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Medidas de tensões residuais por extensometria em componentes usados no setor da mobilidade / Measurements of residual stresses with strain gages for components used in the mobility sector

Francisco Carlos Cione 16 December 2011 (has links)
Muitas especificações de engenharia, procedimentos de fabricação, inspeção e controle de qualidade já começam a exigir que a análise da tensão residual de determinado componente seja avaliada. Isto está se tornando tão corriqueiro quanto às exigências referentes às propriedades mecânicas. No país existem poucos laboratórios de pesquisa qualificados para execução destes ensaios e também é constatada uma preocupante falta de mão de obra qualificada. A relevância do estudo e pesquisas em tensões residuais, ressalta para o desenvolvimento científico, tecnológico e inovação nos processos de fabricação de componentes para a indústria. Novos ferramentais e instrumentações para a investigação de microestrutura dos materiais, disponíveis em laboratórios de pesquisas tanto em instituições governamentais como em instalações privativas necessitam de pesquisadores habilitados o que está associado à formação de pessoal especializado dedicado a medidas de tensões residuais, ao desenvolvimento de procedimentos experimentais e técnicas de preparação de amostras que envolvam extensometria. A tensão residual, em componentes metálicos e ligas, tem origem em decorrência de processos de fabricação (fundição, tratamento térmico, usinagem, conformação mecânica) pelo qual se obtém a conformação estrutural do componente desejado. Estudar a formação e arranjo dos campos de tensões residuais podem permitir, entre outros ganhos, a elaboração de simulações por modelagem matemática mais refinada. Assim pode-se inferir, com maior detalhamento o comportamento destes componentes somando ganhos na resiliência à fadiga, sobrevida, segurança e redução de custo operacional de equipamentos e máquinas. O uso de extensometria na investigação de tensões residuais em rodas na industria automotiva contribuirá para a formação de uma maior base de dados que permitirá obter softwares de simulação FEM, com melhor índice da relação com modelagem matemática com o componente físico real. / Many engineering specifications, manufacturing procedures, inspection and quality controls have begun to require that the residual stress analysis of a particular component is evaluated. This is becoming as common place as the demands on the mechanical properties. In the country there are few research laboratories qualified to perform these tests and also found a disturbing lack of skilled labor. The relevance of the study and research on residual stresses, stresses the development of science, technology and innovation in manufacturing components for the industry. New tools and instrumentation for the investigation of microstructure of materials available in research laboratories both in governmental institutions such as private facilities in need of qualified researchers which is associated with the training of specialists dedicated to measurements of residual stresses, the development of experimental procedures and sample preparation techniques involving gages. The residual stress in metal and alloy components arises as a result of manufacturing processes (casting, heat treatment, machining and mechanical forming) by which to obtain the structural form of the desired component. Study the formation and arrangement of residual stress fields may allow, among other gains, the development of mathematical modeling simulations more refined. Thus it can be inferred, in more detail the behavior of these components by adding gains in resilience to fatigue, survival, security and operational cost reduction of equipment and machinery. The use of strain gage in the investigation of residual stresses in automotive wheels contribute to the formation of a larger database that will allow for FEM simulation software, with a better index of mathematical modeling with respect to the real physical component.
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Reforma de residências para deficiente físico em cadeira de rodas / Adapting homes for physically handicapped in a wheelchair

José Luiz Gonçalves 05 April 1986 (has links)
Trata-se de um estudo de alternativas de reforma de residências para deficiente físico em cadeira de rodas, propondo-as como micro-fator de reinserção social, considerado, como macro-fator, o circular na cidade para uma participação efetiva do deficiente físico na vida da comunidade. As barreiras arquitetônicas, entendidas como uma estrutura do meio ambiente edificado que se opõe à independência parcial ou total das pessoas de mobilidade reduzida, são amplamente estudadas, pois subsidiam as reformas. Estas procuram otimizar o binômio espaço habitado/qualidade de vida, através da racionalização e adequação do espaço às exigências dimensionais do usuário deficiente e da cadeira de rodas, seu meio locomotor, bem como possibilitando o acesso a todo ambiente da residência e o uso dos seus equipamentos. Um estudo sumário sobre o alcance do deficiente físico quando em cadeira de rodas, bem como sobre as exigências dimensionais para a circulação desse seu veículo é mostrado na segunda parte da tese, composta, aliás, de três grandes capítulos. Não é um trabalho inédito quanto a temática. Contudo, enquanto resenha bibliográfica e estatística dimensional de espaços e suas instalações, pode servir de ponto de partida e marco referencial para estudos de normatização e definição de padrões condizentes com a escala e realidade brasileira que começa a demandar soluções para a problemática. / The subject study refers to alternatives to be used in homes of physically handicapped people in wheeling chairs, proposed as micro-factors of social insertion, and at the same time as a macro-factor to allow him to circulated in town for an effective participation in the community\'s life. The built environmental structure that opposes partial or totally the people\'s reduced mobility are the architectural barriers witch are fully studied here to subsidize the modifications proposed. They seek to optimize the inhabited space/life quality binomial through rationalization and adequacy of space, to the demands of the handicapped user and wheeling chairs, his locomotor expedient, as well as access possibility to the home ambient and the utilization of its equipment. The sketched out analysis over the reaching of the physically handicapped when in wheeling chairs, as well as the dimensional demands for the circulation of that vehicle, is shown in the second part of this Thesis, in three chapters. It is not an inedited work thematically viewed. However, while bibliographic inventory and dimensional statistics of space and pertinent installations, it serves as a starting point for standards and pattern definitions suitable to the Brazilian reality and scale, that begins now to demand solutions for the problem of the handicapped people in wheeling chairs.
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Rodas de leitura na escola: construindo leitores críticos / Reading circles at school: building critical readers.

Fabiana Andréa Dias Jacobik 26 September 2011 (has links)
Esta pesquisa tem o objetivo de investigar o percurso de construção de competências relativas à leitura de um grupo de estudantes de primeiro ano do ensino fundamental, em uma escola pública do município de São Paulo. O conceito em que se baseia não considera a leitura como uma aprendizagem linear, que vai da decodificação da escrita (estabelecimento da relação letra-som) para a compreensão, mas sugere que as duas aprendizagens ocorrem simultaneamente, a depender das experiências de leitura de cada sujeito, mediadas pela ação de leitores mais experientes. A compreensão leitora, num contexto que considera a linguagem como um processo de interação entre sujeitos, é entendida como o diálogo estabelecido pelo leitor, em diferentes níveis e dimensões, refletindo acerca do texto e de suas relações com outros textos e com suas experiências. Desta forma, a leitura é instrumento de formação num sentido amplo, não apenas nas capacidades de decodificação de palavras ou frases, e nem de aquisição de conhecimentos escolares. A leitura crítica implica num diálogo que busca atingir o discurso que se veicula pelo texto. Para tanto, estabeleceu-se como metodologia a pesquisa-ação, na qual foram realizadas Rodas de leitura buscando proporcionar às crianças momentos de efetivo ler, em que acompanharam a leitura da professora pesquisadora, sendo solicitadas a refletir e discutir sobre os textos. Para a construção de uma visão mais ampla sobre o percurso de leitura das crianças, foram feitas entrevistas com os pais e com a professora, e recolhidos os portfólios de avaliação da educação infantil. Autores como Bakhtin, Jouve, Martins, Kleiman, Freire, Vygotsky, Smith, Coelho, Kato, Jorge, entre outros, constituem as referências desta pesquisa. A análise dos dados aponta para a possibilidade de que a leitura em grupo possa ser considerada uma leitura crítica, ao se apropriar de diferentes saberes e trajetórias de leitura. Considera ainda a importância do estabelecimento de uma rotina de leituras mediadas pelo professor para o sucesso das crianças no amadurecimento de características que diferenciam o leitor crítico dos demais. / This research aims to investigate the path of building skills related to reading in a group of students from the first years of elementary school in a public school in São Paulo. The concept in which it is based on does not consider reading as a linear learning, coming from the decoding the writing (establishment of the letter-sound) to the understanding, but it suggests that the \"two learning process\" occur simultaneously, depending on the reading experiences of each subject, mediated by the action of more experienced readers. The reading comprehension, in a context that considers language as a process of interaction between subjects, is understood as the dialogue established by the reader, at different levels and dimensions, reflecting on the text and its relations with other texts and experiences. Thus, reading is an instrument of formation in a broad sense, not only in decoding capabilities of words or phrases, nor the acquisition of school knowledge. Critical reading involves a dialogue that aims the speech that conveys the text. To this end, the action-research was established as the methodology, in which \"Reading Circles\" were performed seeking to provide children with effective moments of reading, which were guided by the readings of the researcher-teacher. The children were asked to reflect and discuss the texts. For the construction of a broader vision of the path of reading children\'s interviews were conducted with parents and the teacher, and portfolios of assessment of early childhood education were collected. Authors such as Bakhtin, Jouve, Martins, Kleiman, Freire, Vygotsky, Smith, Coelho, Kato, Jorge, among others, are the references of this research. The analysis of the data points to the possibility that the reading in group can be considered a critical reading, when it appropriates itself the different knowledge and trajectories of reading. It also considers the importance of establishing a routine of reading mediated by the teacher for children\'s success in the maturation of features that differs the critical reader froms the others.
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Uma contribui??o cr?tica para o redesenho de cadeiras de rodas adaptadas para crian?as e adolescentes com paralisia cerebral

Amorim, Brunna Michelle Paiva de 03 February 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunaMPA_capa_ate_pag_120.pdf: 3506558 bytes, checksum: d539a7d405b18bb07c4d7ce4689821cb (MD5) Previous issue date: 2009-02-03 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work was aimed at making a critical analysis of the product wheelchair, both for using four different models, which were objects of study of the dissertation of Cl?udia Regina Cabral Galv?o, entitled Critical Analysis of the Mobility Products Seated a wheelchair - Used by Children and Adolescents with Cerebral Palsy in Natal / RN and other municipalities of Rio Grande do Norte . This product is considered an instrument in the social rehabilitation of great importance for people with physical disabilities. This study aims to position the issue and develop comments on technical up grading of certain models according to the needs of the user. Describes features of four models in search searched through catalogs in order to know its advantages and disadvantages of use. Were presented the definitions of ergonomics and ergonomic aspects to be considered on a design, the study of anthropometry and its recommendations. Discussions the methodology of project design in two parts: the first, on the structuring of design problem (formulation, analysis, synthesis and evaluation.) And the second on the project (design and development, implementation and evaluation and solution). With that review will include the possibilities for a new redesign of the wheelchair, based on forms of adaptation in order to achieve the target that was compressed by the average population studied. Seeks to that this project makes an improvement in quality of life of people in wheelchairs by including these people in society but also the improvement of rehabilitation / Esse trabalho teve por objetivo a realiza??o de uma an?lise cr?tica do produto cadeira de rodas, utilizando para tanto quatro modelos diferentes, que foram objetos de estudo da disserta??o de Cl?udia Regina Cabral Galv?o, intitulada An?lise Cr?tica dos Produtos de Mobilidade Sentada- Cadeiras de Rodas Utilizadas por Crian?as e Adolescentes com Paralisia Cerebral em Natal/RN e outros Munic?pios do Rio Grande do Norte . Este produto ? considerado na reabilita??o social um instrumento de grande relev?ncia para as pessoas com defici?ncia f?sica. Este estudo visa posicionar a quest?o e desenvolver observa??es sobre t?cnicas de readapta??o de determinados modelos de acordo com a necessidade do usu?rio. Descreve caracter?sticas dos quatro modelos pesquisados atrav?s de busca em cat?logos, com intuito de conhecer suas vantagens e desvantagens de uso. Foram apresentados alguns aspectos ergon?micos que devem ser considerados em um projeto, o estudo da antropometria e suas recomenda??es. Aborda a metodologia de projeto organizada em duas partes: a primeira, intitulada de estrutura??o de problema projetual (formula??o, an?lise, s?ntese e avalia??o); e a segunda intitulada de projeto (concep??o e desenvolvimento, avalia??o e solu??o e execu??o). Com isso analisam quais ser?o as possibilidades para um novo redesenho de cadeira de rodas, baseado nas formas de adapta??o, de modo a atingir os pesquisados com faixa et?ria entre 5 -12 anos, correspondente ? 63,7% dos pesquisados. Pretende-se que este projeto viabilize uma melhoria na qualidade de vida dos cadeirantes atrav?s do aumento da inclus?o destas pessoas na sociedade
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Diretrizes para o design de dispositivo para animais com problemas de locomoção com uso da prototipagem rápida / Guidelines for the development of device for animals with locomotion disabilities using rapid prototyping

Nishimura, Paula Lumi Goulart 27 March 2018 (has links)
Submitted by Paula Lumi Goulart Nishimura (lumi.paula@gmail.com) on 2018-06-04T19:58:13Z No. of bitstreams: 1 Nishimura_Paula_diretrizes_design_cadeirasderodas.pdf: 8095797 bytes, checksum: 1357536835458a473e7ca38e94c32e9f (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-06-05T12:45:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 nishimura_plg_me_bauru.pdf: 7973597 bytes, checksum: d53a2fda1c6589b14cd407d952d45b81 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T12:45:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 nishimura_plg_me_bauru.pdf: 7973597 bytes, checksum: d53a2fda1c6589b14cd407d952d45b81 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Muitas das cadeiras de rodas utilizadas por animais domésticos com problemas locomotores são feitas a partir de materiais improvisados, como canos, rodinhas de brinquedos e diversos materiais reciclados, devido, sobretudo, aos seus baixos custos. Porém, esses aparelhos improvisados podem ter desempenho comprometido e não atenderem às necessidades do animal, até mesmo causarem lesões por não serem devidamente adaptados. Uma das finalidades do Design é solucionar problemas de projeto, como também otimizar o produto e o seu processo de produção, podendo, dessa forma, auxiliar no desenvolvimento de equipamentos para cães com problemas locomotores, cuja área ainda carece de estudos. O objetivo da presente pesquisa foi propor as diretrizes necessárias para a construção de cadeiras de rodas eficientes para cães com problemas de locomoção nos membros pélvicos a partir de tecnologias de Prototipagem Rápida, as quais proporcionam a obtenção de peças com exatidão geométrica ou discrepância desprezível, assegurando maior conforto e melhor funcionalidade, com menores tempo de produção e custos. Esta pesquisa foi dividida em duas fases: (i) pesquisa teórica bibliográfica e (ii) pesquisa prática experimental. Na teórica, foram feitas revisões bibliográficas a respeito dos problemas locomotores em cães e sobre as tecnologias de Prototipagem Rápida, suas aplicações e estado da arte. Já na fase experimental, uma metodologia projetual adaptada de Munari (1981) foi utilizada para confecção e análise de aparelhos existentes, os quais contribuíram para a proposta de um modelo que suprisse as necessidades dos modelos analisados. A cadeira de rodas projetada, embora tenha atendido às principais expectativas, necessitou de alguns ajustes e alterações estruturais, podendo ser considerada um primeiro passo para o desenvolvimento de modelos futuros. Em vista disso, através das informações obtidas na produção desse aparelho, como também os dados coletados a partir dos outros testes e análises, foi possível elencar as diretrizes fundamentais para a produção de cadeiras de rodas eficientes, com peças impressas em 3D, para cães com problemas locomotores nos membros pélvicos. / Many wheelchairs used by domestic animals with locomotion problems are made from improvised materials such as pipes, toy wheels and many recycled materials, due to their low costs. However, these improvised devices can compromise performance and may not attend the needs of the animal, even causing injuries for not being properly adapted. One of Design's purposes is to solve problems within projects, as well as to optimize the product and its production process, and, in this way, to aid in the development of this kind of equipment for dogs with locomotive problems, whose area is still lacking in studies. The present research objective was to propose the necessary guidelines for the construction of efficient wheelchairs for dogs with locomotion problems in the pelvic area using Rapid Prototyping technologies, which provide pieces with geometric accuracy or negligible discrepancy, ensuring greater comfort and better functionality to the dog, with shorter production time and lower costs. This research was divided into two phases: (i) theoretical bibliographic research and (ii) experimental practical research. In the theoretical phase, bibliographical reviews were made regarding the locomotion problems in dogs and about Rapid Prototyping technologies, their applications, and state of the art. In the experimental phase, a design methodology adapted from Munari (1981) was used for the confection and analysis of existing devices, which contributed to the proposal of a model that would attend the needs of the models analyzed. The designed wheelchair, although had met the main expectations, required some adjustments and structural changes, and could be considered a first step for the development of future models. Consequently, through the information obtained in the production of this device, as well as the data collected from the other tests and analyzes, it was possible to list the fundamental guidelines for the production of efficient wheelchairs with 3D printed parts for dogs with locomotion problems in the pelvic area.
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Sistema de controle de pose para uma cadeira de rodas inteligente

Alves, Tiago Giacomelli January 2018 (has links)
In order to improve the comfort of power wheelchair users, it is proposed in this dissertation the implementation of a position and orientation control system which allow the users to travel the desired trajectories safely, without the need for constant interaction with the device command system. To reach this objective, it is proposed a methodology for the implementation of a control system, able to drive the vehicle from an initial position to the desired one or make it follow a specified trajectory, from commands received in the system. The proposed control system is based on a cascade control law, composed by a nonlinear pose controller and a velocity tracking controller. Two velocity control strategies are proposed. The first one uses a velocity controller composed of two joint-independent Proportional-Integral controllers while the second one uses a velocity controller based on the dynamic model, which is linearized by a state-feedback. The methods are implemented using the ros_control package, provided by the framework Robot Operating System (ROS). The evaluation of the proposed methods is done with a differential-drive mobile robot, which has the same kinematic configuration as the majority of commercial power wheelchairs. The results of dynamic-model parameter identification, as well as the convergence of the controlled variables by using the proposed control methods, are presented. The results demonstrate that the methods achieve the proposed control objectives.
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Influência do design de cadeira de rodas manual nos aspectos biomecânicos, perceptivos e de desempenho na mobilidade de usuários e não usuários /

Silva, Sara Raquel Martins da. January 2018 (has links)
Orientador: Fausto Orsi Medola / Banca: Carlos Alberto Fortulan / Banca: Galdenoro Botura Junior / Resumo: A mobilidade é um aspecto essencial para a existência humana, e está diretamente relacionada ao desempenho ocupacional nas atividades de vida diária (AVD). Promover a locomoção em uma cadeira de rodas manual, exige que a função dos membros superiores seja aprimorada para uma tarefa da qual não foram preparados para executar. Diferentes aspectos do usuário, e do ambiente da tarefa podem influenciar no desempenho, esforço percebido, conforto e na satisfação da mobilidade em cadeira de rodas. A relação entre o design de cadeira de rodas manual e suas implicações à mobilidade, tem sido explorada de maneira insuficiente, em contextos nos quais as tarefas diárias de mobilidade dos usuários são pouco representativas. A maioria dos estudos realizados nesta abordagem, ocorrem em situações controladas de movimento retilíneo e velocidade constante. Esse estudo teve como objetivo principal avaliar de que forma diferentes designs de cadeira de rodas influenciam aspectos biomecânicos, perceptivos e o desempenho do usuário durante a execução de diferentes manobras básicas utilizando três modelos de cadeira de rodas diferentes e também a percepção de não usuários sobre aspectos práticos, estéticos e simbólicos do produto. Para registro dos dados biomecânicos foi utilizado o equipamento de Eletromiografia de superfície, a escala visual analógica e a escala de esforço percebido para o registro da percepção da dificuldade e de esforço. O teste de agilidade modificado foi utilizado para mensurar... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mobility is an essential aspect of human existence, and it is directly related to occupational performance in activities of daily living (ADL). Promoting locomotion in a manual wheelchair requires the function of the upper limbs to be enhanced for a task they have not been prepared to perform. Different aspects of the user and the task environment can influence performance, perceived effort, comfort and the satisfaction of mobility in a wheelchair. The relationship between manual wheelchair design and its implications for mobility has been insufficiently exploited in contexts in which users' daily mobility tasks are poorly representative. Most of the studies performed in this approach occur in controlled situations of rectilinear motion and constant velocity. This study aimed to evaluate how different wheelchair designs influence biomechanical, perceptual and user performance during the execution of different basic maneuvers using three different wheelchair models and also the perception of non-users about aspects practical, aesthetic and symbolic of the product. In order to record the biomechanical data, we used the surface electromyography equipment, the visual analogue scale and the perceived exertion scale for recording the perception of difficulty and effort. The modified agility test was used to measure participants' performance, and to record the perception of non-users about the devices, the Semantic Differential scale was used on two different models of wheelchairs. ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Tecnologia assistiva : atributos de design de produto para adequação postural personalizada na posição sentada

Prestes, Rafael Cavalli January 2011 (has links)
Tecnologia Assistiva é o termo atualmente utilizado para definir uma enorme variedade de produtos e serviços destinados a pessoas com deficiências. O design de produto de equipamentos de tecnologias assistivas segue diferentes rotas tecnológicas, com produtos fabricados em série ou personalizados. Tais equipamentos objetivam otimizar e potencializar as funções corporais alteradas e, com isso, reconduzir essas pessoas às mais variadas atividades sociais. Neste sentido, esta pesquisa teve como proposta contribuir na construção de novas rotas tecnológicas para a fabricação de assentos e encostos personalizados para pessoas deficientes e usuários cadeira de rodas. A metodologia conceitual incluiu nesta pesquisa as ferramentas de digitalização tridimensional, usinagem CNC e termografia para realizar medidas e analisar os assentos e encostos personalizados fabricados a partir de dados antropométricos individualizados. Os protótipos projetados, fabricados e sistematicamente testados geraram resultados indicativos de que os modelos personalizados propostos são válidos, visto que agregam diferenciais como; uma maior distribuição das cargas, e também pela distribuição das temperaturas corporais obtidas pelas superfícies e contornos reproduzidos pelos equipamentos segundo a anatomia de cada pessoa estudada. Assim, as principais contribuições deste estudo estão na otimização e simplificação do processo de fabricação, e no baixo custo das matérias primas utilizadas na pesquisa. Finalmente, os resultados indicam que os produtos obtidos, assentos personalizados, podem beneficiar inúmeras pessoas deficientes, mesmo que apresentem uma anatomia diferenciada, sobretudo os cadeirantes por passarem vários períodos sentados, e esta tecnologia assistiva possibilita a redução dos riscos de lesões teciduais por aumentarem a área de contato, e assim distribui com eficácia a temperatura e peso corporal. / Assistive technology is the currently used term to define a wide range of services and products aimed at disabled persons. Design for assistive technology devices is seen in two different technology pathways, with serial and personalized products. These devices seek to optimize impaired body functions and, thus, reinsert these persons in various social activities. This study aims to contribute to the construction of new technology ruts for the production of personalized seats and backrests for wheelchairs. The methodology includes the application of the concepts of three-dimensional digitalization, CNC Machining, and thermography in order to create and analyze personalized seats and backrests produced from individualized anthropometric data. The results obtained show that the proposed models are valid, because they permit a wider distribution of bodily weight and temperature through the outlines inserted in the equipments according to each person’s anatomy. The greatest contribution of this study is its simplicity of production and the low cost of materials used in the research, which may benefit numerous wheelchair users who present unique anatomies, reducing the risks of tissue lesions by enlarging the area of contact, which results in a more effective distribution of bodily temperature and weight.
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Sistema de controle de pose para uma cadeira de rodas inteligente

Alves, Tiago Giacomelli January 2018 (has links)
In order to improve the comfort of power wheelchair users, it is proposed in this dissertation the implementation of a position and orientation control system which allow the users to travel the desired trajectories safely, without the need for constant interaction with the device command system. To reach this objective, it is proposed a methodology for the implementation of a control system, able to drive the vehicle from an initial position to the desired one or make it follow a specified trajectory, from commands received in the system. The proposed control system is based on a cascade control law, composed by a nonlinear pose controller and a velocity tracking controller. Two velocity control strategies are proposed. The first one uses a velocity controller composed of two joint-independent Proportional-Integral controllers while the second one uses a velocity controller based on the dynamic model, which is linearized by a state-feedback. The methods are implemented using the ros_control package, provided by the framework Robot Operating System (ROS). The evaluation of the proposed methods is done with a differential-drive mobile robot, which has the same kinematic configuration as the majority of commercial power wheelchairs. The results of dynamic-model parameter identification, as well as the convergence of the controlled variables by using the proposed control methods, are presented. The results demonstrate that the methods achieve the proposed control objectives.
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Sistemas inteligentes adaptativos aplicados a um robô auto-equilibrante de duas rodas. / Adaptive Intelligent Systems applied to one twowheeled robot.

Sender Rocha dos Santos 25 February 2015 (has links)
The advances and the development of vehicles and autobalance robots make necessary the investigation of controllers able to meet the various challenges related to the use of these systems. The focus of this work is to study the equilibrium and position control of one two-wheeled robot. The particular interest in this application comes from its structure and its rich physical dynamics. Since this is a complex and non trivial problem, there is great interest in to analyze intelligent controllers. The first part of this dissertation discusses the development of a classic PID controller. Then it is compared with two types of intelligent controllers: On-line Neural Fuzzy Control (ONFC) and Proportional-Integral-Derivative Neural-Network (PID-NN). Also it is presented the implementation of controllers in a hadware plataform using the LEGO Mindstorm kit and in a simulation plataform using the MATLAB-Simulink. Two case studies are developed. The first one investigates the control of equilibrium and position of two-wheeled robot on a flat terrain to observe the intrinsec performance in lack of external factors. The second case studies the equilibrium and position control of the robot in irregular terrains to investigate the system response under influence of hard conditions in its environment. Finally, the performance of each controller developed is discussed and competitive results in the control of two-wheeled robot are achieved. / Com o avanço no desenvolvimento e utilização de veículos e robôs autoequilibrantes, faz-se necessário a investigação de controladores capazes de atender os diversos desafios relacionados à utilização desses sistemas. Neste trabalho foi estudado o controle de equilíbrio e posição de um robô auto-equilibrante de duas rodas. O interesse particular nesta aplicação vem da sua estrutura e da riqueza de sua dinâmica física. Por ser um problema complexo e não trivial há grande interesse em avaliar os controladores inteligentes. A primeira parte da dissertação aborda o desenvolvimento de um controle clássico do tipo PID, para em seguida ser comparado com a implementação de dois tipos de controladores inteligentes: On-line Neuro Fuzzy Control (ONFC) e Proportional-Integral-Derivative Neural-Network (PIDNN). Também é apresentada a implementação dos controladores em uma plataforma de hardware, utilizando o kit LEGO Mindstorm, e numa plataforma de simulação utilizando o MATLAB-Simulink. Em seguida, dois estudos de casos são desenvolvidos visando comparar o desempenho dos controladores. O primeiro caso avalia o controle de equilíbrio e posição do robô auto-equilibrante de duas rodas sobre um terreno plano tendo como interesse observar o desempenho intrínseco do sistema sob ausência de fatores externos. O segundo caso estuda o controle de equilíbrio e posição do robô em terrenos irregulares visando investigar a resposta do sistema sob influência de condições adversas em seu ambiente. Finalmente, o desempenho de cada um dos controladores desenvolvidos é discutido, verificando-se resultados competitivos no controle do robô auto-equilibrante de duas rodas.

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