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Desenvolvimento de rede neural para análise de defeitos em PBF-LB/M
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-08-02) Couto, Kenner Marqueti; Speranza; Carlos Gontarski; Schüller, Luke; https://orcid.org/0000-0003-0296-9491; http://lattes.cnpq.br/8142364274393185; http://lattes.cnpq.br/5952939049757479; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924
Para avaliar parâmetros de processo e a qualidade de peças produzidas por Fusão a Laser em Leito de Pó, do inglês Laser Powder Bed Fusion (LPBF), seções transversais metalográficas são comumente preparadas e examinadas por microscopia óptica para detectar defeitos como poros e trincas. Entretanto, esse procedimento é trabalhoso e frequentemente depende de limiarização manual, o que pode introduzir variabilidade, especialmente entre diferentes materiais. Além disso, a distinção manual entre poros e trincas é demorada e difícil de aplicar em larga escala. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e o treinamento de um modelo U-Net para a segmentação semântica de defeitos em imagens de microscopia óptica de amostras produzidas por LPBF. O modelo foi treinado para gerar máscaras em nível de pixel destinadas à classificação de defeitos relacionados ao processo, incluindo poros de gás, poros por falta de fusão, trincas frias e trincas quentes. As máscaras de anotação foram criadas a partir de imagens provenientes de dois experimentos distintos. Em seguida, foram realizadas a preparação do conjunto de dados, a definição da rede neural e o treinamento do modelo. A avaliação quantitativa indicou coeficientes Dice próximos a 80% para as classes de defeitos mais frequentes. A inspeção qualitativa sugeriu resultados promissores para a localização de trincas quentes nos exemplos examinados. De modo geral, os resultados indicam que a segmentação semântica baseada em U-Net é uma abordagem promissora para a detecção automatizada de defeitos em imagens de microscopia óptica de seções transversais de amostras produzidas por LPBF. Em particular, o desempenho observado para trincas quentes sugere que o modelo pode servir como uma ferramenta de apoio em estudos sobre a formação de trincas, embora aprimoramentos sejam necessários para representar melhor as classes de defeitos menos frequentes e permitir que o modelo aprenda suas características de forma mais adequada.
Projeto de uma fonte auxiliar aplicada a estação de recarga em corrente contínua de veículos elétricos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-17) Silva, Marina Espíndola Bampi e; Moia, Joabel; Mezaroba, Mateus Nava; https://orcid.org/0000-0002-4420-4940; http://lattes.cnpq.br/2658950344302955; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; http://lattes.cnpq.br/0687471105972692; Petry, Clóvis Antônio; https://orcid.org/0009-0004-0746-8877; http://lattes.cnpq.br/3493325384040150; Santos, Ion Leandro dos; http://lattes.cnpq.br/0336158396345969
A expansão das estações de recarga em corrente contínua para veículos elétricos tem ampliado a necessidade de fontes auxiliares isoladas, confiáveis e capazes de operar em ampla faixa de tensão, garantindo a alimentação dos circuitos de controle, sensoriamento, acionamento e proteção. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivos projetar, implementar e validar experimentalmente uma fonte auxiliar chaveada com duas saídas de 12 V, baseada na topologia flyback quase-ressonante, para aplicação nos conversores estáticos de estações de recarga. A fonte foi desenvolvida para operar com alimentação em corrente contínua, corrente alternada monofásica e corrente alternada trifásica, utilizando um controlador analógico dedicado e semicondutores de carbeto de silício. A metodologia envolveu revisão bibliográfica sobre fontes auxiliares, conversores isolados, operação quase- ressonante e semicondutores de potência, seguida pelo dimensionamento dos componentes, simulação do circuito, desenvolvimento da placa de circuito impresso, montagem do protótipo e realização de ensaios experimentais. Os testes avaliaram as tensões de saída, o rendimento, as formas de onda de chaveamento, os esforços elétricos, a corrente de partida e o comportamento térmico. Os resultados confirmaram o funcionamento da fonte nas diferentes condições de alimentação avaliadas e demonstraram a viabilidade da solução proposta para aplicação em sistemas auxiliares de estações de recarga de veículos elétricos.
Desenvolvimento de um sistema IoT para dispensação automatizada e monitoramento remoto de medicamentos
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-07-16) Bonette, Jonathan Chrysostomo Cabral; Pizzio, Robinson; https://orcid.org/0000-0002-0034-4888; http://lattes.cnpq.br/2786255383004924; http://lattes.cnpq.br/0654872161548630; Marcondes, Hugo; http://lattes.cnpq.br/5845370403988138; Giassi Junior; Pedro; http://lattes.cnpq.br/4901201441360861
O crescimento da população idosa e a necessidade de administração contínua de medicamentos evidenciam desafios relacionados ao cumprimento adequado de regimes terapêuticos, especialmente entre idosos e indivíduos com limitações cognitivas. Nesse contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema automatizado de dispensação de medicamentos baseado em Internet das Coisas (IoT) e sistemas embarcados. O projeto foi concebido com o objetivo de reduzir falhas na administração medicamentosa, como esquecimentos, duplicações de doses e atrasos na retirada do medicamento, por meio da automação, do monitoramento e da rastreabilidade do processo. Para aumentar a confiabilidade da solução, o sistema utiliza uma arquitetura tolerante a falhas que combina sincronização híbrida de tempo, com uso de NTP e do RTC DS3231, uma máquina de estados com mecanismos de temporização assíncrona e conectividade adaptativa por meio de Captive Portal. A rastreabilidade do tratamento é realizada por meio de registros locais em memória Flash, com rotação de logs, integrados a um bot do Telegram para envio de alertas críticos, confirmações de dispensação e retirada do copo, além da consulta ao histórico de utilização. Espera-se que a solução contribua para a segurança do paciente, a autonomia do usuário e a redução da sobrecarga de cuidadores no ambiente domiciliar.
Aplicação do protocolo ESP-NOW em antenas diretivas do tipo Yagi-Uda: uma abordagem para comunicação de longo alcance no sistema PGEN
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-19) Avelino, Fabio Schmitt; Schlichting, Luis Carlos Martinhago; https://orcid.org/0000-0002-8123-9536; http://lattes.cnpq.br/0006785165103677; http://lattes.cnpq.br/6775081445810644; Castro, Maria Cláudia de Almeida; http://lattes.cnpq.br/7704693297443919; Rodrigues, Rafael Nilson; https://orcid.org/0000-0003-1778-3884; http://lattes.cnpq.br/7817383691983472
Este trabalho apresenta o estudo, desenvolvimento e validação de uma alternativa de comunicação sem fio para a expansão do sistema PGEN, voltado ao monitora- mento energético em instituições públicas de ensino. Diante das limitações de infra- estrutura encontradas em subestações remotas, especialmente em campi agrícolas, investigou-se a aplicação do protocolo ESP-NOW em modo Long Range, utilizando o microcontrolador ESP32-C6 e antenas diretivas Yagi-Uda produzidas em PCB. A me- todologia adotada envolveu a caracterização eletromagnética das antenas por meio do analisador vetorial de redes PocketVNA, a implementação de um sistema transmissor- receptor configurado para comunicação ponto a ponto, e a realização de testes expe- rimentais em campo aberto com distâncias variando de 50 m a 1 000 m. As medições incluíram parâmetros como RSSI, taxa de perda de pacotes, sequência de transmis- são, ganho das antenas e desempenho global do enlace. Os resultados demonstraram elevada robustez da comunicação até aproximadamente 900 m, com perda nula de pa- cotes e níveis de RSSI adequados para operação estável. Observou-se, contudo, que fatores ambientais incluindo desníveis do terreno, obstruções parciais e fenômenos de multipercurso influenciaram de maneira significativa o desempenho, levando a perdas abruptas no limite de 1 km, mesmo com RSSI relativamente alto. A análise permite concluir que a solução proposta é tecnicamente viável e representa uma alternativa prática, de fácil implementação para ampliar o alcance do PGEN em cenários com restrições de infraestrutura. O trabalho contribui para o avanço das tecnologias de monitoramento energético e abre possibilidades de expansão do sistema em ambien- tes rurais e distantes, bem como incentiva investigações futuras voltadas à melhoria da robustez e à adaptação do enlace para diferentes topologias e condições ambientais.
Desenvolvimento de um balanceador ativo para células de lítio aplicado a um barco movido à energia solar
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-09-04) Momm, Guido Locks; Batista, Flábio Alberto Bardemaker; https://orcid.org/0009-0005-9885-1253; http://lattes.cnpq.br/3606791015248745; Moia, Joabel; https://orcid.org/0009-0005-9726-5746; http://lattes.cnpq.br/1203438477710344; Peraça; Mauro Tavares; https://orcid.org/0009-0005-3490-9110; http://lattes.cnpq.br/0415094520746409
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um balanceador ativo para baterias de lítio LTO, aplicado a uma embarcação movida a energia solar fotovoltaica. Inicialmente, foi realizado um estudo sobre os principais tipos de baterias de lítio. Em seguida, analisaram-se os métodos de balanceamento de tensão entre células, abordando as diferenças entre técnicas passivas e ativas. A partir dessa análise, foi selecionada uma topologia de balanceamento ativo baseada no conversor Flyback com múltiplas saídas, visando conciliar eficiência, simplicidade e viabilidade prática. O projeto inclui simulações e testes experimentais com o objetivo de validar o funcionamento da técnica escolhida e compará-la com o balanceamento passivo.