Avanços técnicos na integração dos sistemas de comunicação e computação têm revelado interesse científico as potencialidades das redes de dispositivos telemáticos - nas quais integram equipamentos dotados de capacidade de transmissão e processamento de informação - em áreas que cobrem desde o ensino à distância, até telemedicina, automação remota e tele-instrumentação científica. Especialmente em virtude do reconhecimento das destacadas facilidades da Internet, dentre as aplicações mais visadas encontra-se o compartilhamento de recursos (dados e instrumentos) em escala global. Em um terreno ainda predominantemente marcado pelo empirismo característico das frentes de exploração recentes, este estudo investiga os fundamentos da operação à distância em redes telemáticas, através da identificação das atuais tendências no emergente campo do comando remoto via Internet, examinando os aspectos tecnológicos no que se concerne ao seu desenvolvimento e aplicações. A partir de uma extensa revisão do assunto, abarcando tanto o cenário acadêmico quanto a indústria industrial, o trabalho apresenta uma abordagem alternativa em relação às técnicas atualmente empregadas. Mediante a construção de um protótipo, o estudo introduz uma arquitetura experimental distribuída, baseada no conceito de ambiente virtual cooperativo, através da qual dispositivos tele-interativos exportam suas funcionalidades para os demais elementos na rede. Então, através de uma série de ensaios e avaliações, discutem-se as aplicações e limitações do mecanismo, bem como dos recursos tecnológicos atualmente disponíveis para a construção de efetivos sistemas de dispositivos telemáticos através da Internet. / Technical advances in the integration of computer and communication systems have drawn to the attention of scientific interest the potentialities of the telematic-device networks - where pieces of equipment endowed with information processing and transmission capabilities interact - in areas ranging from distance learning to telemedicine, remote automation and scientific tele-instrumentation. Particularly with the perception of the benefits brought about by the Internet, one of the most sought after applications is the global-wide resource (data and instruments) sharing systems. In a field still distinguished by the empirical practices that are typical in recent exploration fronts, this study investigates the foundations of distance operation in telematic networks by identifying the current trends in the emerging area of Internet-based remote command, examining the technological aspects that concerns to its development and application. Starting with an extensive review on the subject, covering both academic and industrial initiatives, this work introduces an alternative approach to the techniques currently employed. By means of a prototype, the study presents an experimental distributed architecture based on the concept of virtual cooperative environment, through which tele-interactive devices export their functionality to the other elements on the network. Then, through a set of tests and evaluations, applications and limitations of the mechanism are discussed, as well as the technological resources currently available for the development of effective telematic-device sharing systems over the Internet.

Avanços técnicos na integração dos sistemas de comunicação e computação têm revelado interesse científico as potencialidades das redes de dispositivos telemáticos - nas quais integram equipamentos dotados de capacidade de transmissão e processamento de informação - em áreas que cobrem desde o ensino à distância, até telemedicina, automação remota e tele-instrumentação científica. Especialmente em virtude do reconhecimento das destacadas facilidades da Internet, dentre as aplicações mais visadas encontra-se o compartilhamento de recursos (dados e instrumentos) em escala global. Em um terreno ainda predominantemente marcado pelo empirismo característico das frentes de exploração recentes, este estudo investiga os fundamentos da operação à distância em redes telemáticas, através da identificação das atuais tendências no emergente campo do comando remoto via Internet, examinando os aspectos tecnológicos no que se concerne ao seu desenvolvimento e aplicações. A partir de uma extensa revisão do assunto, abarcando tanto o cenário acadêmico quanto a indústria industrial, o trabalho apresenta uma abordagem alternativa em relação às técnicas atualmente empregadas. Mediante a construção de um protótipo, o estudo introduz uma arquitetura experimental distribuída, baseada no conceito de ambiente virtual cooperativo, através da qual dispositivos tele-interativos exportam suas funcionalidades para os demais elementos na rede. Então, através de uma série de ensaios e avaliações, discutem-se as aplicações e limitações do mecanismo, bem como dos recursos tecnológicos atualmente disponíveis para a construção de efetivos sistemas de dispositivos telemáticos através da Internet. / Technical advances in the integration of computer and communication systems have drawn to the attention of scientific interest the potentialities of the telematic-device networks - where pieces of equipment endowed with information processing and transmission capabilities interact - in areas ranging from distance learning to telemedicine, remote automation and scientific tele-instrumentation. Particularly with the perception of the benefits brought about by the Internet, one of the most sought after applications is the global-wide resource (data and instruments) sharing systems. In a field still distinguished by the empirical practices that are typical in recent exploration fronts, this study investigates the foundations of distance operation in telematic networks by identifying the current trends in the emerging area of Internet-based remote command, examining the technological aspects that concerns to its development and application. Starting with an extensive review on the subject, covering both academic and industrial initiatives, this work introduces an alternative approach to the techniques currently employed. By means of a prototype, the study presents an experimental distributed architecture based on the concept of virtual cooperative environment, through which tele-interactive devices export their functionality to the other elements on the network. Then, through a set of tests and evaluations, applications and limitations of the mechanism are discussed, as well as the technological resources currently available for the development of effective telematic-device sharing systems over the Internet.

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Over the last decades, the worldwide increase in cases of neuromotor health issues, due to overall population aging, motivated a growing research interest in improving rehabilitation processes with robotics. The performed studies opened the possibility to include other auxiliary technologies in physical and occupational therapy, like virtual reality and remote interaction between patients and therapists. Although there are verified and potential benefits to rehabilitation provided by these techniques, there are still few attempts towards tooling and methodology standardization, which could lead to faster developments. This work describes the creation of a proposed common computational platform for robotic rehabilitation studies, with support for virtual games and telecommunication. A preceding literature review helped to determine the requirements and development tools for such multipurpose system. Its modular and configurable design aims to allow components reuse and adaptability to different robotic therapy cases, even ones not initially intended, preventing work duplication. Details about the system\'s structure, components and operation are shown, focusing its provided flexibility. Multiplayer games involving position and force control are also created to test the proposed system in real and simulated environment, in order to demonstrate its usability for application and evaluation of robotic rehabilitation strategies. At the end, the results obtained so far are discussed and considerations about missing points and future developments are made. / Nas últimas décadas, o aumento global nos casos de problemas de saúde neuromotores, devido ao envelhecimento da população, motivou um interesse crescente na pesquisa sobre melhoria de processos de rehabilitação utilizando robótica. Os estudos realizados realizados abriram possibilidade de se incluir outras tecnologias auxiliares na terapia física e ocupacional, como realidade virtual e interação remota entre pacientes e terapeutas. Apesar dos benefícios verificados ou potenciais da aplicação dessas técnicas, ainda há poucas iniciativas no sentido de padronizar ferramentas e metodologias para sua implementação e teste, o que poderia catalisar os avanços na área. Esse trabalho descreve a criação de uma plataforma computacional comum para estudos de Reabilitação Robótica, com suporte a utilização de Jogos Sérios e teleoperação. Uma revisão bibliográfica prévia ajudou a definir os requisitos e ferramentas de desenvolvimento adequadas para tal sistema multipropósito. Seu projeto modular e configurável tem o intuito de permitir reutilização de componentes e sua fácil adaptação a diferentes tipos de terapia, mesmo não inicialmente planejadas, evitando duplicação de trabalho. Jogos multijogador envolvendo controle de força e posição são também criados para testar o sistema proposto em situações reais ou simuladas, de modo a demonstrar sua utilidade para aplicação Detalhes de sua estrutura de operação, protocolos de comunicação e componentes são mostrados, destacando-se a flexibilidade oferecida. Testes simples de viabilidade com indivíduos saudáveis são realizados, a fim de demonstrar sua utilidade para aplicação e avaliação de estratégias de reabilitação robótica. Ao fim, os resultados obtidos até então são discutidos, e considerações sobre informações ainda faltantes e trabalhos futuros são feitas.

Over the last decades, the worldwide increase in cases of neuromotor health issues, due to overall population aging, motivated a growing research interest in improving rehabilitation processes with robotics. The performed studies opened the possibility to include other auxiliary technologies in physical and occupational therapy, like virtual reality and remote interaction between patients and therapists. Although there are verified and potential benefits to rehabilitation provided by these techniques, there are still few attempts towards tooling and methodology standardization, which could lead to faster developments. This work describes the creation of a proposed common computational platform for robotic rehabilitation studies, with support for virtual games and telecommunication. A preceding literature review helped to determine the requirements and development tools for such multipurpose system. Its modular and configurable design aims to allow components reuse and adaptability to different robotic therapy cases, even ones not initially intended, preventing work duplication. Details about the system\'s structure, components and operation are shown, focusing its provided flexibility. Multiplayer games involving position and force control are also created to test the proposed system in real and simulated environment, in order to demonstrate its usability for application and evaluation of robotic rehabilitation strategies. At the end, the results obtained so far are discussed and considerations about missing points and future developments are made. / Nas últimas décadas, o aumento global nos casos de problemas de saúde neuromotores, devido ao envelhecimento da população, motivou um interesse crescente na pesquisa sobre melhoria de processos de rehabilitação utilizando robótica. Os estudos realizados realizados abriram possibilidade de se incluir outras tecnologias auxiliares na terapia física e ocupacional, como realidade virtual e interação remota entre pacientes e terapeutas. Apesar dos benefícios verificados ou potenciais da aplicação dessas técnicas, ainda há poucas iniciativas no sentido de padronizar ferramentas e metodologias para sua implementação e teste, o que poderia catalisar os avanços na área. Esse trabalho descreve a criação de uma plataforma computacional comum para estudos de Reabilitação Robótica, com suporte a utilização de Jogos Sérios e teleoperação. Uma revisão bibliográfica prévia ajudou a definir os requisitos e ferramentas de desenvolvimento adequadas para tal sistema multipropósito. Seu projeto modular e configurável tem o intuito de permitir reutilização de componentes e sua fácil adaptação a diferentes tipos de terapia, mesmo não inicialmente planejadas, evitando duplicação de trabalho. Jogos multijogador envolvendo controle de força e posição são também criados para testar o sistema proposto em situações reais ou simuladas, de modo a demonstrar sua utilidade para aplicação Detalhes de sua estrutura de operação, protocolos de comunicação e componentes são mostrados, destacando-se a flexibilidade oferecida. Testes simples de viabilidade com indivíduos saudáveis são realizados, a fim de demonstrar sua utilidade para aplicação e avaliação de estratégias de reabilitação robótica. Ao fim, os resultados obtidos até então são discutidos, e considerações sobre informações ainda faltantes e trabalhos futuros são feitas.