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.

No Brasil existem milhões de brasileiros com algum tipo de dificuldade de locomoção, sendo que grande parte dessas pessoas com deficiência necessita de cadeira de rodas para se locomover. Com o fato de existirem inúmeros de brasileiros cadeirantes, o desenvolvimento de tecnologias ditas ¨assistivas¨, ou seja, tecnologias que visam assistir estas pessoas em suas atividades, tem recebido uma crescente atenção, tanto do ponto de vista de negócios (com o aumento de produtos), como de pesquisas acadêmicas. Dentre estas linhas de pesquisa, a integração entre cadeiras de rodas automatizadas com sistemas de automação predial e residencial está entre as linhas de pesquisa de maior destaque, pois tem como objetivo tornar a vida do usuário de cadeira de rodas mais produtiva e cômoda, contribuindo para sua independência. Os sistemas de automação predial e residencial mais complexos elevam o nível de um ambiente automatizado para um ambiente inteligente, pois tornam o nível de abstração maior, fornecendo serviços de forma pervasiva. O ambiente inteligente necessita de informações para que possa oferecer seus serviços ao cadeirante, e uma informação importante seria a localização da cadeira de rodas automatizada. Neste contexto, este trabalho propõe um sistema de localização em interiores para cadeiras de rodas automatizadas em ambientes inteligentes. A proposta combina Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) e a tecnologia RFID, onde as etiquetas RFID são utilizadas como marcos de referências para a calibração automática dos parâmetros da RSSF, que convencionalmente são obtidos de forma experimental. O estudo de caso para validar o sistema de localização proposto foi realizado numa sala automatizada no prédio da Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) como ambiente inteligente, e uma cadeira de rodas automatizada adaptada para se comunicar com a RSSF. Além deste estudo de caso, foram realizados outros experimentos com intuito de avaliar qual método geraria os melhores resultados para o sistema de localização baseado em RSSF e a tecnologia RFID, combinando diferentes modelos de propagação de sinal RF e diferentes formas de calibrar os parâmetros da rede. Além disso, outras questões sobre o sistema de localização proposto foram analisadas, como por exemplo, a influência do aumento da quantidade de nós da rede na exatidão do sistema, o comportamento do sistema quando, para um mesmo cenário, o sentido do percurso é invertido, e a influência do leiaute dos nós da rede no desempenho do sistema. / In Brazil there are millions of people with some kind of limited mobility, and that most of these disabled people need a wheelchair to get around. With the fact that there are millions of wheelchair users, the development of assistive technologies, i.e. technologies to assist these people in their activities, has received increasing attention both from the standpoint of business (with the increase of products), as academic research. Among these lines of research, the integration of automated wheelchairs with home automation systems are among the research areas of greatest importance because it aims to make the user's life more productive and comfortable, contributing to their independence. The home automation systems more complex increase the level of an automated environment for intelligent environment, as they make the higher level of abstraction, providing pervasive services. The intelligent environment needs information so it can offer your services to the wheelchair user, and important information would be the location of the automated wheelchair. Within this context, this paper proposes an indoor positioning system for wheelchairs in intelligent environments. The proposal combines Wireless Sensor Networks (WSN) and RFID technology, where RFID tags are used as landmark for automatic calibration of the parameters of WSN, which are conventionally obtained experimentally. The case study to validate the proposed indoor positioning system was performed at an automated room in the building of Electrical Engineering, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) with the intelligent environment and automated wheelchair adapted to communicate with the WSN. In addition to the case study, other experiments in order to assess which method would produce the best results for the localization system based on RFID and WSN, combining different radio propagation model and different forms of calibrate the parameters of the WSN. In addition, other questions about the proposed indoor positioning system were analyzed, for example, the influence of increasing the amount of network nodes on the system accuracy, the behavior of the system for the same scenario when the direction of travel is reversed, and the influence of the layout of the network nodes on the system performance.

Orientador: José Irineu Gorla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Física / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CostaeSilva_AnselmodeAthayde_M.pdf: 2283688 bytes, checksum: eac5b6f7c38b063426e4284c060848a0 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O handebol em cadeira de rodas (HCR) é uma modalidade cuja prática competitiva foi iniciada recentemente no Brasil (CALEGARI, 2010). A avaliação motora tem um papel importante no treinamento desportivo e é necessária a criação de instrumentos para avaliação. O presente estudo tem por objetivo validar a bateria de testes de habilidades para atletas de HCR. A bateria é composta por cinco testes (Velocidade 20 m - VM, Bloqueio - BL, Condução de bola - CB, Precisão de Passes - PP e Eficácia de arremessos - EA). Participaram da amostra 11 atletas (oito homens e três mulheres) avaliados em dois momentos diferentes por três avaliadores. Os dados foram apresentados através de estatística descritiva e análise de variância foi utilizada para analisar o critério de objetividade dos testes. Para fidedignidade utilizou-se o coeficiente de correlação linear e a consistência interna foi avaliada através dos coeficientes de correlação linear (VM, BL, CB, PP) e Alpha de Cronbach (EA). O software utilizado para as análises foi o R-plus 2.10.0®. De modo geral a bateria mostrou-se objetiva pois não foram encontradas diferenças entre as avaliações realizadas pelos diferentes avaliadores. Quanto aos critérios de fidedignidade e consistência interna, apenas três testes apresentaram resultados satisfatórios, sendo exceção os testes EA e PP cujos valores de correlação apresentaram-se abaixo de 0,50 (consistência) e abaixo de 0,69 (fidedignidade) que por isso foram excluídos da bateria. Conclui-se deste estudo que a bateria de testes de habilidades para atletas de HCR é uma bateria válida para avaliação no HCR. / Abstract: The Wheelchair Handball (WH) is a competitive sport whose practice was started recently in Brazil (CALEGARI, 2010). The motor assessment has an important role in sports training and it is necessary to create instruments for evaluation. This study aims to validate a battery of skills tests for athletes of HCR. The battery consists of five tests (20 m Velocity - V, Block - BL, Driving the ball - DB, Passes for Precision - PP and Efficacy of pitches - EA). A sample of 11 athletes (3 men and 8 women) were evaluated at two different days by three evaluators. The data were presented using descriptive statistics and analysis of variance was used to analyze the criterion of objectivity of the tests. For reliability, we used the linear correlation coefficient and internal consistency was evaluated using the linear correlation coefficients (VM, BL, CB, PP) and Cronbach's Alpha (EA). The software used for the analysis was R-2.10.0 Plus®. Generally the battery proved to be objective since there were no differences between the evaluations made by different evaluators. The criteria for reliability and internal consistency, only three tests showed satisfactory results, with the exception EA and PP tests whose correlation values were below 0.50 (consistency) and below 0.69 (reliability) so that were excluded from the battery. We conclude from this study that the battery of skills tests for athletes of HCR is a valid assessment battery in the HCR / Mestrado / Atividade Fisica, Adaptação e Saude / Mestre em Educação Física

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-09-17T17:22:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_impressao.pdf: 2956113 bytes, checksum: e6a4b36626de2a1892da7e9ffd7ac14a (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-09-17T17:22:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_impressao.pdf: 2956113 bytes, checksum: e6a4b36626de2a1892da7e9ffd7ac14a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T17:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_impressao.pdf: 2956113 bytes, checksum: e6a4b36626de2a1892da7e9ffd7ac14a (MD5) Previous issue date: 2018-08-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Currently, diverse existing training environments help new users of electric powered wheelchairs (EPW) learn how to drive, acquaint and improve their abilities with these assistive devices. Several authors are developing such environments, and most of them use virtually simulated wheelchairs. Despite the similarities between virtual and real wheelchairs, it is easier to drive the real device because representation of the wheelchair physical behavior is still a problem for virtual simulated environments. Concerning the driving methods, most of them are based on a joystick, which does not give the opportunity for users to test, practice and acquaint themselves with new technologies, such as driving through eye movements. This work implements and tests a more realistic approach for a training environment dedicated to new users of EPW. The proposed system is based on a real EPW controlled by teleoperation, and it is flexible enough to attend to multiple driving methods. An architecture that allows a user to send command messages to control a real EPW through the Internet was implemented to validate the system. The implemented driving methods were conventional joystick, eye-tracker and a generic human-machine interface. For the system’s evaluation, scenarios were created considering the implemented driving methods, and also scenarios considering a long distance teleoperation. The experimental results suggest that new users can practice safely using a real EPW through the Internet, even in a situation with a communication delay of 130.2 ms (average). Furthermore, the proposed system showed potential for attending new EPW users with different types of disabilities and to be a low-cost approach that could be applied in developing countries. / Atualmente, diversos ambientes de treinamento existentes ajudam novos usuários de cadeira de rodas motorizada (CRM) a aprender a comandar, se familiarizar e aprimorar suas habilidades. Vários autores estão desenvolvendo esses ambientes, e a maioria deles está usando CRM virtualmente simulada. Apesar das semelhanças entre a CRM virtual e a real, observouse que é mais fácil comandar o dispositivo real. Isso ocorre porque nesses ambientes virtuais, a representação do comportamento físico da CRM ainda é um problema. Outro aspecto observado, foi a respeito dos métodos de condução, onde a maioria dos trabalhos utiliza apenas o joystick. Porém, esse método não oferece a oportunidade a usuários com deficiência severa de aprender a comandar a partir de novas tecnologias, como por exemplo, o rastreamento ocular. Para superar essas dificuldades, este trabalho propõe, implementa e valida uma abordagem mais realista, a qual é baseada em treinamento por teleoperação e por múltiplos métodos de condução. Foi implementada uma arquitetura que permite ao usuário enviar comandos remotamente para comandar uma CRM real a longas distâncias. Os métodos de condução implementados foram por joystick, eye-tracker e por meio de uma interface humanomáquina genérica. Para a avaliação do sistema, foram criados cenários considerando diferentes configurações. Os resultados experimentais sugerem que novos usuários podem praticar com segurança utilizando uma CRM real através da Internet, mesmo em uma situação com delay de 130,2 ms (média). O sistema proposto mostrou potencial em atender novos usuários de CRM com diferentes tipos de deficiência, bem como de ser uma abordagem de baixo custo com possibilidade de ser aplicada em países em desenvolvimento.

A pesquisa relativa ao transporte ferroviário no Brasil tem se intensificado nos últimos anos visando principalmente a melhoria no desempenho do par rodatrilho. Isso se deve à demanda de se transportar cada vez mais carga por eixo com a finalidade de reduzir o custo de transporte. Através de mudanças na microestrutura do material ou de mudanças na composição das ligas utilizadas na fabricação pode se aumentar a resistência do par roda-trilho. Neste trabalho foi analisada a influência de diferentes microestruturas (puramente perlíticas e perlíticas-bainíticas), obtidas por meio de tratamento térmico por dilatometria, nas propriedades de um aço alto carbono similar ao utilizado em rodas convencionais classe C AAR destinadas ao transporte de carga pesada. As análises empregaram técnicas metalográficas (identificação de fases presentes e distância interlamelar da perlita), ensaios magnéticos (saturação magnética e ruído magnético de Barkhausen), ensaio mecânico de dureza e ensaio tribológico de resistência ao desgaste por deslizamento. Foram caracterizadas rodas ferroviárias classe C AAR em quatro condições distintas: usadas e novas, fundidas e forjadas. / Research about rail transport in Brazil has been intensified recently due the need to improve the wheel-rail performance, considering the demand of increasing axle load aiming for transportation cost reduction. Changes in the material microstructure or in the alloys composition can improve the wheel-rail resistance. A eutectoid steel similar to that used in conventional class C AAR wheels (designed to heavy haul transportation - high loads and low speeds) was submitted to isothermal heat treatments applying dilatometry techniques at ten different cycles. Different microstructures (totally pearlitic and pearlitic-bainitic) were obtained and their influence on the mechanical and magnetic properties was analyzed. The analysis included metallographic techniques (identification of phases and pearlite interlamellar spacing), magnetic testing (magnetic saturation and magnetic Barkhausen noise) and mechanical testing (hardness and pin-ondisc tests). Railway wheels Class C ARR were characterized in four different conditions: new and used, cast and forged.

A articulação do ombro é muito solicitada em indivíduos com lesão medular usuários de cadeira de rodas, seja no deslocamento diário, na propulsão da cadeira de rodas ou na prática paradesportiva. Diante dessa realidade, este estudo teve por objetivo avaliar e comparar o desempenho muscular através do pico de torque corrigido pela a massa corporal, o trabalho e a potência dos grupos musculares do manguito rotador, relacionados aos movimentos de rotação interna e externa dos ombros, em atletas de basquetebol em cadeira de rodas, com trauma raquimedular, comparando-os com indivíduos com trauma raquimedular, sedentários, utilizando como instrumento o dinamômetro isocinético da marca 4 BIODEX®. Foram avaliados 36 indivíduos com trauma raquimedular, com níveis de lesão completa abaixo de T1 e idades entre 18 e 45 anos. Sendo 18 indivíduos atletas de basquetebol em cadeira de rodas e 18 indivíduos cadeirantes sedentários. Os testes isocinéticos foram realizados na posição sentada, com o ombro em 45° de abdução no plano da escápula e 30° de flexão no plano frontal, com amplitude de movimento de 70°, sendo 40° em rotação externa e 30° para rotação interna. O protocolo foi realizado por meio do teste isocinético com cinco repetições para as velocidades de 60°/s e 180°/s, com propósito de avaliar o pico de torque/peso e o trabalho, e 10 repetições em 300°/s para avaliar a potência muscular, em ambos os ombros, com intervalo de 1 minuto, entre as repetições. As comparações entre as variáveis foram analisadas com o teste do quiquadrado ou teste exato de Fisher. Para a análise das diferenças entre as médias das variáveis contínuas, utilizou-se o teste t, com nível de significância de 5%. Como resultado, observou-se semelhança das variáveis antropométrica entre os grupos; o pico de torque/peso, o trabalho e a potência muscular dos rotadores internos e externos de ambos os ombros dos atletas de basquetebol em cadeira de rodas foram significativamente maiores quando comparados com o grupo controle, em todas as velocidades testadas (P <0,001); também foi encontrada uma correlação do ganho de força muscular com o tempo de lesão medular. Conclui-se que os atletas cadeirantes apresentaram maior desempenho muscular em relação aos cadeirantes que não praticavam nenhum tipo de esporte. / The shoulder joint is much, requested in individuals with spinal cord injury wheelchair users, at offset journal, in wheelchair propulsion, as well as in practice to-sports. Facing this reality, the present research aimed to evaluate and compare the performance through muscle peak torque fixed by body mass, the work and the power of the rotator cuff muscle groups, related to the movements of internal and external rotation of the shoulder, in basketball, wheelchair athletes with spinal cord injury, comparing them to individuals with spinal cord injury, sedentary using as an instrument the isokinetic dynamometer 4 BIODEX® brand. 36 individuals were evaluated with spinal cord injury, with complete injury levels below T1 and between the ages of 18 to 45 years. Being 18 individuals athletes of wheelchair basketball and wheelchair accessible, sedentary individuals 18. The isokinetic tests were performed in a sitting position, with the shoulder in 45° of abduction in scapula and 30° of flexion in the frontal plane, with range of motion of 70°, and 40° in external rotation and 30° for internal rotation. The Protocol was carried out through the isokinetic test with 5 reps for 60°/s speeds and 180°/s with purpose to assess the peak torque/weight and work, and 10 repetitions at 300°/s to assess muscle power, in both shoulders, with 1 minute interval between repetitions. The comparisons between the variables were assessed the Chi-square test or Fisher\'s exact test. For the analysis of the differences between the media of the variables keep, used the t test, with a significance level of 5%. As a result, it was observed there similarity between the groups Anthropometric, that the peak torque/weight work and muscle power of internal and external rotators of both shoulders of the athletes of wheelchair basketball was significantly higher when compared with the control group, the tested velocities (P < 0.001) and correlation of muscle strength gain with time of spinal cord injury. It is concluded that the wheelchair athletes has increased muscle performance in relation to wheelchair users who do not practice any kind of sport.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-13T17:32:01Z No. of bitstreams: 1 michellealinebarreto.pdf: 11357838 bytes, checksum: 0a9056008d48e065a6a5b5c0bdd0d16c (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-14T10:30:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 michellealinebarreto.pdf: 11357838 bytes, checksum: 0a9056008d48e065a6a5b5c0bdd0d16c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T10:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 michellealinebarreto.pdf: 11357838 bytes, checksum: 0a9056008d48e065a6a5b5c0bdd0d16c (MD5) Previous issue date: 2011-05-02 / A dança esportiva em cadeira de rodas é uma modalidade competitiva de dança que é praticada em diversos países. O esporte é disputado em duplas em dois estilos: no duo dance, os dois atletas usam cadeira de rodas para dançar, já no combi, um dos competidores deve ter a necessidade do uso da cadeira de rodas para dançar e o outro parceiro dança de pé, e não tem deficiência. Esse último estilo é praticado no Brasil há cerca de dez anos. A proposta desse estudo foi contar a história da dança esportiva em cadeira de rodas no país, através de fatos e vozes. Para tal história, além de escrever uma versão factual e cronológica, baseada em documentos, buscamos auxílio na história oral que tem por objetivo permitir que as minorias, nesse caso as pessoas com deficiência, tenham voz perante a sociedade. Os atletas tiveram oportunidade de relatar suas experiências buscando em suas memórias fatos marcantes que revelam os significados da dança esportiva em cadeiras rodas para si mesmos e que constroem uma possível história do esporte. O estudo iniciou-se a partir da necessidade de entender como essa modalidade, sem raízes na cultura brasileira, se constituiu e se consolidou no país, mantendo-se há dez anos, sem incentivos enquanto modalidade esportiva. Descrever de forma científica e cronológica a história do surgimento e da construção da dança esportiva em cadeira de rodas nos permitiu analisar os eventos ocorridos e os significados para os atletas envolvidos nesse contexto, e isso nos mostrou uma história diferente se comparada aos demais esportes e apontou para o momento de evolução do esporte. / The wheelchair dance sport is a competitive sport dancing that is practiced in many countries. The sport is played in pairs in two styles: the duo dance, the two athletes in wheelchair dance, as in combi, an athlete must have the need to use the wheelchair to dance and another standing dance partner without any disability. This latter style has been practiced in Brazil for about ten years. The purpose of this study was to tell the history of wheelchair dance sport in the country considering facts and voices. To do so and write a factual and chronological version, based on documents, it was tried to find the basis in oral history which gives the minorities, in this case people with disabilities, a voice in the society. The athletes had the opportunity to communicate their experiences. In doing so they were motivated to search in their memories the meaningful facts related to the wheelchair sportive dance that helped to create an imaginary about the sport history in their lives. This study started from the need to understand how this modality without roots in Brazilian culture was produced and consolidated in the country, and even without any support for about ten years, it remained until today. Taking into consideration scientific and chronological history referred to the emergence and construction of the wheelchair sportive dance thru the events and important facts considered by the athletes implicated in this context shows us a different story compared to other sports and announces a time of evolution for this sport.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-04-10T14:32:43Z No. of bitstreams: 1 guilhermemarinsmaciel.pdf: 9983956 bytes, checksum: 320096faa3f7fde371bb72a6ab3faba1 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-04-10T14:56:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guilhermemarinsmaciel.pdf: 9983956 bytes, checksum: 320096faa3f7fde371bb72a6ab3faba1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-10T14:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guilhermemarinsmaciel.pdf: 9983956 bytes, checksum: 320096faa3f7fde371bb72a6ab3faba1 (MD5) Previous issue date: 2018-01-22 / O campo da robótica assistiva lida com as tecnologias voltadas para pessoas com imparidades físicas. Alguns deficientes possuem tetraplegia e não podem movimentar os membros inferiores e superiores mas, dependendo do grau da lesão, podem acionar as musculaturas do ombro e pescoço. Visando este grupo, o presente trabalho propõe uma arquitetura de sistema semiautônomo para cadeiras de rodas inteligentes (CRIs) baseada na plataforma Robotic Operating System (ROS), embarcado em uma Raspberry Pi 3, com ênfase em baixo custo e não necessidade de localização global. É apresentada uma proposta de interface homem-máquina baseada em comandos de voz, na qual uma central de controle utiliza uma Rede de Petri para configurar e administrar o sistema. As transições são disparadas por um conjunto de frases. Depois de cada evento, o usuário recebe uma frase de retorno através de alto-falantes. Para o sistema de navegação é utilizado um controle compartilhado de velocidade, em que, utiliza-se uma Unidade de Medição Inercial (IMU) para reconhecer o padrão de movimento desejado através de medições da inclinação da cabeça do usuário. Paralelamente, um algoritmo inteligente emprega uma câmera de profundidade para reconhecer os obstáculos nos arredores e atuar em conjunto no controle, de modo a aumentar a manobrabilidade e segurança. Uma metodologia de travessia de passagens estreitas de forma autônoma é uma outra técnica proposta. Nesta técnica duas extremidades de um acesso delgado são reconhecidas por meio da câmera de profundidade e um controlador não-linear realiza a tarefa. Nos resultados, as metodologias propostas foram analisadas através de modelos de CRIs em Matlab e na plataforma de simulação Gazebo. Para testes práticos, foi utilizado um robô diferencial Pionner-P3DX. Os resultados exibidos nesta dissertação se revelaram promissores, evidenciando a aplicabilidade do sistema. / The field of assistive robotics works with technologies aimed at people with phy-sical impairments, some handicapped have quadriplegia and cannot move the lower and upper limbs, but, depending on the degree of injury, the shoulder and neck musculature can be used. Aiming at this group, the present work proposes a semiautonomous sys-tem architecture for smart wheelchairs based on the Robotic Operating System (ROS) platform, embedded in a Raspberry Pi 3, with emphasis on low cost and no need for global localization. A proposal for a human-machine-interface based on voice commands is presented, where the control center uses a Petri Net to configure and administer the system. Transitions are triggered by a set of phrases and after each event, the user re-ceives a return phrase through speakers. For the navigation system, a shared control of velocity is used. An Inertial Measurement Unit (IMU) is applied to recognize the desired movement pattern through measurements of the user's head inclination. In parallel, an intelligent algorithm employs a depth camera to recognize obstacles around and work together in control, increasing maneuverability and safety. Another technique proposed is a methodology of autonomous narrow passages crossing, the depth camera recognizes the borders of thin access and a non-linear controller performs the task. In the results, the proposed methodologies were analyzed using simulated models in the Matlab and the Gazebo platform. For practical tests, a Pioneer-P3DX differential robot was used, the results presented in this dissertation were promising, evidencing the applicability of the system.

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fumes_FabianoGonzaga_M.pdf: 12049048 bytes, checksum: df4dc1dd45d74bbdc31c6a5893edd4fe (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho apresenta a comparação entre os diversos critérios de fadiga multiaxial de alto ciclo aplicados ao problema de contato roda-trilho. Para isto, é utilizado um modelo elastoplástico tridimensional de elementos finitos capaz de permitir o cálculo tanto das tensões geradas pelo rolamento de uma roda livre de tensões residuais de fabricação como de uma roda que contenha as tensões residuais provenientes do processo de tratamento térmico, obtidas através de uma simulação térmico-estrutural. Estes dois cenários são avaliados segundo critérios de fadiga multiaxial baseados tanto em planos críticos, como Dang Van, Matake e McDiarmid, quanto nos baseados em invariantes do tensor de tensões, como Sines, Crossland e Kakuno Kawada. Pela natureza da fadiga de contato, que não possui condição de vida infinita, é estimado para cada critério um número de ciclos para o aparecimento das trincas. Como resultado, observa-se que para alguns critérios como Dang Van, Sines e Kakuno-Kawada, a vida em fadiga é beneficiada pelo processo de tratamento térmico, enquanto para os demais, as tensões residuais de fabricação provocam uma redução no número de ciclos para o aparecimento das trincas / Abstract: This work presents a comparison of different high cycle multiaxial fatigue criteria, applied to wheel- rail contact. For this, it is used a three-dimensional elastoplastic finite element model able to calculate stresses generated by the rolling of a wheel free of residual stresses from manufacturing process and also by a wheel containing the residual stresses from heat treatment process, generated by a thermal-structural simulation. These two scenarios are evaluated according to multiaxial fatigue criteria based on critical planes, as Dang Van, Matake and McDiarmid, and also based on the invariants of the stress tensor, as Sines, Crossland and Kakuno Kawada. Due to the nature of rolling contact fatigue, which has no condition of infinite life, a number of cycles for crack appearance are estimated for each criterion. It can be notice that for some criteria, such as Dang Van, Sines and Kakuno-Kawada, fatigue life is benefited by the heat treatment process, while for others the residual stresses from manufacturing promote a reduction in the number of cycles / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Itamar Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T17:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiroz_SymeReginaSouza_D.pdf: 5101982 bytes, checksum: 1143c4b43c52ed713ed719367ce07ead (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A tendência mundial das estradas de ferro é utilizar carga elevada por vagão no transporte de produtos e alta velocidade no setor de passageiros. Em ambas as situações, as rodas ferroviárias são muito solicitadas mecanicamente e, em função disso, as propriedades mecânicas dessas rodas devem ser rigorosamente controladas, tendo em vista que as principais causas de acidentes envolvendo trincas nas rodas, ou a retirada da roda antes do final de sua vida, estão direta ou indiretamente associadas a baixos níveis de resistência mecânica, resistência à fadiga e tenacidade à fratura. O conhecimento do comportamento mecânico das rodas ferroviárias com base nas suas propriedades mecânicas é imprescindível para o projeto de rodas ferroviárias e para o aprimoramento de seu processo de fabricação. Este trabalho tem como objetivo caracterizar e analisar a microestrutura, as propriedades mecânicas e os micromecanismos de fratura de cinco rodas ferroviárias, duas fundidas e três forjadas, a partir de corpos-de-prova usinados dos aros e discos dessas rodas. As propriedades mecânicas analisadas são as básicas (limite de escoamento, limite de resistência à tração, alongamento específico até à fratura, redução de área, dureza e energia de impacto Charpy), a resistência à fadiga e a tenacidade à fratura, de corpos-de-prova usinados das rodas ferroviárias. Além das microestruturas e das propriedades mecânicas, foram também caracterizados e analisados os micromecanismos de fratura dos corpos-de-prova dos ensaios de fadiga e impacto, por meio de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados dos ensaios indicam, em relação aos limites de escoamento e de resistência à tração, que não houve diferenças significativas entre as rodas fundidas e forjadas analisadas. Quanto à dureza (HRC), ductilidade (alongamento específico e redução de área) e tenacidade à fratura, as rodas forjadas apresentaram valores superiores. Em relação à resistência à fadiga, uma propriedade importante no caso de rodas ferroviárias, os corpos-de-prova usinados das rodas forjadas apresentaram melhores resultados em relação às rodas fundidas. Pode-se também concluir que, tanto para as propriedades mecânicas básicas e nobres como também para os micromecanismos de fratura, os resultados obtidos são compatíveis aos encontrados na literatura especializada, validando e comprovando que a metodologia de análise pode ser utilizada para melhorar os projetos e os processos de fabricação de rodas ferroviárias de aço fundidas e forjadas / Abstract: The word wide tendency of railroads is to use high load per wagon in cargo transport and high-speed in passenger sector. In both situations, the railway wheels are very mechanically requered, and as a result, the mechanical properties of these wheels should be controlled strictly in order that the main causes of accidents involving wheels cracks, or withdrawal of the wheel before end of its life, are directly or indirectly associated with low levels of strength, fatigue resistance and fracture toughness. Knowledge of the mechanical behavior of railway wheels based on their mechanical properties is essential for the design of railway wheels and the improvement of its manufacturing process. This work aims to characterize and analyze the microstructure, mechanical properties and fracture micromechanisms of five railway wheels, two cast and three forged, from the machined specimens of the rim and web of these wheels. The analyzed mechanical properties are the basics (yield strength, tensile strength, elongation, reduction in area, hardness and Charpy impact energy) the fatigue resistance and the fracture toughness, from the specimens machined of railway wheels. In addition to the microstructures and mechanical properties were characterized and analyzed the micromechanisms of fracture of the specimens of fatigue and impact tests, using scanning electron microscopy. The test results indicate, with respect to the yield strength and tensile strength, there were no significant differences between cast and forged wheels analyzed. The hardness (HRC), ductility (elongation and reduction in area) and fracture toughness of the forged wheels showed higher values. Regarding resistance to fatigue, an important property in the case of railway wheels, the forged wheels machined specimens shown better results compared to cast wheels. One can also conclude that, for both the basic and noble mechanical properties as well as for the micromechanisms of fracture, the results are compatible with those found in the literature, validating and verifying that the method of analysis can be used to improve the castings and forgings steel railway wheels and manufacturing processes and projects / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutora em Engenharia Mecânica