A geração automatizada de Interfaces de Usuário (IU) é objeto de estudo há muitos anos. Desde a década de 80, dezenas de projetos foram desenvolvidos e várias soluções apresentadas ao mercado. Entretanto, mesmo com os avanços obtidos neste cenário, inúmeras dificuldades ainda continuam presentes no dia-a-dia dos desenvolvedores de sistemas. A necessidade de processos, sintaxes e linguagens proprietárias associado ao elevado esforço de configuração e à baixa reutilização de tecnologias são os principais problemas nessa área. Objetivando sanar essas dificuldades, este trabalho propõe uma solução diferenciada para o problema, a qual reutiliza e integra-se à maioria das tecnologias comumente presentes nos ambientes de desenvolvimento e que conta com um exclusivo sistema de configuração, capaz de minimizar o trabalho de geração das IU. Sendo um típico gerador baseado em modelos, o software proposto é chamado MERLIN, e objetiva automatizar completamente a geracão de interfaces CRUD, as quais estão presentes em até 30% dos sistemas que operam sobre banco de dados. Para alcançar este objetivo, o software aposta no uso intensivo de heurísticas e na formação de uma estrutura auto-contida e realimentada de configurações, a qual reside unicamente nas classes compiladas da aplicação. Completando a sua arquitetura, um processo de geração em tempo de execução inibe a produção de qualquer linha de código-fonte, o que evita a necessidade de refatoração ao longo da evolução dos sistemas. Com esses elementos em evidência e focando inicialmente a plataforma Java, sinaliza-se uma solução diferenciada, apta para ser utilizada em ambientes profissionais de desenvolvimento. / The automated generation of User Interfaces (UI) has been the object of study for many years. Since the 1980s, dozens of projects have been developed and various solutions presented to the market. However, even with the advances obtained under this scenario, innumerable difficulties still continue to present themselves in the daily routine of system developers. The demands of proprietary methodologies, syntaxes and languages, the high level of effort needed for configuration and low reuse of technologies are the main problems in the area. With the object of rectifying these difficulties, this work proposes a solution specific to the problem, which reuses and combines the majority of the technologies already existing in development environments and relies on an exclusive configuration system, capable to minimize the work of generating the UI. Being a typical model based generator, the software under consideration is called MERLIN, and has as its objective to completely automate the generation of CRUD interfaces, which are present in up to 30% of the systems that interact with data bases. To achieve this objective, the software relies on the intensive use of heuristics and the creation of a self contained configuration feedback structure, which exists solely in the compiled classes of the application. Completing this architecture, a process of execution time generation eliminates the need for any source code, which significantly reduces the costs of refactoring the code throughout the evolution of the systems. With these elements in evidence and focusing initially on the Java platform, indicates that this distinguished solution is ready for use in professional development environments.

[pt] A robótica aplicada à reabilitação e amplificação humana está em uma fase iminente de se tornar parte de nossa vida diária. A justaposição da capacidade de controle humana e o poder mecânico desenvolvido pelas máquinas oferecem uma promissora solução para auxílio físico e de amplificação humana. O presente trabalho apresenta um exoesqueleto ativo para membros superiores controlado por uma alternativa e simples Interface Homem-Máquina (HMI) que utiliza o Modelo Muscular de Hill para aumentar a força e resistência mecânica do usuário. Músculos Pneumáticos Artificiais (PAM) são utilizados como atuadores por sua alta razão entre potência e peso e atuam o sistema através de um esquema com cabos de aço. Algoritmos Genéticos (GA) aproximam localmente os parâmetros do modelo matemático do atuador e o modelo fisiológico do músculo, que utiliza sinais eletromiográficos superficiais (sEMG) para estimar o torque na articulação do exoesqueleto. A metodologia proposta oferece três vantagens principais: (i) reduz o número de eletrodos necessários para monitorar a atividade muscular, (ii) elimina a necessidade de transdutores de força ou pressão entre o exoesqueleto e o usuário ou o ambiente e (iii) reduz o custo de processamento em tempo-real, necessário para implementações de sistemas embarcados. O exoesqueleto é restrito ao membro superior direito e a estratégia de controle é avaliada verificando o desempenho do usuário ao manipular uma carga de 3.1kg estática e dinamicamente com e sem o auxílio do equipamento assistivo. / [en] Robotics for rehabilitation and human amplification is imminent to become part of our daily life. The juxtaposition of human control capability and machine mechanical power offers a promising solution for human assistance and physical enhancement. This work presents an upper limb active exoskeleton controlled by an alternative and simple Human-Machine Interface (HMI) that uses a Hill Muscle Model for strength and endurance amplification. Pneumatic Artificial Muscles (PAM) are used as actuators for its high power-to-weight ratio and to drive the system through a cable arrangement. Genetic Algorithms (GA) approach locally optimizes the model parameters for the actuator mathematical model and the physiologic muscle model that uses the surface electromyography (sEMG) to estimate the exoskeleton joint torque. The proposed methodology offers three main advantages: (i) it reduces the number of electrodes needed to monitor the muscles, (ii) it eliminates the need for user force or pressure sensoring, and (iii) it reduces the real-time processing effort which is necessary for embedded implementation and portability. The exoskeleton is restricted to the right upper limb and the control methodology is validated evaluating the user performance while dynamically and statically handling a 3.1kg payload with and without the aid of the assistive device.

Made available in DSpace on 2016-04-26T18:18:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Cesar da Silva Teles.pdf: 5953003 bytes, checksum: a562faed567bb40ee6c5f2ea54f0a75f (MD5) Previous issue date: 2009-06-10 / This PhD thesis aims to point-out and map into our context, artistic tendencies basedon communication technologies that are supported by sensorial interfaces (triggered by gestures, touch and sound). The hypothesis realms that human-machines interactions shall be mediated by bodies-responsive touchless interfaces, without any device aid, like mouse, keyboards and many others. Our research has been supported by systemic works and researches - especially from the Claudia Gianetti, Esteves de Vasconcellos and Mark Hansen ones - and analyses highlighted artworks based-on digital media from Sterlac; Carmem Franinovic and Yon Visel; Myron Krueger; John Cage and Merce Cunnighan. Thus, we also propose artistic installations projects and a new approach of interactive music based-on our own touchless sensorial interface prototype. At our prototype and artworks, presence, gestuality and movements caused by the interactors, are mapped in a tridimensional space. Within this environment, people are detected by sensors that transform the triggered signals onto sound and images (generated and transformed) in real time, that sign irreversible imbrications between art and communication, and confirm our central issue / Esta pesquisa tem o propósito de pontuar e mapear tendências artísticas contemporâneas baseadas em tecnologias de comunicação, elaboradas a partir de interfaces sensoriais (reativas a gestos, toque e som). A hipótese que orientou a investigação é que as relações homem-máquina passarão a ser mediadas por interfaces que respondem ao corpo, sem utilização de comandos de teclado ou periféricos como o mouse. Do ponto de vista metodológico, operou-se a leitura crítica de bibliografia especializada e um mapeamento de obras artísticas relacionadas ao tema A partir de estudos de natureza sistêmica baseados em Maria Esteves de Vasconcellos, Claudia Gianetti, Humberto Maturana e Mark Hansen, são analisados projetos criativos com mídias digitais elaborados em ambientações com interfaces sensoriais e imersivas que constituem o corpus da pesquisa. Destacam-se aí os trabalhos de Sterlac; Carmem Franinovic e Yon Visel; Myron Krueger; John Cage e Merce Cunnighan. Ao final, apresentam-se projetos de instalações artísticas e um protótipo de uma interface interativa multimídia - por nós desenvolvidos - que reage poeticamente aos participantes sem a necessidade de qualquer contato físico. Neles, a presença, a gestualidade e a movimentação dos interatores são mapeadas em um espaço interativo tridimensional. No âmbito dessas instalações, os interatores são detectados por sensores geradores de algoritmos (capazes de ativar, gerar e modificar sons e imagens, expressas em tempo real), criando ambientes mediados por interfaces sensoriais, que anunciam as imbricações irreversíveis entre a arte e a comunicação e confirmam nossa hipótese central