Atividades de pesquisa 2009 Grupo de Robótica, Automação e Visão Computacional - GRAV Laboratório de Automação, Visão e Sistemas Inteligentes - LAVSI Departamento.

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1 Atividades de pesquisa 2009 Grupo de Robótica, Automação e Visão Computacional - GRAV Laboratório de Automação, Visão e Sistemas Inteligentes - LAVSI Departamento de Engenharia Elétrica – ENE/FT Universidade de Brasília - UnB

2 UnB GRAV/ENE-UnB Departamento de Engenharia Elétrica – UnB Controle e Automação, Telecom, Eletrônica, Potência e Redes GRAV – Grupo de Robótica, Automação e Visão Computacional LAVSI – Laboratório de Automação, Visão e Sistemas Inteligentes LARA – Laboratório de Robótica e Automação LCVC – Laboratório de Controle e Visão por Computador Corpo docente Prof. Dr. Adolfo Bauchspiess Prof. Dr. Geovany Araújo Borges Prof. Dr. João Yoshiyuki Ishihara Prof. Dr. Marco A. F. Egito Coelho

3 UnB LEARn Laboratório de Ensino para Automação Remota

4 UnB LEARn 3 tanques 4 tanques Laboratório de Ensino para Automação Remota

5 UnB Carcarah/Plena Projeto GRAV – LAVSI / LARA

6 UnB Carcarah/Plena Projeto GRAV – LAVSI / LARA

7 UnB Carcarah/Plena Inspeção tradicional em linhas de transmissão: Inspeção aérea utilizando um helicóptero Equipe em terra Processo dispendioso e de alto custo Projeto GRAV – LAVSI / LARA

8 UnB Carcarah/Plena Adaptação de veículos aéreos não-tripulados (VANTs) Projeto de pesquisa UnB – Plena Transmissoras Desenvolvimento de um VANT para auxílio à inspeção de linhas

9 UnB Carcarah/Plena Veículo aéreo não-tripulado (VANTs) baseado em helimodelo; Sistemas embarcados: Sistema de controle e localização baseado em central inercial; Adaptação de distribuição linux em tempo real para rodar em compact flash; Câmeras móveis (Pan Tilt) auxiliares no pouso e decolagem. Simulador para avaliações offline.

10 UnB Carcarah/Plena Veículo aéreo não-tripulado (VANTs) baseado em helimodelo; Sistemas embarcados: Sistema de controle e sistema de localização baseado em central inercial; Adaptação de distribuição linux em tempo real para rodar em compact flash; Câmeras móveis (Pan Tilt) auxiliares no pouso e decolagem. Simulador para avaliações offline.

11 UnB Carcarah/Plena Modelo simplificado no LAVSI Detecção de falhas nas garras dos espaçadores das linhas

12 UnB Carcarah/Plena Falha na garra Sem falha Classificador utilizando RNA 120 imagens: 60% treinamento; 20% validação e 20% teste.

13 UnB Carcarah/Plena

14 UnB Carcarah/Plena

15 UnB Automação predial inteligente Projeto PROBAL – CAPES /DAAD “Networked Control with Distributed Processing for Building Automation in an Ambient Intelligence Framework” Ambient Intelligence “Rede de sensores e atuadores provendo diversos serviços de forma invisível aos usuários Exemplos de serviços: Conforto térmico; Economia de energia; Segurança; Assisted Living.

16 UnB Automação predial inteligente Climatização Conforto e economia de energia ZigBee Wireless Sensor Network Facilidade de retrofitting; Flexibilidade de implementação de sensores e atuadores; Fornecer diversos serviços aos usuários.

17 UnB Automação predial inteligente Climatização Conforto e economia de energia ZigBee Wireless Sensor Network Facilidade de retrofitting; Flexibilidade de implementação de sensores e atuadores; Fornecer diversos serviços aos usuários.

18 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional Automação em ambientes isolados; Automação em ambientes com carga térmica compartilhada. Ar condicionado híbrido Desenvolvimento e automação em ambientes isolados. Serviços ao usuário Sistema de localização indoor

19 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle fuzzy em ambientes isolados: Simulações:

20 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle fuzzy em ambientes isolados: Resultados: Controle On-Off Controle Fuzzy 30% de Economia

21 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Automação em ambientes com carga térmica compartilhada: Ambientes de testes:

22 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Automação em ambientes com carga térmica compartilhada: Ambientes de testes:

23 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle on-off em ambientes com carga térmica compartilhada: Objetivo: Verificar a influência do posicionamento dos sensores Rede implementada:

24 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle on-off em ambientes com carga térmica compartilhada: Objetivo: Verificar a influência do posicionamento dos sensores Rede implementada:

25 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle on-off em ambientes com carga térmica compartilhada: Objetivo: Verificar a influência do posicionamento dos sensores Rede implementada:

26 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle on-off em ambientes com carga térmica compartilhada: Diferenças no posicionamento dos sensores: Sensores de Retorno do ar Sensores centralizados 21% de Economia

27 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle fuzzy em ambientes com carga térmica compartilhada: Rede implementada:

28 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado convencional: Controle fuzzy em ambientes com carga térmica compartilhada: Resultados: Controle Fuzzy 18% de Economia Controle On-off

29 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado híbrido: Ar condicionado convencional + evaporativo: Ambientes de implementação:

30 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado híbrido: Ar condicionado convencional + evaporativo: Módulos: Módulo atuador (bomba, ventilador e compressor) Módulo Interno (temperatura, umidade e Radiação térmica) Módulo Interno (temperatura, umidade e Radiação térmica) Módulo Externo (temperatura, umidade e Radiação solar) Módulo Externo (temperatura, umidade e Radiação solar) Módulo móvel (temperatura, umidade, velocidade do ar) Módulo Coordenador/PC

31 UnB Automação predial inteligente Ar condicionado híbrido: Ar condicionado convencional + evaporativo: Software Supervisório:

32 UnB Automação predial inteligente Serviços Wireless Sensor Network: Sistema de localização indoor: Triangulação hiperbólica baseada em RSSI:

33 UnB Automação predial inteligente Serviços Wireless Sensor Network: Sistema de localização indoor: Triangulação hiperbólica baseada em RSSI:

34 UnB Automação predial inteligente Serviços Wireless Sensor Network: Sistema de localização indoor: Triangulação hiperbólica baseada em RSSI:

35 UnB Automação predial inteligente Serviços Wireless Sensor Network: Sistema de localização indoor: Mapeamento utilizando RNA e leituras RSSI: Treinamento: Feedforward-Backpropagation Conjunto de dados: 80% Treinamento e 20% Validação Nível do Sinal - mód. 1 Nível do Sinal - mód. 2 Nível do Sinal - mód. N Posição do módulo no eixo X Nível do Sinal - mód. 1 Nível do Sinal - mód. 2 Nível do Sinal - mód. N 1ª Rede Neural 1ª Rede Neural Posição do módulo no eixo Y...... 2ª Rede Neural 2ª Rede Neural

36 UnB Automação predial inteligente Serviços Wireless Sensor Network: Sistema de localização indoor: Estágio Offline:  Triangulação Hiperbólica:  Cálculo da constante K.  Mapeamento do ambiente:  110 Posições distintas;  Várias leituras RSSI em cada posição.

37 UnB Automação predial inteligente Serviços Wireless Sensor Network: Sistema de localização indoor: Resultados:

38 UnB Sistemas de Controle em Rede Atuador Planta Física Sensores Controlador h u p (t) y p (t) u c (t)y c (t) Sistemas de controle discretos com transmissão perfeita:

39 UnB Sistemas de Controle em Rede Atuador Planta Física Sensores Controlador h u p (t) y p (t) u c (t)y c (t) Rede de Comunicação Atrasos Perda de pacote Rede de Comunicação Atrasos Perda de pacote Sistemas de controle em rede:

40 UnB Sistemas de Controle em Rede Atuador Planta Física Sensores Controlador h u p (t) y p (t) u c (t)y c (t) Rede de Comunicação Rede de Comunicação Ex.: Tempo de processamento dos dados do sensores muito grande Controle e estimação da posição de robôs com imagem

41 UnB Sistemas de Controle em Rede Atuador Planta Física Sensores Controlador h u p (t) y p (t) u c (t)y c (t) Rede de Comunicação Rede de Comunicação

42 UnB Sistemas de Controle em Rede Sistemas de Controle em Rede: Aplicações: Controle através de rede de sensores; Cirurgias remotas; Controle de veículos aéreos não-tripulados; Sistema de rodovias automatizadas. Atrasos induzidos pela rede: Constantes ou variáveis; Diminuem a performance de controladores que desconsideram o atraso; Podem levar o sistema a instabilidade. Perda de pacotes: Ao contrário da teoria de comunicação, não deve haver retransmissão de dados; Podem levar o sistema a instabilidade;

43 UnB Sistema de Controle em Rede Sistemas de Controle em Rede: Diagrama de blocos para o atraso:

44 UnB Sistema de Controle em Rede Sistemas de Controle em Rede: Protótipo

45 UnB Sistema de Controle em Rede Sistemas de Controle em Rede: Protótipo

46 UnB 46/17 Perguntas? OBRIGADO A TODOS PELA ATENÇÃO!!!  http://grav.unb.br  http://www.ene.unb.br/~adolfo  http://www.lara.unb.br/~figueredo