Mestrado em Automação e Controle de Processos

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Navegando Mestrado em Automação e Controle de Processos por Autor "Aguiar, Paulo Marcos de"

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    Automatização de medição de desgaste em insertos de brocas por meio de visão computacional
    (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) , 20/03/2018) Corazzim, Marcio; Aguiar, Paulo Marcos de
    A indústria e a comunidade científica trabalham sobre o monitoramento de desgaste de ferramentas de corte com o intuito de obter redução de custos nos processos e de uso de matéria-prima, assim como a melhoria da qualidade de produtos. Este trabalho desenvolveu um protótipo capaz de medir o desgaste de brocas com três insertos de metal duro. As brocas de 39 milímetros de diâmetro furaram anéis de rolamentos de grande porte em um centro de usinagem CNC. O desgaste nos insertos foi medido por meio de técnicas de visão computacional. As três cadeias de processamento digital de imagens realizaram primeiramente a aquisição das imagens por meio de uma câmera digital de uso industrial. As imagens foram capturadas sequencialmente e armazenadas em um diretório dentro do computador. Após isto, uma cadeia de seleção procurou e selecionou quatro imagens correspondentes às áreas de desgaste. A cadeia de medição foi aplicada sobre as quatro imagens selecionadas. Ela forneceu os desgastes frontais em dois lados do inserto central e mais dois desgastes de flanco nos dois insertos externos. Um programa computacional (Lupa) foi desenvolvido para automatizar o processo. A interface gráfica do usuário permitiu controlar a sequência do processo, parametrizar várias funcionalidades e monitorar o desgaste. O programa controlou as cadeias de processamento de imagens e registrou os valores de desgaste em gráficos de controle. As imagens foram armazenadas no computador para a formação de um histórico e os respectivos valores de desgaste foram guardados em uma base de dados para análises e aplicações futuras
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    Simulação de controle em aplicação de estímulo elétrico funcional
    (IFSP, 11/03/2014) Garcia, Douglas Canone; Aguiar, Paulo Marcos de
    Através do uso do Musculoskeletal Modeling Software (MSMS) em conjunto com Matlab – Simulink, desenvolveu-se uma ferramenta denominada Modelo de Controle e Simulação Musculoesquelética (MCSM), que permite simular um gerador de estímulo elétrico em conjunto com um controlador PID, atuando sobre um modelo musculoesquelético simulado por computador. Sendo assim, é possível simular a resposta muscular a um estímulo elétrico, contribuindo para reduzir o uso de seres humanos em etapas preliminares do desenvolvimento de órteses de estímulo elétrico funcional (FES), como exemplo de aplicação, simula-se uma órtese FES que atua sobre os músculos do bíceps e do tríceps para alcançar o posicionamento angular do braço em relação ao antebraço de uma pessoa. São explorados conceitos importantes sobre ativação muscular provocada por impulso elétrico, suas aplicações e limitações, permitindo compreender detalhes do desenvolvimento do MCSM através da aplicação proposta, onde o braço simulado é posicionado em vários ângulos diferentes simulando uma movimentação que garanta certo grau de independência a pacientes que sofram de limitações motoras, valorizando a movimentação mais que sua execução harmoniosa. Para alcançar esse resultado, os ganhos do controlador PID foram obtidos através do métodos experimental proposto por Ziegler–Nichols fazendo uso de dois critérios de cálculos, permitindo determinar a melhor abordagem para sintonia dos ganhos PID resultando em um comportamento mais realista para o MCSM. A partir dos testes realizados para ângulos de posicionamento predefinidos, gerou-se curvas de tendência para os ganhos PID, onde supõe-se que a variação de ganhos entre pontos conhecidos possa ser representada através de uma reta, o que permite calcular o valor dos ganhos em posições angulares intermediárias, através da simples interpolação dos pontos conhecidos. Essa tratativa contribui para o desenvolvimento de um controlador de sintonia automática dos ganhos PID, em ângulos intermediários partindo de ângulos predefinidos. Verificou-se que um critério de cálculo não convencional dos ganhos PID para o método de Ziegler–Nichols permite uma movimentação mais coerente com o conceito de funcionalidade esperado para uma órtese FES, gerando contribuição significativa para o desenvolvimento de dispositivos biomecânicos, que permitam maior independência motora, a pacientes com restrição de movimento e boa integridade muscular.
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    Sistema de sensoriamento de auxílio à marcha do idoso
    (IFSP, 2020-08-19) Kensshima, Gedeane Gomes da Silva ; Aguiar, Paulo Marcos de; Paulo Marcos de
    Este trabalho apresenta um sistema vestível para idosos de baixa visão, com objetivo de alertar por meio de sinais vibratórios possíveis obstáculos em um ambiente. O sistema desenvolvido é composto de dispositivos que se conectam entre si, enviando e recebendo dados de sensores de distância. Caso a distância de um obstáculo seja menor que um metro, sinais são enviados a motores de vibração localizados em um bracelete. Foram desenvolvidos dois protótipos de dispositivos sensores, que são utilizados sobre a coxa do usuário. Cada protótipo possui sensores diferentes (ultrassônico e laser) para análise de resultados. Os sensores laser obtiveram desempenho superior em tempo de resposta em relação ao ultrassônico, sendo recomendados para o desenvolvimento de dispositivos com melhor detecção de obstáculos, proporcionando mais segurança e maior autonomia ao idoso.