Com o crescimento populacional e a demanda energética crescente, a sociedade contemporânea têm enfrentado novos desafios para se manter. A aplicação da robótica em diversas áreas está cada vez mais comum, contribuindo para suprir estes novos desafios. Contudo, ainda existem casos em que o uso da robótica convencional é proibitivo, como em ambientes com campos elétricos e/ou magnéticos intensos, encontrado, por exemplo, nos sistemas de distribuição de energia elétrica e em máquinas de ressonância magnética. Isto porque os componentes condutores e ferromagnéticos utilizados podem oferecer perigos, causando queimaduras, curtos-circuitos e até lançamento de componentes. Em vista destas dificuldades, este trabalho propõe a construção de um manipulador robótico capaz de atuar nestas condições de campos elétricos e magnéticos elevados. Na construção de tal dispositivo, entretanto, é necessário o estudo da estrutura mecânica, dos atuadores, dos sensores e do controlador. No caso da estrutura mecânica e dos sensores, existem alternativas não condutoras disponíveis. O controlador geralmente é um microcomputador ou um dispositivo eletrônico, portanto condutor. Uma alternativa é manter o controlador distante e isolado do ambiente de risco. Mas para que esta hipótese seja testada, é necessário um atuador não condutor e não ferromagnético. Por isso, este trabalho propõe a construção de um atuador livre de materiais ferromagnéticos e condutores baseado no músculo artificial pneumático de McKibben. Músculos artificiais pneumáticos são disponíveis comercialmente, entretanto possuem materiais metálicos. Além disso, o controle preciso destes atuadores é dificultado pela sua alta não linearidade. Para verificar a viabilidade da aplicação de músculos artificiais em um manipulador não condutor, foram realizados testes com protótipos de músculos artificiais construídos com materiais compatíveis. O projeto e o dimensionamento do músculo artificial é abordado. Finalmente, é realizado o controle PID do músculo para avaliar sua controlabilidade e viabilidade de aplicação para tarefas de precisão em posicionamento. / With the population growth and the evergrowing energy dependency, the contemporary society have been facing new challenges to maintain yourself. The use of robotics in various fields is each time more common, contributing to surpass these new challenges. However, there are still cases where applying conventional robotics is prohibitive, such as in high electric and magnetic field environments, found, for example, in electric energy distribution systems and in magnetic resonance imaging machines. That\'s because conductive and ferromagnetic components can cause serious problems, like burns, short-cuts and even be throwed at high velocities. Knowing these difficulties, this work proposes the construction of a robotic manipulator capable of acting in these high electric and magnetic field environments. To build such manipulator, however, it\'s necessary to study the mechanic structure, the actuators, the sensors and the controller. In the case of the mechanic structure and sensors, there exists non-conductive and non-magnetic alternatives available. The controller is, in general, a microcomputer or an electric device, therefore, conductive. One alternative is to keep the controller far away from the risk environment. But to test this hypothesis, it\'s necessary to have a non-conductive and non-ferromagnetic actuator. Because of that, this work proposes the construction of an actuator free of conductive and magnetic materials, based on the McKibben pneumatic artificial muscle. Pneumatic artificial muscles are available commercially, but they have metallic components. Besides, the accurate control of these actuators is difficult for their high non-linearities. To verify the viability of applying artificial muscles on a non-conductive manipulator, tests were conducted with artificial muscle prototypes built with compatible materials. The design and dimensioning of the artificial muscle are covered. Finally, the PID controller is implemented to evaluate the muscle\'s controllability and its viability for tasks that need position accuracy.

Com o crescimento populacional e a demanda energética crescente, a sociedade contemporânea têm enfrentado novos desafios para se manter. A aplicação da robótica em diversas áreas está cada vez mais comum, contribuindo para suprir estes novos desafios. Contudo, ainda existem casos em que o uso da robótica convencional é proibitivo, como em ambientes com campos elétricos e/ou magnéticos intensos, encontrado, por exemplo, nos sistemas de distribuição de energia elétrica e em máquinas de ressonância magnética. Isto porque os componentes condutores e ferromagnéticos utilizados podem oferecer perigos, causando queimaduras, curtos-circuitos e até lançamento de componentes. Em vista destas dificuldades, este trabalho propõe a construção de um manipulador robótico capaz de atuar nestas condições de campos elétricos e magnéticos elevados. Na construção de tal dispositivo, entretanto, é necessário o estudo da estrutura mecânica, dos atuadores, dos sensores e do controlador. No caso da estrutura mecânica e dos sensores, existem alternativas não condutoras disponíveis. O controlador geralmente é um microcomputador ou um dispositivo eletrônico, portanto condutor. Uma alternativa é manter o controlador distante e isolado do ambiente de risco. Mas para que esta hipótese seja testada, é necessário um atuador não condutor e não ferromagnético. Por isso, este trabalho propõe a construção de um atuador livre de materiais ferromagnéticos e condutores baseado no músculo artificial pneumático de McKibben. Músculos artificiais pneumáticos são disponíveis comercialmente, entretanto possuem materiais metálicos. Além disso, o controle preciso destes atuadores é dificultado pela sua alta não linearidade. Para verificar a viabilidade da aplicação de músculos artificiais em um manipulador não condutor, foram realizados testes com protótipos de músculos artificiais construídos com materiais compatíveis. O projeto e o dimensionamento do músculo artificial é abordado. Finalmente, é realizado o controle PID do músculo para avaliar sua controlabilidade e viabilidade de aplicação para tarefas de precisão em posicionamento. / With the population growth and the evergrowing energy dependency, the contemporary society have been facing new challenges to maintain yourself. The use of robotics in various fields is each time more common, contributing to surpass these new challenges. However, there are still cases where applying conventional robotics is prohibitive, such as in high electric and magnetic field environments, found, for example, in electric energy distribution systems and in magnetic resonance imaging machines. That\'s because conductive and ferromagnetic components can cause serious problems, like burns, short-cuts and even be throwed at high velocities. Knowing these difficulties, this work proposes the construction of a robotic manipulator capable of acting in these high electric and magnetic field environments. To build such manipulator, however, it\'s necessary to study the mechanic structure, the actuators, the sensors and the controller. In the case of the mechanic structure and sensors, there exists non-conductive and non-magnetic alternatives available. The controller is, in general, a microcomputer or an electric device, therefore, conductive. One alternative is to keep the controller far away from the risk environment. But to test this hypothesis, it\'s necessary to have a non-conductive and non-ferromagnetic actuator. Because of that, this work proposes the construction of an actuator free of conductive and magnetic materials, based on the McKibben pneumatic artificial muscle. Pneumatic artificial muscles are available commercially, but they have metallic components. Besides, the accurate control of these actuators is difficult for their high non-linearities. To verify the viability of applying artificial muscles on a non-conductive manipulator, tests were conducted with artificial muscle prototypes built with compatible materials. The design and dimensioning of the artificial muscle are covered. Finally, the PID controller is implemented to evaluate the muscle\'s controllability and its viability for tasks that need position accuracy.

O principal objetivo deste trabalho é estudar diversas aplicações de combinatória infinita em espaços de funções contínuas, definidas em espaços compactos Hausdorff. Usando combinatória infinita para uma álgebra de Boole, por meio da dualidade de Stone, obtemos um espaço compacto Hausdorff. Com certas propriedades na álgebra de Boole é possível analisar propriedades analíticas no espaço de funções contínuas definidas em tal espaço. Especificamente, analisamos a propriedade de Grothendieck. Também analisamos a relação entre o espaço de funções contínuas e o espaço compacto Hausdorff sobre o qual é definido. Apresentamos um resultado que permite obter diversos resultados conhecidos de uma maneira uniforme (só usando fatos de topologia e teoria de conjuntos), dotando o espaço de funções contínuas de uma ordem peculiar. Finalmente, estudamos um pouco de jogos topológicos mediante diversos exemplos. / The main purpose of this work is to study some infinite combinatorics applications in spaces of continuous functions, defined in Hausdorff compact spaces. Using infinite combinatorics in Boolean algebras, through Stone duality, we obtain a compact Hausdorff space. With certain properties in Boolean algebras it is possible to analyze analytic properties in the space of continuous functions defined in such space. Specifically, we analyze the Grothendieck property. We also analyze the relationship between the space of continuous functions and the compact Hausdorff space on which it is defined. We present a result that allows to obtain several known results in a uniform way (only using facts of topology and set theory), giving the space of continuous functions a peculiar order. Finally, we study some topological games through several examples.

O principal objetivo deste trabalho é estudar diversas aplicações de combinatória infinita em espaços de funções contínuas, definidas em espaços compactos Hausdorff. Usando combinatória infinita para uma álgebra de Boole, por meio da dualidade de Stone, obtemos um espaço compacto Hausdorff. Com certas propriedades na álgebra de Boole é possível analisar propriedades analíticas no espaço de funções contínuas definidas em tal espaço. Especificamente, analisamos a propriedade de Grothendieck. Também analisamos a relação entre o espaço de funções contínuas e o espaço compacto Hausdorff sobre o qual é definido. Apresentamos um resultado que permite obter diversos resultados conhecidos de uma maneira uniforme (só usando fatos de topologia e teoria de conjuntos), dotando o espaço de funções contínuas de uma ordem peculiar. Finalmente, estudamos um pouco de jogos topológicos mediante diversos exemplos. / The main purpose of this work is to study some infinite combinatorics applications in spaces of continuous functions, defined in Hausdorff compact spaces. Using infinite combinatorics in Boolean algebras, through Stone duality, we obtain a compact Hausdorff space. With certain properties in Boolean algebras it is possible to analyze analytic properties in the space of continuous functions defined in such space. Specifically, we analyze the Grothendieck property. We also analyze the relationship between the space of continuous functions and the compact Hausdorff space on which it is defined. We present a result that allows to obtain several known results in a uniform way (only using facts of topology and set theory), giving the space of continuous functions a peculiar order. Finally, we study some topological games through several examples.