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Desenvolvimento preliminar de uma prótese de braço controlada por eletroencefalografia
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2019-12-13) Silva, Leonardo Pezenatto da; Regis, Adriano; https://orcid.org/0009-0007-4297-2683; http://lattes.cnpq.br/9251542271656463; http://lattes.cnpq.br/8306965106055811; Melo, Francisco Edson Nogueira de; http://lattes.cnpq.br/1461252804817214; Rodrigues, Jean Paulo; http://lattes.cnpq.br/7041705069840708
Este trabalho tem como desígnio o desenvolvimento preliminar de uma prótese de braço controlada por eletroencefalografia, visando proporcionar benefícios aos portadores de deficiência motora, visto que atualmente, milhões de pessoas no mundo possuem algum tipo de deficiência motora, grande parte causada por amputações nos membros superiores. No Brasil, o número de portadores de deficiência motora equivale a 7% da população. A solução encontrada para a reabilitação dessas pessoas é a utilização de próteses de diversos tipos e com determinadas características e funcionalidades. Uma das mais avançadas próteses que se conhece é aquela controlada pela atividade muscular da região restante do braço amputado. No entanto, estudos vêm sendo realizados para o desenvolvimento de próteses controladas pela atividade cerebral, através de um sistema conhecido como interface cérebro-computador, de modo que o braço protético possa ser controlado sem a necessidade do movimento voluntário dos músculos. Nesta ótica, o presente trabalho incorpora métodos de pesquisa e técnicas bibliográficas, documentais e experimentais, abrangendo uma revisão da literatura nos temas associados a próteses de membros superiores e interfaces cérebro-computador e suas aplicações baseadas em eletroencefalografia. Desta forma, em cumprimento aos objetivos delineados na pesquisa, foram desenvolvidos o protótipo de braço e o dispositivo de monitoramento de atividade cerebral. Como resultado final, apresenta-se uma análise dos resultados dos testes individuais dos protótipos, demonstrando sua adequação a uma futura integração dos equipamentos para o controle efetivo do braço por eletroencefalografia, contribuindo no estudo e aperfeiçoamento das próteses.
Desenvolvimento e validação de sistema de aferição de esforço físico em equipamento de treinamento de surfe: um estudo piloto
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2019-12-22) Oshima, Caio Kenji; Andrade, Luiz Fernando Segalin de; https://orcid.org/0000-0002-7001-2686; http://lattes.cnpq.br/2459375682937699; http://lattes.cnpq.br/4332364957504146; Sousa, André Roberto de; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; Dal Pupo, Juliano; http://lattes.cnpq.br/4694931449949876
O surfe se desenvolveu como esporte, hoje é um esporte olímpico e acredita- se que o nível competitivo dos atletas da modalidade aumentará. Para isto o aperfeiçoamento do esporte necessita de novas técnicas de treinamento e avaliação dos resultados pois atualmente para o surfe não existem métodos específicos e estudos aprofundados sobre o esporte, utiliza-se de adaptações de outros esportes. A avaliação dos resultados e técnicas de treino são diretamente ligadas o desempenho dos atletas e poder medir e avaliar o desenvolvimento é indispensável para a evolução. O Brasil hoje conta com nomes expressivos no esporte, e Santa Catarina é uma referência no quesito e o desenvolvimento experimental e inicial das pesquisas relacionadas feitas no estado traz uma vantagem para os atletas da região. A Surf Evolution é uma empresa do estado que está no mercado fornecendo equipamentos para o treinamento e aprendizagem do esporte, seu equipamento inovador simula o surfe e permite que exercícios específicos do surf sejam treinados. Para a avaliação do esforço o ergômetro é o principal equipamento, usado pela medicina também, para avaliar os limiares anaeróbicos e aeróbicos. Utilizando os protocolos de avaliação e um ergômetro pode-se treinar e avaliar um atleta especificamente para o esporte. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema para avaliação do esforço realizado no aparelho de treinamento de surfe, possibilitando o desenvolvimento do esporte. Os resultados gerados mostram que é possível criar novas formas especificas de avaliar o surfe e que o equipamento necessita de adaptações para gerar resultados melhores.
Caracterização do uso de um sensor acelerômetro na avaliação da dinâmica de um veículo em movimento
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2019-08-10) Gevaerd, Bruno de Melo; Vandresen, Marcelo; https://orcid.org/0000-0003-1542-4941; http://lattes.cnpq.br/5053583363783911; http://lattes.cnpq.br/0564248224816684; Santos, Luciano Amaury dos; https://orcid.org/0009-0003-1691-3891; http://lattes.cnpq.br/5707564608312497; Sousa, André Roberto de; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642
A pesquisa realizada neste trabalho visou caracterizar o uso de um sensor acelerômetro na avaliação da dinâmica vertical de veículo em movimento, com o desenvolvimento de um sistema de condicionamento e coleta de dados para esse sensor, bem como de ensaios para realizar análises do conjunto do sistema de coleta e sensor. Foi elaborado também, um estudo comparativo do sensor acelerômetro com um sensor geofone, pois este é o equipamento de medição instalado na pista de teste de pesagem em movimento do LabTrans/UFSC. O funcionamento do equipamento de coleta desenvolvido foi validado utilizando o sensor acelerômetro e um excitador de referência. Os valores de sensibilidade e de frequência obtidos nos ensaios com o excitador de referência, calculados a partir do acelerômetro, foram comparados e validados com o certificado de calibração do sensor. Para a avaliação dos sensores, foram utilizados um sistema comercial de coleta de dados e um excitador eletrodinâmico controlável. No ensaio com o excitador eletrodinâmico, foi realizada a montagem conhecida por calibração back to back, em que os sensores são instalados um acima do outro. Os resultados dos ensaios com os sensores revelaram conhecimento sobre a resposta deles, permitindo o entendimento das grandezas que estão sendo medidas. Além disso, foram obtidos detalhes sobre a necessidade de compatibilização do sinal do geofone com o acelerômetro. Por fim, foi concluído que o estudo atendeu às demandas da pesquisa, gerando conhecimento acerca dos sensores acelerômetro e do geofone, para uso desses sensores no desenvolvimento de um sistema embarcado de medição da dinâmica veicular, importante para o projeto de pesagem em movimento do LabTrans/UFSC.
Avaliação da exatidão geométrica de processo de manufatura aditiva
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2019-07-03) Fernandes, Ramon Packer; Sousa, André Roberto de; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; http://lattes.cnpq.br/5979448033111953; Sabino Netto, Aurélio da Costa; https://orcid.org/0009-0008-6713-7497; http://lattes.cnpq.br/7455199965223465; Pereira, Milton; http://lattes.cnpq.br/2925706154835058
Dentre as formas de se propagar uma nova tecnologia destaca-se a abordagem sob aspectos que descrevem o desempenho de seus processos. Factualmente, padrões de referência com rastreabilidade metrológica são utilizados para avaliar as capacidades e limitações dos mesmos, bem como a comparação de suas performances. A fundamental importância destes padrões está atrelada em auxiliar a garantia da qualidade em prol do atendimento dos requisitos e funcionalidades do projeto requerido. Desde a década de 90, diversos padrões de teste vêm sendo estudados e criados para manufatura aditiva, porém atualmente ainda não existem padrões certificados. A organização global ASTM e outras entidades tem unido esforços para acelerar a criação de normas técnicas necessárias para a indústria de manufatura aditiva, objetivando aproximar algumas tecnologias da MA ao setor seriado, por exemplo. Neste trabalho, buscou-se apresentar uma contextualização sobre a exatidão geométrica dos processos MA, além de uma abordagem geral sobre os processos de fabricação MA conforme a norma ISO/ASTM 52900:2015, reunindo informações potenciais e limitantes. Após realizar um breve estudo de revisão de alguns padrões existentes, selecionou-se as características geométricas que explorassem a precisão cinemática de duas impressoras de processo FDM. Para isso, um novo modelo de padrão de teste foi criado em material PLA. Para a verificação da qualidade geométricas das peças impressas, utilizou-se uma máquina de medir por coordenadas do laboratório de metrologia do Instituto Federal de Santa Catarina. Estratégias de medições foram realizadas, bem como os resultados foram coletados e interpretados. Onde as características geométricas avaliadas abordaram erros de forma, orientação e localização. Já as características dimensionais foram estudadas por meio de elementos de tamanhos, diâmetros e pelo cálculo do erro do desvio de posição. A máquina cartesiana apresentou um maior erro de forma, vinculado a circularidade e um maior desvio de paralelismo, relacionado a orientação. Já a impressora de cinemática delta, apresentou um erro de circularidade, cilindricidade e concentricidade de três, cinco e sete vezes maiores que a cartesiana, respectivamente. Além disso, os erros de perpendicularidade e sobretudo, o de concentricidade obtiveram valores influenciados pela temperatura do cabeçote na deposição do material e outros fatores, explanados neste trabalho. Por fim, através das características dimensionais foi possível definir isoladamente os índices de CP e CPk, onde a cartesiana apresentou apenas 18% e a delta 15% de aprovação.
Desenvolvimento de um módulo de condicionamento e monitoramento de sinais para sensores LVDT
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2019-07-03) Feliciano, Christian Shikanai; Noll, Valdir; https://orcid.org/0000-0002-5871-2540; http://lattes.cnpq.br/4775072273443766; http://lattes.cnpq.br/5466209311388686; Sousa, André Roberto de; http://lattes.cnpq.br/3529253381184642; Regis, Adriano; https://orcid.org/0009-0007-4297-2683; http://lattes.cnpq.br/9251542271656463
Sensores de deslocamento de precisão tipo LVDT (Linear Variable Differential Transformer) têm sido crescentemente empregados para monitoramento e controle de processos industriais e sistemas automáticos que envolvam a medição de pequenos deslocamentos com alta exatidão. Sua boa robustez em ambientes industriais, a alta repetibilidade nos resultados e o custo atrativo tem impulsionado sua aplicação em vários setores da indústria. Para que esta medição ocorra corretamente, são necessários circuitos de alimentação do sensor, de condicionamento dos sinais de saída e de envio desses dados para visualização e armazenamento, pois as necessidades atuais e futuras de aplicação destes sensores impõem que os sinais de medição sejam armazenados, processados e comunicados. Portanto este projeto de TCC (trabalho de conclusão de curso) aborda as funcionalidades e características desse tipo de sistema, visando a implementação do mesmo para aplicações de monitoramento e controle de processos.