IPS - ESTS - BIBLIOTECA - Dissertações de mestrado
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Esta coleção reúne dissertações, trabalhos de projeto e relatórios de estágio, no âmbito de cursos de 2.º ciclo (mestrados), em formato digital.
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Browsing IPS - ESTS - BIBLIOTECA - Dissertações de mestrado by advisor "Amaral, Rui"
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- Development of a 3D printed prosthetic hand and forearm controlled by ArduinoPublication . Pinheiro, Daniel Alves; Amaral, Rui; Baptista, RicardoA mão é uma ferramenta de elevada complexidade e a sua perda leva à total alteração de vida de um individuo. A perda desde membro faz com que a pessoa deixe de conseguir realizar as tarefas mais simples do quotidiano o que leva uma perda de qualidade de vida. A utilização de uma prótese é a solução proposta para este problema. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma mão protética fabricada por impressão 3D e controlada através de uma placa Arduíno. Tentando assim criar um produto acessível e efetivo. O dispositivo foi desenhado utilizado o software Fusion 360 e impresso em PLA utilizando duas impressoras 3D, Prusa Mini Plus e Anycubic Kobra 2 Pro. A flexão e extensão dos cinco dedos é realizado por motores servo MG995 fixos no antebraço, que puxam fios presos na ponta de cada um. A abdução e adução do polegar é realizada por um motor servo SG90 embutido na mão. Os atuadores são controlados por joysticks, um para a rotação do antebraço e outro para flexão/extensão dos dedos e abdução/adução do polegar. Foram adicionados um sensor de temperatura e um de pressão, na ponta de cada dedo. Os sensores de pressão permitem que o sistema limite a força aplicada num objeto agarrado pela mão. Os sensores de temperatura permitem dar informação ao utilizador sobre a temperatura do objeto que está a segurar. Todos estes foram encapsulados na pontas dos dedos com silicone. O protótipo conseguiu realizar cinco gestos pré-programados e foi capaz de agarrar diversos objetos utlizados no quotidiano. Mostrou que o sistema de atuação necessita de ser otimizado, pois uso de cabos dificulta a realização de movimentos precisos. Grande parte da força aplicada pelos motores é utilizada para vencer a resistência destes cabos e o atrito entre componentes, reduzindo a eficiência do produto. A última etapa do trabalho está relacionada com o desenvolvimento de uma interface pessoa-máquina baseada no reconhecimento de gestos. Com base num conjunto de gestos pré-programados definidos, foi criado um corpus para treino e teste dos algoritmos. Os dados recolhidos foram segmentados e posteriormente foi feita a extração de características temperais e espectrais, nomeadamente RMS, VAR, STD e PSD. A classificação foi realizada por uma rede neuronal e support vector machine (SVM) tendo-se obtido uma precisão de 91,2% e 87,4% na classificação, respetivamente. Conclui-se que mão prostética é capaz de realizar pelo menos cinco gesto préprogramado e de agarrar objetos do quotidiano. Apesar de se terem sido calibrados os sensores não se encontram ativos no protótipo e ainda é necessário a calibração dos sensores de pressão após a adição do silicone. Apesar dos resultados de AI esta componente ainda necessita de mais estudo para ser viável.
- Sistema IoT de monitorização da qualidade ambiental e posturalPublication . Gervásio, Francisco Laureano; Amaral, RuiA presente dissertação apresenta o desenvolvimento de um sistema baseado na Internet das Coisas para monitorizar a qualidade ambiental e postural em salas de aula, com o objetivo de promover o bem-estar e o desempenho académico dos estudantes. Foram desenvolvidos sensores especializados para medir parâmetros como temperatura, dióxido de carbono, partículas suspensas, ruído, iluminação e postura. O sistema integra cadeiras inteligentes equipadas com sensores e algoritmos de inteligência artificial para avaliar posturas e sinais vitais, bem como uma rede integrada para centralizar os dados num dashboard interativo. A metodologia incluiu o design e validação de protótipos, com testes em diferentes condições e análise dos resultados através de métricas de precisão e eficiência. Os principais resultados destacam a eficácia do sistema na monitorização contínua de parâmetros ambientais e posturais, permitindo ajustes em tempo real e contribuindo para a criação de ambientes de aprendizagem mais saudáveis e eficientes. Este trabalho apresenta um impacto positivo não só no contexto educacional, mas também em outros cenários, como hospitais e escritórios, demonstrando a versatilidade da solução proposta.