CT - TCC - Engenharia Mecatrônica

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Localização baseada em odometria visual para robôs móveis terrestres
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-07-11) Camilo, José Igo Soares; Nogueira, Marcelo Borges; Silva, Bruno Marques Ferreira da; https://orcid.org/0009-0007-2452-9581; http://lattes.cnpq.br/2447665278953079; Nogueira, Marcelo Borges; Silva, Bruno Marques Ferreira da; Alsina, Pablo Javier
Este trabalho propõe e avalia uma abordagem de localização para robôs móveis terrestres baseada na Odometria Visual, com ênfase em sistemas de baixo custo e sensores amplamente disponíveis. A metodologia consiste na estimativa da pose do robô a partir de imagens capturadas por uma câmera monocular, utilizando técnicas de reconstrução geométrica, triangulação e otimização via Bundle Adjustment. Para lidar com a limitação da Odometria Visual monocular quanto à ausência de escala métrica, também é implementado um sistema de Odometria de Rodas, baseado em leituras de encoders. As estimativas de Odometria Visual e Odometria de Rodas são posteriormente comparadas e avaliadas de forma quantitativa e qualitativa, utilizando métricas consolidadas como o Erro Absoluto de Pose e o Erro Relativo de Pose, com base em trajetórias de referência oriundas de datasets públicos e de um robô real. Os resultados mostram que a Odometria Visual pode superar a Odometria de Rodas em precisão em diversos cenários, especialmente em ambientes com deslizamentos ou irregularidades, reforçando seu potencial como componente essencial em sistemas híbridos de localização.
Estudo de caso: diminuições em frequências de interrupções num sistema de amarrações de materiais na indústria de aço
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-29) Mota Júnior, Marcelo Ferreira; Araújo, Márcio Valério de; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4774475T0&tokenCaptchar=03AFcWeA5CYfnyXuebYOe7G0hyUGworbiQ8CCK91_pWmz8JkLwtjpuGjAb-_Be3PrhOlsy7rFUkLBZ46QivnXB6harGCzetgXtvt45A5Fas1j8uQ0DV2euhkwAqdhwWC7tgB9FjgE7pxEfwO8WIMcQC2weImTxvqrZeXvcKCsptyx2txusklGUPc1JFSPr2nBx8ccVs96xFLqZ7M-DlagiDxlGh6gxy76j17EnpUcaCWE8HfU_cy9doBd2PDifLytoGVfbFuvBT9Jt9HuaPQChtU2scPuz-HV_xlf0wtQWK8SkLNFHzpO0A1CCJH9DPb2AVI9FrFoEERzf9LqZtJFuc0J5Md1G5MTf_5ZDBtc9Ae6btbVBRGyj31eeGekr1nvjUM9u4gw88ox9J3z5RquNxzJ3_LLk7qQFJBH7SWvj9Oxuriswd1LhPUZr1oaA_h4-1QpcENRTesrndpuTiMaMrXb0__fp7wrMaLzwCWen5NQp3u-0RfQXPNgxMR3L3O_EIm5A65J__mIYXNy-gnf6x-hJ5OE97Md4TR0CpOTUgyL5WKDKw7YG69TcBQ5BR7FcPdkHrJJZ_p_ENTl-q8zR9FvPlneoEVRh9WORy1C1PeAjzrk9yhb0bcr8jyaOwGyNZOzbFYQfpHvm7GaBlP5C_5nHqbQUMELUJUVvawbIRSdngrb_I5ZoM8GcAGadg3vjvRsq4cB0VW9AfizCsHx90b9SOG5O9FIrpBCjYjVTapr4ztGqg5EquMwq7fwOND6B8ktm60jOKAIuD3GUXI2yVAAkdHQlFph9wO-bwTECdQvjiOG4clvvGzwxvWaZ3-WV5pnbjzfMbDLovylQ38pmm_Y3w8m6LN9InKcUbTwpkbul5u_5XojuuwyVDMcptiSnna2wM4CWuQQdmsMnR__3lD1Etr02HXP7GF_JKjy8Q6u-znp18p6y6HMbIJsoXX4qG3eCrWLBDwDpVgaNfgaFHu8hjNN95hqZyB8QPPpkPAJVpiY2KReaChmDYYrVUrcwb0ghWk6Iu-PE; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4897072D8&tokenCaptchar=03AFcWeA6mrWH7pJCsBfFxd2J9DE2SV9-lHB_2O5CvyCqWbF6kObEv-8ejAAFeSTKpKVWYUmxEPVs8Ldg8SxlMs5ricUqKgC5RzKgWpw05Mtd4nU8jse6rjorU6hYPGGeABaVyTUYcxZ5Xv0jA4m0_e81ZubE6eKvyD9fGSAew6GXusQdcEdqRfUp3hA2auZ4lvoDN-x7zilOnflFMHssR1saq5zqbfXhsnj1issPKaWYuaK-_bbwiBGFhUT34sXJSXutUW581qDudq4VDtLlRcoyiUGS5hOrvWBmyLs3uHh-d1YBLv4Qt8TJlTmpt1opyjJ0ak9sTIk02wUISkcFDpQD1iLi2OxKnrJZufGruH8_B2a7S05Uog0kXLiRO8WssPVp4kj4GIWRE4TCcy6k57atjxR18dWEbTshVycoHRLGqX79ahoWxpc1zrHPbM7Z37456cWZ7HlWh1DtfuR5s1mAx8JoAd2Jbb06pPf_Lzpxz0jlBtqIIzvfNapf659X_H6Gsfq0AXGlojof9IPm3BaApol998CAi16Zi5O8j23TGCML4-0VY4ps2Re5XtqqqilRDn4N8tcSOPAL0uBt0mFY0DoCaEzzBe331phX6qadlRwdZ_io5eHaunUjhKpChrPACU3OjVe8EXkSfDdrPnogOLbcxwhijv7RGbDWh-hFGknyl254LYOmTBKxCP9vCCIzd62A9gWOQgpjQtVvR_EtFhASSjx7lB3SW37KIkkEY0vqOcyfaIyfRa1g4EOGx2GKTLZOSHuoj-Thx_tFsV64MGCBQJkMzA6OMjKl4SpdlkuhQ2_Xit7TrYvGoPB6fT2zxa-lq3ShF31yhm6HtyuvXobU6c4NL31qXOAjB3CKAEZSbFAYNvWwSGCQARpzT2EQq2vciFva8Xk3EeMTSM5HwP27FoqgH2RVHIypf-jZ7KEKROwjWTmkLnwacT05N96mQk8w9O73KSuLXB7OMLC2VzFU9Xs3JLNFN6ZwXXjZ57CIju3WB16XQJ8aAKb1oOp-qmuYpWo6o; Alves, Camilo Gustavo Araújo; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4038246E7&tokenCaptchar=03AFcWeA6qVHdFSpff8vTLxa9a1SLA0jj9KuHSNFXBHIhy7kv6_t2TuqMTQ4i11Y8Z0_mIcODUkJ2w-l2eHbtHQg93p08tIt2eXQy0O7nQWRk4yg0SZexzjcx6fe0bfzEEBBIydInVSYRzOeLccEo_zAG4wEMvtOYTBA0sMHT_-sRc8KNbO05r1ObJNxf0ZDXiEVK8H9VlIQ-KW_22Pl93I9Xb3EmRW0_HIjcWqTTgHnUUuuqYwqUJanciSnlDHQ2zkEpx182LMCD4ZoprOoPQSpf1c2Lmn9y6zF372QFoVsw4nMn66zX2i8BVENjpd9MlHeJP3kDZkXwwQ6qZADcPADLiM2RMtwE48_kRJP-_MpbM_X_UlA5AM5sWLF8QDr3lQbSacLmwA7LNPTk1UuPoPXkUnwXgClbWc-sT6k5fnbYxFuimxBVy0VR0PvKS_NSdgr8UpDaJKlHwLo2ZfFYT-eagFMIbIe93JXHqF4OCk_m1XTai34Dq8lTtEJvzdgmrlpsYuJiQWNZV-w8x_ERiGuV8P2SDdLhtZEhWsjw6K4WPxnPGrnQcu1CA_X1EboUqFkCgtomLXfXlGQ6GguZFNtOAJpgaqg9Pe-0aQYSQXihozkv8jTWLGMheaQbWz-1AuH7CgIXks6_5K1cMoJFVsMjGQiOZ57FnBZ80whvSTj50XXehzZ8bPMHcOLCkgfHzgddrrqvRE9HL-C5mDyeLOPMoke7hPGGggCNiJT5oM_cx5gsNwfQr-r0QPBsm1omYPbJY_ZggTwgQOQbv4DvDgsbHtHU9_u8CX-UK7fHN7prfVez0x5CiU7sCSnItnPLtzE00_rzFsEq2XxddBoLk_RybeVloml-hDJZuY0rUb_7L5fPVaEc8r0Sh9p4TWf43ORiYMi_H5M_WUT30Nn8L13IwaVn01B-Sq3V1NAP5qltvuXRsKum0d4dm7T_DGy5kK9v2a83insvn6BbBLtrSjp3MLbEM0oW4NpgBO7_b0frx8dVh0DDLM5i-vYCChBQBdsRqrggTJMW4; Souto, Ulisses Borges; https://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777955T9&tokenCaptchar=03AFcWeA4SQ7maY0qc-rWp7onFFNGyTMX9uw4oM0vTD4bArLVlQMusyCR8YrVbwtSLqHPKgHiicweEi4YoKCt2a6lQO97I66M3H599B7HOXyWFnnQFJsd-msQwLIBpHdgU2zyNnaJ3oJJ1XczRTyDjV-Op_QTgnB13SSoWBJiBw7hybbp1wMDKMxBb2R8OEhThOyql6RTrOLxZs3C2yZNJ6LEwnR3BNQ1tfze8BqCI98NeFiIjK7sT61qtu7JgyOL8TN1i7b0e1L16iL76gxXUB8NCSSWjXZpE-E5xGGi_lRZbRiMBqeLQDzM5UwuLxsQ6CtPVcUP9__oOCdN45M_TWTJtHBEle_-G3phA0B5uDEfcVuDx70JNS7vI81ZZXJX595IXjiIEYKTp-Cp4rEXp4Xdoggh7BENZR2l18NsuUWJyqY-unHFNVOzf9WvvRNgr2FX-1zwbiq5bqtvWVQQft9i1CvHPVjW-yKLFuDzTSKTTgVffEurAI3exPxiEPt5YQlPbo67UG_2m6HWdUfMDDPrcuedVi2LYyACWX075ofOeWNj9g2EME52Wod3ZK0B5hmkxruepAxd0xX0VDsU5_Ra8I5JtYyKZh00wS0xodQSeX8iDWsvrfc6qQyCKmNemg62q1KiZuVfTs55zGKUdOd5K30bEF7r-f01gCbiD9W0NXk_eWLASaL9Y2LH8ktLlDTvP2tLHGIgB4FQpazeTk7hQiRGAOjdUiuRuRq1kS1-w4giAuRnjEPQbfIXoH0MzoFIOlLQyF1VPEgjD6-49rLr0FBTql2Y4cOMQU1VrDpdEHghsscch8n7PX7_XiHNlfhFi7O34fxF0FiWYMY5p55g8zmnoADy0dbdZNB6oc_caRQMYxZrq10_x1xdaiojJ7iynkOvu98CPxmHhaoU9briygpG1Y06r_k0u7sLszvRzdc2N3yJagGyTGLxV17Tbbvf-74menj93bzKfVJd3V6RL2Qusr6c-TjInFYcDBaeOHEaZs_mCx2B72w8sfIGmq4GZTRdWM1_V
Este trabalho apresenta um estudo sobre a redução da frequência de interrupções no sis- tema de amarração de materiais na indústria do aço, aplicado a amarradeira de feixe dobrado dentro do processo de laminação. O objetivo é propor soluções para diminuir as frequências de interrupções a partir da análise e identificação das principais causas de falhas e sugerindo ações imediatas e futuras. A metodologia envolve a coleta de dados operacionais durante o ano de 2023, seguida de investigações para compreender os fatores que impactam a confiabilidade do equipamento. Foram realizadas inspeções no sistema hidráulico do maquinário, testes de resistência ôhmica das bobinas de solenoide, verifica- ções das fontes de alimentação, permitindo assim identificar falhas recorrentes, além do rearme do cabeçote de torção e também da calha de guia fio, sendo estes responsáveis pela maiores oportunidades de melhoria no setor. Com base nos resultados, a pesquisa evidencia que uma gestão eficiente da manutenção, associada à aplicação de metodolo- gias estruturadas e à capacitação da equipe técnica, reduz significativamente a ocorrência de falhas. A implementação desse projeto levou a uma melhora na disponibilidade do equipamento, sendo registrada a menor taxa de interrupções em dezembro de 2023.
Automação Inteligente para predição do uso problemático da internet em jovens com base em indicadores físicos e aprendizado de máquina
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-27) Domingos, Elke Samantha da Silva; Silva, Ivanovitch Medeiros Dantas da; Viegas, Carlos Dias; Falcão, Eduardo de Lucena
O uso problemático da internet em crianças e adolescentes é uma preocupação crescente na era digital, pois está frequentemente associado a problemas de saúde mental, como depressão e ansiedade. No entanto, métodos tradicionais para medir esse comportamento geralmente exigem avaliações profissionais, criando barreiras de acesso para muitas famí- lias. Como alternativa, indicadores físicos e de aptidão, como postura, dieta irregular e redução de atividade física, são facilmente acessíveis e podem ser utilizados como proxies para identificar o uso problemático da internet em contextos onde ferramentas de avaliação clínica não estão disponíveis. Este trabalho desenvolveu um modelo preditivo de machine learning com dados de atividade física, comportamentais, psicológicos e gerais de saúde a fim de detectar sinais precoces desse comportamento e seu nível. Os resultados demonstram o potencial de ferramentas acessíveis e baseadas em dados que podem auxiliar em intervenções precoces, promovendo hábitos digitais mais saudáveis e um desenvolvimento mais equilibrado de crianças e adolescentes.
Desenvolvimento de um simulador de servidores Modbus TCP com interface gráfica para integração em sistemas SCADA
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-28) Santana, Rodrigo de Lima; Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/7224754476792019; http://lattes.cnpq.br/3713099733062032; Maitelli, André Laurindo; http://lattes.cnpq.br/0477027244297797; Souza, Alessandro José de; http://lattes.cnpq.br/2702521324454898
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e os testes de validação de um simulador de servidores Modbus TCP, com o intuito de ser uma ferramenta para auxiliar no desenvolvimento de sistemas de supervisão. O simulador foi projetado para reproduzir parte do comportamento de dispositivos reais, removendo a necessidade de tê-los para fazer testes de integração com sistemas supervisórios SCADA. Para realizar este projeto foi necessário reunir conhecimentos sobre redes industriais, sistemas SCADA, e principalmente, o protocolo Modbus, para serem aplicados no projeto e garantir a eficácia do simulador. Esta ferramenta foi desenvolvida em Python, fazendo uso da biblioteca pyModbusTCP para lidar com a comunicação do protocolo e o Tkinter para a criação da interface gráfica. Ele suporta a criação de múltiplos servidores, facilita o gerenciamento de pontos do Modbus (coils e holding registers) e tem recursos de geração de valores aleatórios e simulação de eventos temporizados com ou sem condicional. Os testes foram realizados com o Elipse E3 Power, usando uma licença de demonstração, com um projeto simples simulando uma subestação de energia com alguns equipamentos. O funcionamento adequado e a integração com o supervisório foram validados através de testes de comunicação e análises de tráfego Modbus TCP com o Wireshark, confirmando que o protocolo Modbus realiza corretamente a comunicação entre o simulador e o SCADA. Uma conclusão geral é que os resultados provaram ser válidos e o simulador eficiente, de tal forma que o simulador foi capaz de executar sem falhas a troca de dados em tempo real, resposta a comandos recebidos e execução de eventos simulados. Trabalhos futuros incluirão o suporte para outros protocolos e desenvolvimento de recursos de simulação mais complexos.
Hardware Anjo para ELA - Sistema de aquisição de sinais biomédicos para pacientes com Esclerose Lateral Amiotrófica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-21) Souza, Wesley Wagner Varela; Arrais Júnior, Ernano; https://orcid.org/0000-0002-5047-2052; http://lattes.cnpq.br/4024477389642547; https://orcid.org/0000-0003-1711-543X; http://lattes.cnpq.br/8466337420851836; Fernandes, Felipe Ricardo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/9594127311197032; Nagem, Danilo Alves Pinto; http://lattes.cnpq.br/5934458385325202
Dado o contexto dos avanços tecnológicos na área de saúde e a importância do monitoramento dos sinais vitais, especialmente para doenças raras como a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), este trabalho propõe o desenvolvimento de um dispositivo para a aquisição de sinais biomédicos de pacientes com ELA, oferecendo uma solução que possa ser utilizado para o monitoramento contínuo e a assistência à saúde efetiva. O dispositivo foi construído utilizando o microcontrolador ESP32, com sensores biomédicos para a coleta de dados vitais e transmissão remota via Wi-Fi, permitindo que essas informações sejam enviadas para uma central de monitoramento. Após o desenvolvimento, testes foram realizados considerando dois contextos de utilização, a visualização local e visualização remota das medições realizados. Foi verificado que a implementação da funcionalidade de transmissão de dados via Wi-Fi possibilitou a integração do dispositivo a sistemas de monitoramento remoto, permitindo o acompanhamento constante e eficiente dos sinais vitais, confirmando ao final a capacidade de envio dos dados coletados, garantindo que o dispositivo atendesse aos objetivos do trabalho.
Predição do uso de tráfego de rede por machine learning
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-23) Barbosa, Gabriel Souto Lozano; Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.jsp?id=K4762786T0; Pedrosa, Diogo Pinheiro Fernandes; Lima Filho, Francisco Sales de; Alves, William Soares
O trabalho propõe, por meio do uso de aprendizado de máquina, utilizar a técnica de regressão linear desenvolvida na linguagem Python, para prever o consumo de rede dos clientes de provedores de internet e estimar quanto tempo a infraestrutura do provedor será capaz de suportar o tráfego atual. Para isso, foram utilizados dados obtidos pela empresa MW Soluções, especializada em serviços de monitoramento para operadoras de redes. Os dados analisados referem-se à quantidade de sessões PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) conectadas e ao tráfego de rede transmitido pelo protocolo BGP (Border Gateway Protocol). Os resultados obtidos indicaram que a solução baseada em regressão linear é viável e aplicável, ainda que apresente limitações e dependa de ajustes específicos para cada provedor.
Software para implementação da gestão a vista virtual dos processos produtivos do setor de malharia de uma indústria têxtil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-16) Araújo, Caio Celso Azevedo de; Dias, Samaherni Morais; Queiroz, Kurios Iuri Pinheiro de Melo; Rego, Joilson Batista de Almeida
Diante da crescente competitividade global, as empresas precisam se adaptar constantemente, buscando a excelência em seus processos para otimizar recursos, garantir a qualidade dos produtos e se manterem competitivas no mercado. Uma ferramenta simples que auxilia na gestão de recursos é a analise de dados da produção. Através do mapeamento dos dados da produção, os gestores dispõem de uma base sólida para a tomada de decisões mais assertivas. Ao analisar os dados gerados, é possível identificar oportunidades de melhoria, otimizar recursos, aumentar a eficiência e reduzir custos. Apesar da era da Indústria 4.0, muitas empresas ainda utilizam planilhas de papel para acompanhar a produção. Essa prática compromete a análise profunda dos dados em tempo hábil. A falta de digitalização dos dados limita a análise e a identificação de oportunidades de melhoria, prejudicando o planejamento e a tomada de decisões. Esse trabalho apresenta um projeto para informatizar os dados de produção do setor da malharia de uma grande empresa têxtil do Rio Grande do Norte. O software desenvolvido, informatizou a coleta de dados do setor de malharia, gerando relatórios em tempo real da produção, e criando telas que auxiliam no acompanhamento do processo produtivo.
Implementação de Arquitetura IIoT para virtualização de controle utilizando CLP S7-1200 e Gateway IOT2050
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-17) Lino, Ícaro Luiz de Souza; Florêncio, Heitor Medeiros; http://lattes.cnpq.br/6422930980833254; http://lattes.cnpq.br/1045316339709652; Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/7224754476792019; Silva, Gustavo Girao Barreto da; http://lattes.cnpq.br/9491033611706611; Dias, Samaherni Morais; http://lattes.cnpq.br/9792492584361511
A Indústria 4.0 representa uma revolução na produção industrial, caracterizada pela digitalização e integração de sistemas físicos e digitais, utilizando tecnologias como IIoT e Inteligência Artificial. Com o advento dos Sistemas Ciberfísicos, surge a possibilidade de virtualizar lógicas de controle de processos industriais, otimizando os processos produtivos em tempo real e aumentando a flexibilidade operacional. Este trabalho apresenta a implementação de uma arquitetura composta por um CLP Siemens S7-1200, um gateway IoT2050 e uma aplicação executada em um servidor remoto. Para viabilizar a transferência da lógica de controle de um processo industrial para o servidor remoto, foram utilizados métodos como a coleta de timestamps e a análise dos tempos de atraso em diferentes cenários. O Gateway IoT2050 foi configurado para atuar como intermediário entre o controlador do processo e o servidor, utilizando protocolos como MQTT e S7. Nos testes realizados, o Round-Trip Delay (RTD) médio no cenário inicial foi de 30,73 ms, enquanto no terceiro cenário, com a lógica de controle virtualizada, houve um aumento para 45,51 ms. Os resultados demonstraram o potencial do sistema para aplicações industriais em ambientes onde os controladores e os Gateways estão conectados em redes locais, mesmo que o servidor remoto esteja fisicamente distante.
Monitoramento de falhas em motores de indução utilizando inteligência artificial embarcada
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-10) Silva, Sthefania Fernandes; Dias, Samaherni Morais; Araújo, Valbério Gonzaga de; Dias, Samaherni Morais; Queiroz, Kurios Iuri Pinheiro de Melo; Florencio, Heitor Medeiros
Estima-se que existam cerca de 20 milhões de motores de indução trifásicos em operação, sendo este o tipo mais utilizado na indústria. O motivo é a robustez, versatilidade, baixo custo e alta eficiência. Para garantir um ótimo desempenho e evitar paradas não programadas do motor, é necessário realizar o monitoramento regular das suas condições. Neste contexto, este trabalho busca desenvolver um sistema de monitoramento e detecção preditiva de defeitos em motores de indução trifásicos utilizando uma rede neural perceptron de multicamadas implementada em um microcontrolador ESP32-S3. Para isso, foi realizada a coleta de dados para o treinamento e teste da rede neural em uma bancada de testes, utilizando o acelerômetro ADXL335 e um ESP32. As condições monitoradas incluem: operação normal, desbalanceamento de corrente e defeito no rolamento. Após a coleta, foi adicionado ruído Gaussiano e foi realizada a expansão dos dados. A rede neural foi definida com duas camadas intermediárias "totalmente conectadas", cada uma contendo 8 neurônios e utilizando a função de ativação ReLU, já a camada de saída possui 3 neurônios, correspondentes às classes normal, desbalanceamento e rolamento, e utiliza a função de ativação Softmax. A rede foi treinada e quantizada, sendo implementada no ESP32-S3. O modelo obteve uma acurácia de 98%, atendendo aos objetivos propostos.
Desenvolvimento de um Sistema em LabVIEW para Controle de Pressão em Tempo Real em Sondas de Perfuração Utilizando Managed Pressure Drilling e Baseado em CBHP
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-19) Fonseca, Lucas Batista; Araujo, Fabio Meneghetti Ugulino; http://lattes.cnpq.br/5473196176458886; Florencio, Heitor Medeiros; http://lattes.cnpq.br/6422930980833254; Agostinho, Casimiro Wate
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema em LabVIEW para o controlede pressão em tempo real em sondas de perfuração de poços de petróleo, utilizando atécnica de Gerenciamento de pressão na perfuração (MPD - Managed Pressure Drilling) eo controle baseado em Pressão no fundo do poço contante (CBHP - Constant BottomholePressure ). O sistema monitora os parâmetros do poço, como vazão, pressão e densidadedo ﬂuido de perfuração, e ajusta automaticamente a contrapressão para manter a pressãono fundo do poço constante e dentro dos limites de segurança. O LabVIEW foi escolhidocomo plataforma de desenvolvimento devido à sua facilidade de programação gráﬁca,integração com hardware e criação de interfaces homem-máquina intuitivas. O sistema foiimplementado em um Controlador Lógico Programável (CLP) CompactRIO, que garantea execução em tempo real das tarefas de controle. Implementando tarefas gerenciadas, deforma determinísticas, por ﬁlas com um sistema de mensageria. A validação do sistema foirealizada em uma sonda de testes, demonstrando sua eﬁcácia no controle da pressão e nomonitoramento de inﬂuxos. O trabalho contribui para o avanço do controle de pressãoem poços de petróleo, oferecendo uma ferramenta conﬁável para garantir a segurança e aeﬁciência das operações de perfuração.
Desenvolvimento de um Sistema em LabVIEW para Controle de Pressão em Tempo Real em Sondas de Perfuração Utilizando Managed Pressure Drilling e Baseado em CBHP
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-19) Fonseca, Lucas Batista da; Araujo, Fabio Meneghetti Ugulino de; http://lattes.cnpq.br/5473196176458886; Florencio, Heitor Medeiros; Agostinho, Casimiro Wate
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema em LabVIEW para o controle de pressão em tempo real em sondas de perfuração de poços de petróleo, utilizando a técnica de Gerenciamento de pressão na perfuração (MPD - Managed Pressure Drilling) e o controle baseado em Pressão no fundo do poço contante (CBHP - Constant Bottomhole Pressure ). O sistema monitora os parâmetros do poço, como vazão, pressão e densidade do fluido de perfuração, e ajusta automaticamente a contrapressão para manter a pressão no fundo do poço constante e dentro dos limites de segurança. O LabVIEW foi escolhido como plataforma de desenvolvimento devido à sua facilidade de programação gráfica, integração com hardware e criação de interfaces homem-máquina intuitivas. O sistema foi implementado em um Controlador Lógico Programável (CLP) CompactRIO, que garante a execução em tempo real das tarefas de controle. Implementando tarefas gerenciadas, de forma determinísticas, por filas com um sistema de mensageria. A validação do sistema foi realizada em uma sonda de testes, demonstrando sua eficácia no controle da pressão e no monitoramento de influxos. O trabalho contribui para o avanço do controle de pressão em poços de petróleo, oferecendo uma ferramenta confiável para garantir a segurança e a eficiência das operações de perfuração.
Desenvolvimento de um sistema de monitoramento de variáveis pluviométricas utilizando o microcontrolador ESP32
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-12) Silva, Alisson Gabriel Lucas da; Florencio, Heitor Medeiros; Leite, Luiz Eduardo Cunha; Alves, Camilo Gustavo Araújo; Lima, Wisley Denley Moura de
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um dispositivo IoT (\textit{Internet of Things}) para detecção de chuva, obtendo variáveis pluviométricas utilizando um microcontrolador da série ESP32. A criação do dispositivo foi motivada pela necessidade de monitorar a intensidade e frequência das chuvas em uma obra de construção civil, fornecendo dados para otimizar a gestão da obra. A metodologia do trabalho inclui o projeto eletrônico e mecânico do dispositivo, além da arquitetura do sistema, funcionalidades e protocolos de comunicação utilizados. São discutidos os sensores aplicados ao projeto, suas estruturas, compatibilidades com o microcontrolador ESP32, protocolos de comunicação e seus resultados, obtidos através de testes em laboratório e em campo. Os resultados são apresentados através de um painel de gestão visual desenvolvido com a ferramenta Power BI.
Modelagem e simulação de radar altímetro do tipo FMCW
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-16) Silva, Allysson de Andrade; Sousa Junior, Vicente Angelo de; Vasconcelos, Cristhianne de Fatima Linhares de; Luna, Daniel Rodrigues de
O radar altímetro é um equipamento de alta importância no setor da aviação por ser usualmente o único capaz de indicar ao piloto e aos demais equipamentos da aeronave a distância do terreno. As medições geradas pelo radar altímetro, porém, sofre diversas interferências que geram erro na informação obtida, seja por problemas estruturais do equipamento, questões na propagação e reflexão da onda entre outros. Com o objetivo de proporcionar uma visualização de como os diversos erros são expressados no sinal recebido, este trabalho expande implementações anteriores de simulação de radar altímetro do tipo radar de onda contínua modulada em frequência, demonstrando como diversos erros afetam o sinal recebido. A simulação foi realizada nos softwares Matlab e Simulink.
Proposta de inclusão curricular das normas de segurança de ambientes de produção com robôs colaborativos da Indústria 4.0 no curso de Engenharia Mecatrônica da UFRN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-31) Silva, Matheus Augusto Monteiro da.; Souza, Marco Antonio Dantas de; Cabral, Eric Lucas Dos Santos; Pedrosa, Diogo Pinheiro Fernandes
A emergência por novas tecnologias relacionadas à Indústria 4.0 e à Internet das Coisas (IoT), levou ao desenvolvimento e utilização de robôs colaborativos, popularmente denominados de Cobots (Collaborative Robots). Os Cobots estão cada vez mais presentes nos locais de trabalho no Brasil, sendo uma nova geração de robôs projetados para operar com segurança, lado a lado com os seres humanos em um espaço colaborativo. O engenheiro mecatrônico é o profissional responsável pelos sistemas eletromecânicos automatizados, logo, deve estar capacitado de forma completa acerca das máquinas e de toda a Indústria 4.0, conhecendo as premissas das normas que regulam o ambiente de trabalho com robôs e máquinas. Durante a formação do profissional, as instituições de ensino possuem importante papel ao estabeleceram as disciplinas e conteúdo que serão abordados durante a graduação. A Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) oferta o curso de nível bacharelado em Engenharia Mecatrônica desde o ano de 2012, com duração de cinco anos, tendo-se disciplinas voltadas para a formação básica da engenharia e outras específicas da mecatrônica, como a introdução à robótica e a automação industrial, sem, no entanto, trabalhar minuciosamente a segurança nos ambientes de produção com robôs colaborativos, trabalhando as normas regulamentadores do setor. Diante do crescimento da robótica colaborativa e da importância do engenheiro mecatrônico para o setor, o presente trabalho foi elaborado com o objetivo de apresentar um novo componente curricular para o curso de Engenharia Mecatrônica da UFRN que aborde a segurança em ambientes com robôs colaborativos. A pesquisa desenvolvida foi do tipo exploratória, sendo realizada através de revisão bibliográfica e posterior proposta de componente curricular, tomando como objeto normas de segurança que envolvem os ambientes de produção com robôs colaborativos, de modo a propor suas inserções na grade curricular do curso de engenharia mecatrônica da UFRN. Com a realização da pesquisa, elaborou-se uma proposta de componente curricular a ser acrescentada à grade do curso como disciplina obrigatória, intitulada de “MCA0009 – Robótica Colaborativa: Normas de Segurança para Ambientes com Cobots”, com 60 horas/aula, abordando desde introdução à robótica colaborativa, contextualização da segurança do trabalho com enfoque na NR 12, ao estudo das normas nacionais e internacionais. Com a proposta espera-se que haja uma atualização contínua do desenvolvimento da robótica no meio acadêmico, de modo a construir um conhecimento sempre atualizado e oferecer aos alunos do curso de engenharia mecatrônica da UFRN uma formação completa.
Uma abordagem em testes para o desenvolvimento de API
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-31) Azevedo, Vinicius Nascimento de; Aquino Junior, Gibeon Soares de; http://lattes.cnpq.br/1254338144161360; http://lattes.cnpq.br/2656183069798747; Barroca Filho, Itamir de Morais; http://lattes.cnpq.br/1093675040121205; Coelho, Roberta de Souza; http://lattes.cnpq.br/9854634275938452
Este trabalho propõe uma abordagem em testes para o desenvolvimento de APIs, visando melhorar a qualidade do produto criado. A metodologia inclui a definição clara de requisitos, elaboração de casos de teste e automação de teste. Variadas técnicas de teste, como testes de contrato e testes funcionais, são exploradas em busca de uma maior qualidade na funcionalidade, desempenho e segurança da API. Além disso, o papel do profissional de testes é exposto e reforçado em todo o ciclo de vida de desenvolvimento de software. Por fim, a abordagem é testada na prática observando os possíveis benefícios que podem ocorrer ao adotá-la, tais como o incremento da qualidade, a diminuição do retrabalho e a transparência com a documentação criada.
Desenvolvimento do sistema de energia solar sustentável para o veleiro autônomo N-Boat
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-20) Freitas, Willian Moura Gondim de; Gonçalves, Luiz Marcos Garcia; Bezerra, Arthur Andrade; https://lattes.cnpq.br/5551905469600133; Alsina, Pablo Javier
Dois requisitos considerados muito importantes no projeto de veleiros robóticos autônomos são a autonomia da bateria para manter a embarcação funcionando e a sustentabilidade na recarga da mesma, normalmente feita por meio de uma fonte de energia renovável. O projeto do Veleiro robótico N-boat da Rede de Laboratórios Associados Natalnet da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) adota a energia solar como fonte principal de geração de energia elétrica, utilizando um controlador de carga do tipo MPPT para a obtenção da máxima potência para a recarga da bateria. Neste tipo de solução, é igualmente importante saber o tempo de recarga da bateria, além do seu tempo de autonomia. Com o intuito de estimar esses dois parâmetros, neste trabalho, introduzimos o referencial teórico necessária para o entendimento do problema em questão, bem como mostramos, para esta solução adotada, uma série de experimentos práticos realizados e com os resultados obtidos, no tocante à possível eficácia do sistema de energia do veleiro. Nos experimentos, realizamos medições do quantitativo de energia fornecida em condições adversas de luminosidade e de tempo, com o sistema em um local aberto, com a possibilidade de fornecimento de energia praticamente o dia todo, como ocorreria em uma situação de navegação em mar aberto. A partir desses resultados, inferimos que o sistema pode garantir uma autonomia maior no quesito sustentabilidade em energia elétrica, usando a energia solar (painéis solares) como sua fonte renovável.
Dispositivo IOT para máquina remadora com biofeedback
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Silva, Samara Revoredo; Araújo, Márcio Valério de; 0000-0001-7166-5526; http://lattes.cnpq.br/0827462439273599; https://lattes.cnpq.br/5322208991098929; Souto, Ulisses Borges; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.jsp?id=K4777955T9; Ferreira, Evans Paiva da Costa; http://lattes.cnpq.br/6994798590609919
O biofeedback é uma técnica que permite às pessoas aprenderem a monitorar e controlar suas próprias funções fisiológicas. Em relação à área da saúde, o monitoramento fisiológico do corpo através de sensores pode auxiliar no tratamento e diagnóstico de doenças. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de biofeedback para uma máquina remadora que monitora a distância e a força exercida por um paciente. O sistema consiste em um dispositivo eletrônico portátil que utiliza IoT para publicar informações relevantes do usuário e fornece um feedback visual através de um jogo. O usuário pode interagir com um monitor através do movimento da cadeira. O sistema foi desenvolvido usando técnicas de engenharia eletrônica e programação. O dispositivo portátil é baseado em um dispositivo IoT microcontrolador que mede a distância utilizando um sensor ultrassônico e a força utilizando uma célula de carga. O feedback visual é fornecido por uma API Python que utiliza a biblioteca Pygame. O sistema foi testado no protótipo de uma máquina remadora que está sendo desenvolvida no laboratório de manufatura da UFRN. Os resultados obtidos sugerem que a ideia é eficaz para o tratamento e diagnóstico de doenças através de um gráfico gerado pelo matplotlib da API Python.
Projeto para módulo didático de um levitador magnético e proposta para controle analógico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-18) Guedes, Rafael Augusto de Oliveira; Salazar, Andres Ortiz; http://lattes.cnpq.br/7865065553087432; http://lattes.cnpq.br/6638702515759761; Fonseca, Diego Antonio de Moura; http://lattes.cnpq.br/5215142664564230; Oliveira, Gabriel Pereira de; http://lattes.cnpq.br/2340427873121127
Com o avanço gradativo das tecnologias, há uma constante necessidade de busca pelo controle sobre os sistemas que as envolvem. O objetivo deste trabalho é apresentar um projeto de controle analógico para um módulo de levitação magnética, onde poderá ser realizado estudos de sistemas para automação e controle. O trabalho apresenta um projeto de estrutura 3D para o módulo, além de um projeto de controle por avanço de fase e PID para o levitador. Para isso, foram utilizados os softwares Onshape para a modelagem da estrutura do módulo levitador e o MATLAB para os testes do controle.
Sistema de controle e monitoramento da Estação de Processos MPS-PA via interconexão com o Gateway IOT2050
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Santos, Felipe Augusto Gabriel dos; Florêncio, Heitor Medeiros; http://lattes.cnpq.br/6422930980833254; https://wwws.cnpq.br/cvlattesweb/PKG_MENU.menu?f_cod=88FA119CC08AFA47F3B1B16432CACED7#; Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.jsp?id=K4762786T0; Mota, Francisco de Assis da Silva; http://lattes.cnpq.br/9509458964109076; Martins, Jose Kleiton Ewerton da Costa; https://lattes.cnpq.br/1867570379475142
O trabalho de conclusão de curso aborda o desenvolvimento do Sistema de Controle e Monitoramento da Estação de Processos MPS PA, detalhando os aspectos relevantes, passos, e instruções necessárias para sua criação e implementação, bem como a interconexão dos componentes envolvidos: CLP-S7300, Gateway IOT-2050 e a Estação de Processos MPS PA "planta didática FESTO". No âmbito da programação do CLP em ladder, o documento explana de maneira esclarecedora o código utilizado. São descritas as variáveis empregadas, utilizando o software TIA PORTAL 12 da Siemens. O objetivo é fornecer uma compreensão detalhada do processo, destacando a lógica de programação adotada e a função de cada variável no contexto do controle da estação. O trabalho também apresenta a integração dessas variáveis na nuvem por meio do NODE-RED, uma ferramenta de desenvolvimento de código aberto baseada em fluxo. O NODE-RED foi escolhido por sua capacidade de conectar dispositivos de hardware, APIs e serviços online, alinhando-se com a abordagem da Internet das Coisas (IoT). A explicação detalhada demonstra como as variáveis do CLP são enviadas para a nuvem e tratadas através dessa ferramenta, oferecendo uma visão completa do ciclo de controle e monitoramento.Assim, o trabalho contribui não apenas para o entendimento técnico da implementação, mas também destaca a relevância da interconexão de dispositivos e a aplicação prática dessas tecnologias na automação industrial, reforçando a importância da Indústria 4.0 e suas aplicações específicas no contexto da Estação de Processos MPS PA.
Projeto de fabricação de um kit de robótica educacional multidisciplinar adequado para a Base Nacional Comum Curricular (BNCC)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Andrade, Jose Lindenberg de; Araújo, Márcio Valério de; https://orcid.org/0000-0002-0150-2243; http://lattes.cnpq.br/8823342043920921; Souto, Ulisses Borges; Ferreira, Evans Paiva da Costa
Devido ao crescente desenvolvimento tecnológico da sociedade atual, a robótica educacional tem crescido como uma ferramenta que vem auxiliando vários estudantes, professores e entusiastas da área, a estudarem e desenvolverem projetos para solucionar problemas, dentre eles os presentes no mundo atual. Existem na atualidade diversos kits de robótica educacional no mercado, alguns nacionais e outros importados, no entanto, poucos são adequados para o uso nas escolas, no que diz respeito as habilidades de ensino definidas pela Base Nacional Comum Curricular. Com isso, o presente trabalho tem por finalidade, a criação de um kit de robótica educacional com três módulos, considerando essas habilidades da BNCC, ao que se refere o ensino fundamental, das matérias de matemática, artes, ciências, geografia e história. O kit é composto por três módulos denominados: Day- Night, EcoMusic e CarSun. O primeiro módulo trabalhando com conceitos de dia e noite, o segundo com músicas e o terceiro com movimentos de um carrinho utilizando energia solar. Os kits são compostos basicamente por componentes eletroeletrônicos, materiais reciclados e peças produzidas por impressão 3D.

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