Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248035.pdf: 12834510 bytes, checksum: 30c522da91eaf7029d1c711fa0bb4748 (MD5) / A demanda por aplicações de robótica móvel vem crescendo consideravelmente nos últimos anos. Independente da natureza ou fim, robôs autônomos móveis 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. Através de um sistema como este é possível extrair informação tridimensional do meio em que o robô está inserido. A informação tridimensional pode então ser usada para orientar as ações do robô, seja para navegação, reconhecimento ou manipulação. No presente trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma biblioteca para sistemas de visão estereoscópica para robótica móvel. Para tal, foram tratados diferentes problemas da estereoscopia, procurando prover mapas de profundidade com detalhes do ambiente suficientes para a operação geral de um robô móvel que tenha um sistema de visão estereoscópica como principal fonte de informação. Neste contexto, são avaliados e propostos modelos, métodos e soluções para diferentes problemas como calibração de câmeras, retificação de imagens, reconstrução e, principalmente, geração de mapas de profundidade densos. Os resultados obtidos demonstram a efetividade da utilização da infra-estrutura disponibilizada e dos métodos propostos no desenvolvimento de aplicações para robótica móvel.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos. Programa de Pós-Graduação em Educação Física. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:25:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308004.pdf: 1409994 bytes, checksum: 9900d7c1d78e2b69fb3ed77a55780c0f (MD5) / O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de derivar limiares para valores de counts de tres modelos de acelerometros (ActiGraph GT3X, Actical e RT3) e testar a validade de cinco conjuntos de limiares da versao uniaxial do acelerometro ActiGraph para distinguir diferentes intensidades da atividade fisica em adolescentes. Setenta e nove adolescentes de 10 a 15 anos de idade participaram do estudo. Dados de counts dos acelerometros e de consumo de oxigenio (VO2) foram coletados em repouso e em onze atividades fisicas de diferentes intensidades. Os tres acelerometros foram posicionados na cintura e o VO2 foi mensurado pelo sistema metabolico portatil Cosmed K4b2. Escores de MET¡¦s foram computados individualmente e adotados como criterios para: a) derivar limiares relacionados as atividades sedentarias (SED), leves (LEV), moderadas a vigorosas (MOD) e vigorosas (VIG) para os acelerometros ActiGraph (GT3X), Actical e RT3 e; b) validar limiares da versao uniaxial do ActiGraph propostos por Evenson et al., Mattocks et al., Puyau et al., Treuth et al. e Vanhelst et al. Receiver Operating Characteristic Curves (ROC) foram utilizadas para determinar limiares para os tres modelos de acelerometros no ponto onde a sensibilidade e a especificidade foram maximizadas. A validade dos cinco conjuntos de limiares foi testada por curvas ROC e coeficientes ponderados de Kappa (k). O alcance dos limiares para SED, LEV, MOD e VIG foi de 0-180, 181-756, 757-1111 e >1111 counts.15 s-1 para o vetor magnitude do ActiGraph, 0-17, 18-440, 441-872 e >872 counts.15 s-1 para o Actical e 0-5.6, 5.7-20.3, 20.4-32,1 e >32.1 counts.s-1 para o vetor magnitude do RT3, respectivamente. Para os tres acelerometros foi observada uma discriminacao quase perfeita das SED e das MOD (ROC > 0,97) e excelente discriminacao das VIG (ROC > 0,90). Areas sob a curva ROC indicaram melhor discriminacao das MOD pelo ActiGraph e Actical quando comparados ao RT3 (P<0,05). A predicao das intensidades nao foi melhorada quando as analises foram estratificadas por idade e sexo. Quanto a validacao dos conjuntos de limiares da versao uniaxial do ActiGraph, limiares propostos por Evenson et al. e Vanhelst et al. apresentaram melhor concordancia (k=0,84 e 0,82) que aqueles propostos por Mattocks et al. e Puyau et al. (k=0,78 e 0,70). Em geral, acuracia de classificacao das SED e MOD foi excelente (ROC>0,90). Limiares de Evenson et al., Treuth et al. e Mattocks et al. exibiram melhor predicao das SED que limiares de Vanhelst et al. e Puyau et al. (P<0,0001). Para MOD, limiar de Mattocks et al. apresentou menor acuracia que os demais limiares (P<0,01). A predicao das VIG pelos limiares de Evenson et al. e Vanhelst et al. foi boa (ROC=0,88 e 0,89) e significantemente melhor que Treuth et al., Mattocks et al. e Puyau et al. (ROC=0,57 a 0,78). Coletivamente, limiares de Evenson et al. estiveram associados as melhores estimativas das SED, MOD e VIG. Em conclusao, os limiares derivados no presente estudo para os acelerometros ActiGraph GT3X, Actical e RT3 apresentaram elevada capacidade de predicao da intensidade da atividade fisica e podem ser utilizados para monitorar a atividade fisica habitual de adolescentes. Dentre os limiares existentes para a versao uniaxial do ActiGraph, limiares de Evenson et al. demonstraram melhores indicadores de validade e sao recomendados para a estimativa da intensidade da atividade fisica em adolescentes. / The present study was developed with the aim of determining thresholds for values of counts of three accelerometer models (ActiGraph GT3X, Actical and RT3) and test the validity of five sets of thresholds for the uniaxial version of the ActiGraph accelerometer to distinguish different physical activity intensities among adolescents. Seventy-nine adolescents aged 10 to 15 years participated in the study. Data from accelerometer counts and oxygen consumption (VO2) were collected at rest and at eleven different physical activity intensities. The three accelerometers were positioned at the adolescents¡¦ waist and VO2 was measured using the Cosmed K4b2 portable metabolic system. MET's scores were individually computed and adopted as criteria to: a) determine thresholds related to sedentary (SED), light (LEV), moderate to vigorous (MOD) and vigorous activities (VIG) for ActiGraph (GT3X) Actical and RT3 accelerometers and b) validate thresholds for the uniaxial version of the ActiGraph accelerometer proposed by Evenson et al., Mattocks et al., Puyau et al., Treuth et al. and Vanhelst et al. Receiver Operating Characteristic Curves (ROC) were used to determine thresholds for the three accelerometer models at the point where sensitivity and specificity were maximized. The validity of the five sets of thresholds was tested by ROC curves and weighted kappa coefficients (k). The range of thresholds for SED, LEV, MOD and VIG were 0-180, 181-756, 757-1111 and> 1111 counts.15 s-1 for the magnitude vector of ActiGraph accelerometer, 0-17, 18-440, 441 -872 and > 872 counts.15 s-1 for Actical and 0-5.6, 5.7-20.3, 20.4-32,1 and > 32.1 counts.s-1 for the magnitude vector of RT3, respectively. For the three accelerometers, an almost perfect discrimination of SED and MOD (ROC> 0.97) and excellent discrimination of VIG (ROC> 0.90) was observed. Areas under the ROC curves indicated better discrimination of MOD by ActiGraph and Actical when compared to RT3 (P <0.05). The prediction of intensities was not improved when the analyses were stratified by age and sex. In relation to the validation of the sets of thresholds for the uniaxial version of ActiGraph, thresholds proposed by Evenson et al. and Vanhelst et al. showed better agreement (k = 0.84 and 0.82) than those proposed by Mattocks et al. and Puyau et al. (k = 0.78 and 0.70). In general, the classification accuracy of SED and MOD was excellent (ROC> 0.90). Thresholds proposed by Evenson et al., Treuth et al. and Mattocks et al. showed better prediction of SED than those proposed by Vanhelst et al. and Puyau et al. (P <0.0001). For MOD, Mattocks et al. threshold showed lower accuracy than the other thresholds (P <0.01). The prediction of VIG by Evenson et al. and Vanhelst et al. thresholds was good (ROC = 0.88 and 0.89) and significantly better than by Treuth et al., Mattocks et al. and Puyau et al. (ROC = 0.57 to 0.78). Altogether, Evenson et al. thresholds were associated with better estimates of SED, MOD and VIG. In conclusion, the thresholds derived in this study for ActiGraph GT3X, Actical and RT3 accelerometers showed high capacity for predicting physical activity intensity and can be used to monitor the usual physical activity intensity in adolescents. Among the existing thresholds for the uniaxial version of the ActiGraph accelerometer, Evenson et al. thresholds showed better validity indicators and are recommended for estimating the physical activity intensity in adolescents.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:44:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O gerenciamento dos dispositivos de medição e monitoramento utilizados no processo produtivo tornou-se uma rotina para muitas empresas, devido à necessidade de certificarem seu sistema de gestão da qualidade com base nos requisitos estabelecidos pela ISO 9000. Mas pressionadas por exigências legais e comerciais, somado o curto prazo para atender aos requisitos especificados e a falta de qualificação técnica dos profissionais envolvidos, as empresas têm realizado o gerenciamento dos processos de medição baseado principalmente nos dispositivos, não avaliando sua relevância para a qualidade do produto. O objetivo geral desta tese é apresentar um modelo de gerenciamento dos processos de medição adaptável às necessidades de inspeção da empresa, através da interação entre as necessidades de inspeção e as características metrológicas dos processos de medição a serem aplicados. A metodologia aplicada neste trabalho caracterizou-se inicialmente por uma pesquisa bibliográfica e descritiva que relacionou os aspectos que deveriam compor o gerenciamento dos processos de medição em uma empresa. O modelo para uma sistemática diferenciada de gerenciamento dos processos de medição foi esboçado a partir da pesquisa bibliográfica e das evidências obtidas na aplicação de um questionário junto a um grupo de empresas. O modelo é subdivido em dois módulos principais: a definição dos processos de medição e o controle dos dispositivos de medição, apoiados na qualificação do pessoal e nos indicadores de desempenho. Para verificar a necessidade das etapas propostas no modelo de gerenciamento dos processos de medição, decidiu-se pela realização de um estudo de caso em uma empresa participante da pesquisa. Para isso foi selecionado um processo de medição relevante na empresa e seguidas as orientações estabelecidas no método proposto neste trabalho. O estudo mostrou a adequação do modelo às necessidades industriais, contribuindo para a redução de custos no controle dos dispositivos de medição, e à diminuição de inspeções realizadas incorretamente, além de disponibilizar para os clientes produtos de acordo com as especificações.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190150.pdf: 1075338 bytes, checksum: d91f1e84f3b28ea2f190b4844ef3259b (MD5) / O tema central deste trabalho é a concepção e dedução de um novo modelo de oportunidades intervenientes para distribuição de viagens. Trata-se de um modelo que pondera de forma diferenciada as oportunidades intervenientes dependendo de sua posição espacial em relação à origem e ao destino da viagem considerada. A exemplo do modelo de Schneider, o novo modelo é também deduzido apoiado na teoria de probabilidades. Testes comparativos entre o novo modelo e o modelo usual de oportunidades intervenientes (modelo de Schneider) quanto às suas sensibilidades em relação à posição espacial relativa das oportunidades intervenientes são também apresentados. Um dos testes realizados mostra que o novo modelo possui uma sensibilidade notavelmente maior que o modelo de Schneider em relação à implantação de um grande pólo atrator de viagens em diferentes zonas da área de estudo. Isto mostra a especial adequação do novo modelo a estudos visando determinar o local ideal para a implantação de um novo pólo com grande capacidade de atração de viagens. A segunda contribuição importante deste trabalho é o desenvolvimento de uma nova calibração para o modelo de Schneider. Esta nova calibração se apóia na propriedade, obtida através do método estatístico da máxima verossimilhança, de que a probabilidade de uma oportunidade ser aceita, se considerada, é igual ao inverso do número médio de oportunidades por viagem analisadas pelo viajante, quando se considera a totalidade das viagens realizadas na área de estudo num determinado intervalo de tempo. Tanto o novo modelo quanto o modelo de Schneider com a nova calibração, são implementados computacionalmente. Esta implementação computacional utiliza um processo iterativo que é concluído quando a probabilidade de uma oportunidade ser aceita, se considerada, atinge (a menos de um erro pré-estabelecido pelo usuário) o inverso do número médio de oportunidades por viagem analisadas pelo viajante.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-21T11:46:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 211750.pdf: 618926 bytes, checksum: afe99a76dca5d80b038b28cfb766d6f3 (MD5) / Um dos componentes responsáveis pela confiabilidade dos sistemas elétricos de transmissão e distribuição de energia elétrica é a garantia da conformidade dos equipamentos de medição utilizados. Envolvem-se aí uma grande quantidade de equipamentos espalhados geograficamente. Os procedimentos metrológicos empregados no setor, norteados por calibrações simplificadas, estão distantes do que preconiza o estado-da-arte em metrologia e

[pt] O aumento da poluição nos grandes centros urbanos tem forçado a demanda por novos equipamentos capaz de fazer a amostragem correta das partículas em suspensão no ar. Estas partículas são de especial atenção, pois causam danos à nossa saúde. As partículas menores que 10um são consideradas inaláveis, sendo que as de tamanho menores que 3um são consideradas respiráveis, atingindo a região alveolar dos pulmões. Na busca para a diminuição dos efeitos da poluição, faz-se necessário monitorar as características físicas dos aerossóis (concentração e tamanho). No entanto, os procedimentos necessários para a calibração de medidores de aerossol são mal definidos, sem instruções formais e documentação. A fim de prover um ambiente com escoamento uniforme e controlado, foi construída uma câmara de calibração de aerossol, com pressão atmosférica em torno de 1atm e velocidade do ar variando entre 1,1cm/s a 3,1cm/s, para avaliação de amostradores de aerossol. Essa câmara é grande o bastante para acomodar vários instrumentos simultaneamente, tendo uma área de seção de teste relativamente ampla (aproximadamente 1,0m2) com uma concentração de aerossol controlável. Esta pesquisa propõe uma metodologia de calibração de amostradores atmosféricos em geral e em particular de impactadores em cascata. Adota metodologia de cálculo de incerteza de medição segundo o Guia para a expressão da Incerteza de Medição e utiliza terminologia respaldada no Vocabulário internacional de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia. Utilizando a Metrologia como ciência, para solucionar problemas oriundos da Medição de Aerossol. / [en] Increasing pollution in large urban centers has forced the demand for new equipment capable of making a correct sampling of the particles suspended in the air. These particles are of particular attention because they cause damage to our health. Particles smaller than 10um are considered respirable, and the size smaller than 3um are considered respirable, reaching the alveolar region of the lungs. In seeking to reduce the effects of pollution, it is necessary to monitor the physical characteristics of aerosols (size and concentration). However, the procedures for calibration of aerosol are poorly defined, without formal instruction and documentation. In order to provide an environment with controlled and uniform flow, we constructed a calibration chamber aerosol, with atmospheric pressure around 1atm and air velocity ranging between 1.1cm/s to 3.1 cm/s for evaluation of samplers aerosol. This chamber is large enough to accommodate multiple instruments simultaneously, having a test section area relatively wide (approximately 1.0m2) at a concentration of aerosol controllable. This research proposes a methodology for calibration of atmospheric samplers in general and in particular of cascade impactors. It adopts the methodology of calculation of measurement uncertainty according to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement and uses terminology backed Vocabulary international General Terms and Fundamental Metrology. Using Metrology as a science, to solve problems arising from the Aerosol Measurement.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228125.pdf: 3570147 bytes, checksum: b4596dcce399c648201490a66644c340 (MD5) / O grande potencial e versatilidade das máquinas de medir por coordenadas (MMC) para medição das mais diversas características geométricas e dimensionais é o principal motivo da sua grande aceitação. Ironicamente, essas características levaram a um dos maiores problemas de implementação: a avaliação de incertezas em tarefas específicas de medição. Este trabalho apresenta uma sistemática consistente para a calibração de peças padrão em máquinas de medir por coordenadas. As peças padrão calibradas utilizando esta metodologia podem ser utilizadas em conjunto com a norma ISO 15530-3 para avaliar incertezas de medições em MMC de inferior exatidão. A metodologia proposta é baseada na correta definição do mensurando, através da utilização do desenho técnico da peça. Ênfase é dada a estratégias de medição consistentes, baseadas geralmente numa alta densidade de pontos adquiridos. As incertezas são avaliadas através de um modelo de medição de acordo com o procedimento de medição, considerando as principais fontes de incerteza contribuindo no erro de medição. Alguns recursos de Inteligência Artificial são aplicados para acelerar o processo de criação de procedimentos de medição adequados, facilitando a tarefa dos executores da calibração. A sistemática proposta foi aplicada na calibração de uma carcaça de direção padrão, e resultados preliminares mostraram-se promissores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-21T14:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206410.pdf: 1782854 bytes, checksum: 6a6b1ff7ab9e0d7b94d7614e4734c6cc (MD5) / A motivação original na elaboração deste curso de metrologia foi torná-lo diferente da maioria dos cursos até então disponíveis para os alunos de graduação e técnicos na área de metrologia. Partindo de experiências pessoais, tanto do orientador Prof. Marco Antonio Cavaco, como do orientando Sylvio Marchione Machado Jr., foi decidido o conteúdo e o formato que seriam adotados na elaboração do trabalho. No quesito conteúdo, a base adotada para o desenvolvimento do trabalho foi uma apostila, elaborada pelo Prof. Armando Albertazzi, entitulada Metrologia Parte I. Essa apostila foi e ainda é utilizada como material de apoio no curso de mestrado pelos alunos das turmas do Pós-MCI. Ficou estabelecido que este trabalho, além dos assuntos mencionados acima, deveria conter tópicos como a história da metrologia, terminologias metrológicas, tratamentos de números, conceitos e aplicações de calibrações e nanotecnologia. Sendo criterioso para que este trabalho não se tornasse simples transcrição do material escrito na apostila, definições e conceitos com assimilação mais difíceis foram revistos e ilustrados com animações ou exercícios interativos. O curso foi desenvolvido em uma ordem crescente de dificuldade, do capítulo de apoio até cálculos mais complexos de propagação de incertezas de medição através de módulos. O curso está hospedado na página principal do Labmetro para que alunos possam acessá-lo fora do expediente de aula. Este trabalho foi avaliado através de uma pesquisa com trinta colaboradores formados, em sua maioria, por alunos de graduação em engenharia e técnicos em metrologia. Os resultados foram animadores, confirmando-nos que atingimos nossos objetivos iniciais, ou seja, inovar e tornar-se um material de referência para consultas, trabalhos e pesquisas no campo da metrologia.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-21T18:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A metrologia elétrica vem apresentando crescente importância na garantia da confiabilidade metrológica nos processos de diversos ramos da indústria. Particularmente na grandeza resistência elétrica, a garantia da cadeia de rastreabilidade está fortemente ligada a métodos de calibração de padrões corporificados. As faixas nominais de resistência elétrica podem ser divididas em baixa, média e alta resistência. As principais dificuldades na calibração desses padrões corporificados são: garantir confiabilidade na medição de baixos níveis de corrente e tensão e minimizar a influência da temperatura e da umidade sobre os padrões. A faixa de alta resistência, acima de 10 M., é relacionada com a resistência de materiais isolantes elétricos. Na faixa nominal de alta resistência, há uma grande demanda pela prestação de serviços de calibração de padrões corporificados na Rede Brasileira de Calibração. Considerando esse cenário, este trabalho propõe um sistema de calibração de padrões de alta resistência elétrica. A escolha do método empregado foi realizada após estudo de possíveis métodos. Para isso, foram tomadas como base diversas referências nacionais e internacionais. Pesou fortemente na escolha o fato dos instrumentos utilizados serem do tipo multifunção, o que permite o uso desses em outras aplicações. O sistema implementado foi automatizado através do software Labview. Foi realizado um estudo minucioso das fontes de incertezas do sistema automatizado e a avaliação de incertezas foi sistematizada através do software Excel. O sistema de calibração mostrou-se confiável e as calibrações apresentaram excelentes resultados, com níveis de incerteza abaixo dos propostos.

[pt] O desempenho de sistemas inerciais de navegação ou de indicação de rumo e atitude é fortemente ligado à qualidade metrológica dos sensores inerciais, acelerômetros e giroscópios, que compõem esses sistemas. É proposta uma metodologia para calibração e cálculo de incertezas de acelerômetros pendulares servo controlados do tipo Q-flex e de giroscópios de dois graus de liberdade do tipo sintonizado seco ou DTG. É proposta uma metodologia para calcular o envelope de incerteza dos parâmetros de navegação e estabilização fornecidos por um sistema inercial ao longo de um perfil dinâmico previamente estabelecido. Estes estudos servirão de base para emissão de laudos de calibração de acelerômetros e giroscópios pelo Laboratório de Sensores Inerciais do Instituto de Pesquisas da Marinha, assim como orientação em projetos de sensores inerciais a serem fabricados no Brasil e análise de desempenho de sistemas a partir de um perfil dinâmico típico. / [en] The performance of navigation and attitude or heading indication of inertial systems is directly influenced by the metrological quality of the accelerometers and gyroscopes used for supplying information to the servo controlled systems. This thesis presents a methodology for estimating the metrological confidence level of servo controlled pendular accelerometer and dry tuned gyroscope parameters. This thesis also presents a methodology for calculating the uncertainty envelope of inertial system parameters as a function of time when submitted to a dynamic profile. Based on these studies the Navy Research Institute Inertial Laboratory will be able to provide detailed test report on the inertial systems. The methodologies that were developed in this thesis will help design people to achieve a better performance when a typical dynamic profile is applied to an inertial system.