Defesa de Dissertação de Mestrado – Flávio Gabriel Oliveira Barbosa – 24/02/2017

24/02/2017 16:34
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Flávio Gabriel Oliveira Barbosa
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC
Data 24/02/2017 (sexta-feira) 09h00

Sala PPGEAS I (Piso Superior)

Banca Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – Orientador  – DAS/UFSC;

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – IFSC;

Prof. Aldo Von Wangenheim, Dr. – INE/UFSC;

Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC.

Título Sistema de Localização, Mapeamento e Registro 3D para Robótica Móvel baseado em Técnicas de Visão Computacional
Resumo: A introdução de sistemas de visão computacional em robôs móveis se traduz em um significativo aumento de suas habilidades sensoriais, o que implica em uma maior versatilidade e segurança nas operações do robô. Armazenar e manipular todas as imagens percebidas por um robô durante sua tarefa de localização e mapeamento visual é tipicamente intratável para cenários reais. A alternativa adotada por este trabalho é representar o ambiente de forma topológica, onde alguns quadros são selecionados, chamados keyframes, e representam locais visualmente distintos do ambiente. Assim, cada nó do mapa proposto corresponde a um quadro-chave, descrito por um conjunto de características locais obtidas pelos descritores SIFT, SURF, ORB, BRIEF e BRISK. A seleção destes descritores baseou-se nas avaliações anteriores encontradas na literatura e em uma série de testes que verificaram habilidades importantes no contexto proposto. Ao navegar em determinado ambiente, adquirir modelos 3D, que proporcionam uma compreensão muito mais abrangente do que mapas 2D, são de particular interesse para usuários remotos interessados no interior do ambiente que o robô percorre. O sistema proposto é baseado em registro de nuvens de pontos. Um Kinect acoplado ao robô captura imagens RGB e de profundidade, usadas para gerar nuvens de pontos que posteriormente são alinhadas na forma de registro, utilizando o alinhamento inicial SAC-IA com os descritores PFH e FPFH, e alinhadas através do algoritmo ICP. As métricas de avaliação demonstraram que os sistemas propostos são capazes de localizar o robô com precisão, encontrando a localização global ao longo de toda a trajetória, sendo capaz de resolver os problemas do robô sequestrado e do robô despertado. O algoritmo de alinhamento mostrou bons resultados quanto a capacidade de criar modelos compreensíveis, porém demanda um alto custo computacional. Desta forma, o presente trabalho propõe uma solução para que um robô acoplado com um Kinect percorra sua trajetória de forma autônoma, localizando-se e coletando nuvens de pontos que são usadas para criar um modelo 3D de seu ambiente de trabalho.

Defesa de Tese de Doutorado – Gustavo Artur de Andrade – 22/02/2017

24/02/2017 16:32
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Gustavo Artur de Andrade
Orientador Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

22/02/2017  10h00   (quarta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)

  Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC (orientador)

Prof. Julio Elias Normey-Rico,  Dr. – DAS/UFSC

Prof. Nestor Roqueiro, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Ruy Coimbra Charão, Dr. – MTM/UFSC

Prof. Ricardo Takahashi,  Dr. – MTM/UFMG

Prof. Luis Antonio Aguirre, Dr. – DELT/UFMG

Prof. Agustinho Plucenio, Dr. – DAS/UFSC (suplente)

Título

 

Control of Systems Modeled by Hyperbolic Partial Differential Equations

Resumo: Sistemas com parâmetros distribuídos representam uma vasta gama de processos quando mais de uma variável independente existe. Sob tais circunstâncias, as equações do sistema irão conter termos dependentes do tempo assim como gradientes espaciais e, portanto, é natural representá-los por equações diferenciais parciais. Exemplos podem ser encontrados em diversas áreas: desde processos químicos e térmicos, sistemas de produção e distribuição de energia, e problemas relacionados ao transporte de fluidos e ciência médica.

Esta tese trata dois tipos de problema:  estabilização de equações diferenciais parciais lineares hiperbólicas com variável de controle na condição de contorno e controle regulatório de sistemas descritos por equações diferenciais parciais quasi-lineares hiperbólicas com variável de controle no domínio. Com relação ao primeiro, estudaram-se duas metodologias de controle: (i) uma lei de controle estática que garante convergência do sistema para o ponto de equilíbrio desejado. A metodologia de controle utiliza uma função de Lyapunov para encontrar os valores dos parâmetros do controlador que garantem estabilidade exponencial em malha fechada. Resultados de simulação para o problema de supressão de golfadas em sistemas de produção de petróleo são apresentados para ilustrar a eficiência do método; (ii) uma lei de controle baseada nas ferramentas clássicas do domínio da frequência. Neste caso, aplicamos a transformada de Laplace na equação diferencial parcial para obter uma função de transferência irracional e então, ferramentas clássicas do domínio da frequência são usadas para projetar o controlador, de maneira similar aos sistemas de dimensão finita com função de transferência racional. Estes resultados foram aplicados experimentalmente no problema de controle de oscilações termoacústicas do tubo de Rijke, mostrando a efetividade do método. Para o segundo problema, utiliza-se o método das características combinado com a técnica de controle por modos deslizantes. O método das características é usado para transformar o sistema de equações diferenciais parciais em um conjunto de equações diferenciais ordinárias que descrevem o sistema original. O projeto de controle é então realizado a partir deste conjunto de equações diferenciais ordinárias através de resultados bem conhecidos da teoria de equações diferenciais ordinárias. Os resultados obtidos foram testados experimentalmente em dois sistemas de escala industrial: uma planta solar e um fotobiorreator tubular.

Defesa de Dissertação de Mestrado – Alana de Melo e Souza – 13/02/2017

24/02/2017 16:30
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Alana de Melo e Souza
Orientador Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC
Data 13/02/2017 (segunda-feira) 09h00

Sala PPGEAS I (Piso Superior)

Banca Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – Orientador  – DAS/UFSC;

Prof. Mário Lúcio Roloff, Dr. – IFSC;

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – IFSC;

Prof. Jorge Henrique Busatto Casagrande, Dr. – IFSC.

Título Extração e Classificação dos Parâmetros do Corpo Humano para Análise e Reconhecimento da Marcha
Resumo: A análise da marcha humana é considerada como uma nova ferramenta biométrica pela capacidade de obter as métricas do corpo à distância. Os identificadores biométricos possuem propriedades que tecnologicamente podem medir e analisar as características do corpo humano, utilizados como forma de identificação e controle de acesso para segurança. O reconhecimento através da apropriada interpretação dos parâmetros da marcha é um problema importante para classificação de padrões. Este trabalho possui como finalidade desenvolver um sistema de processamento de imagens que seja capaz de extrair padrões do movimento para a análise da marcha e apresentar um diagnóstico comparativo entre diferentes tipos de redes neurais, para a aplicação de técnicas que possam determinar a qualidade e eficácia das estatísticas para a identificação humana. Para este objetivo, utilizou-se dados de voluntários a partir do aplicativo desenvolvido em C# com base na análise tridimensional feita pela câmera Kinect da Microsoft, onde é possível identificar o esqueleto humano e extrair automaticamente os parâmetros cinéticos e cinemáticos. Os resultados obtidos revelaram a viabilidade para o processo de extração dos parâmetros da marcha e do reconhecimento do corpo humano.