remotamente através de comunicação via WEB / Abstract: The current need for automated procedures in industrial environments requires the development and use of methods, tools and devices for the purpose of rapid prototyping for the design, specification and validation of these industrial environments, yet justifying the underuse of devices that this area may have a high cost and if delayed, the obsolescence of the equipment used, making the company has not unnecessary expenses and can optimize its operation. This paper aims to develop methodologies, from the use of commercially available tools for designing cells in industrial environments with automated integration of robotic devices. For the development and validation of the concepts and tools presented in this work will be a case study with industrial devices using modeling software off-line programming of robots RobotStudio¿, GRAFCET formalism as a modeling tool and integration of Automated Systems, and environment LabVIEW¿ supervision and control, to allow complete automation of this case study, and the possibility of establishing the system to be controlled remotely through WEB communication / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marconi Kolm Madrid / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T07:22:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandesJunior_FranciscoErivaldo_M.pdf: 11967904 bytes, checksum: 6dbb5a0debdb45fdcc389ebc6c941205 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: No presente trabalho é mostrado o estudo e a implementação das Redes Neurais Artificiais, RNA, e Algoritmos Genéticos, AG, para resolução da cinemática inversa de um manipulador robótico com 5 graus de liberdade. Todo manipulador robótico é construído com o objetivo de se realize uma determinada tarefa. Para alcançar esse objetivo é necessário o estudo e o emprego dos seus modelos cinemáticos. A descrição matemática do movimento espacial realizado por cada elo do robô é conhecida como Cinemática que é o estudo do movimento de um corpo ou um sistema de corpos rígidos em relação a um referencial cartesiano fixo ignorando as forças e os momentos que causam tal movimento. Existem dois problemas ao se estudar a cinemática de um robô: o problema da cinemática direta e o problema da cinemática inversa. A cinemática inversa é um ramo com grandes desafios devido as equações não serem lineares, dificultando a determinação de soluções de uma forma fechada. Portanto, diversos pesquisadores, ao longo dos anos, tentam resolver esse problema evitando o uso de inversões de equações. Nesse sentido, o uso das redes neurais artificiais e dos algoritmos genéticos se mostram alternativas atraentes. As soluções encontradas no presente trabalho foram aplicadas a um robô educacional com 5 graus de liberdade composto de seis servomotores controlado por um microcontrolador Arduino Uno. O software MATLAB foi utilizado como ferramenta para o desenvolvimento e a aplicação desses dois métodos / Abstract: The present work shows the study and implementation of Artificial Neural Networks, ANN, and Genetic Algorithms, AG, to solve the inverse kinematics of a robotic manipulator with 5 degree of freedom. Every robotic manipulator is constructed with the goal of perform a specific task. To reach this goal, the robot needs to track a path, and for that it is necessary the study of its kinematics. The math description of the spatial movement performed by its links is known as kinematics that is the study of the movement of a rigid body or system of rigid bodies in relation to a fixed cartesian reference disregarding the forces and momentums that cause the movement. There are two problems when studying the kinematics: the forward kinematics problem and the inverse kinematics problem. The inverse kinematics is a field of study with challenges due the fact that the equations are not linear which become a problem to obtain closed form solutions. Therefore, many scientists try to solve this problem with methods that do not use equation inversions. In this sense, the use of artificial neural networks and genetic algorithms prove to be interesting alternatives for this purpose. The solutions found in this work were applied to an educational robot platform with 5 degree of freedom and six servomotors controlled by an Arduino Uno microcontroller. The MATLAB software was used as a tool to develop and application of these two methods / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica