Grupo de Automação de Sistemas e Robótica

2021 - Atual: Ferramentas para controle supervisório e aplicações na robótica móvel

Descrição: A Teoria de Controle Supervisório (TCS) é utilizada para a obtenção da lógica de controle de coordenação de diversos Sistemas à Eventos Discretos (SED) de relevado interesse prático. Tais sistemas incluem plantas de manufatura automatizadas, grupos de veículos aéreos não tripulados (VANT), enxames de robôs, sistemas embarcados em eletrodomésticos, entre outros. A TCS utiliza uma série de formalismos para expressar os comportamentos desejados do sistema, sendo autômatos um dos mais proeminentes devido a facilidade e naturalidade de seu uso, foco deste trabalho. Utilizando uma série de algoritmos, conhecidos como o framework da TCS, é possível manipular estes formalismos a fim de obter a lógica de um controlador, tal controlador pode então ser automaticamente convertido em código fonte a ser embarcado em algum sistema de interesse. Dentro deste contexto este projeto de pesquisa trabalhará nas seguintes dimensões: (1) Pesquisa e desenvolvimento de algoritmos para a manipulação de formalismos expressos por autômatos para o controle supervisório de SED. (2) Desenvolvimento de uma ferramenta de software voltada à modelagem gráfica e disponibilização de algoritmos para a TCS. (3) Estudos sobre a geração automática de código pela ferramenta para diversos sistemas, principalmente: enxames de robôs. (4) Integração de um simulador de enxames de robôs para validação dos controladores.

2019 - Atual: Controle Supervisório de Sistemas a Eventos Discretos: em direção à Indústria 4.0

Descrição: Este projeto visa à realização de um amplo e profundo estudo sobre o controle supervisório de sistemas automatizados e a proposição de soluções para alguns problemas atuais e relevantes que se tornaram emergentes no contexto da chamada Indústria 4.0. Dentre estes problemas destacam-se o controle distribuído, o controle tolerante a falhas e a reconfiguração dinâmica de sistemas automatizados. Para a solução destes problemas serão utilizadas abordagens formais de modelagem e controle de Sistemas a Eventos Discretos (SEDs), abordagens essas que estão alicerçadas na teoria de linguagens controláveis e autômatos de estados finitos. No intuito de identificar e isolar as falhas em sistemas automatizados, serão desenvolvidas e empregadas novas metodologias de diagnose e prognose de falhas em SEDs. Também serão desenvolvidas metodologias para a obtenção de controladores distribuídos e controladores tolerantes a falhas que se utilizem da diagnose e da prognose dessas falhas. Além disso, serão propostas e empregadas metodologias de reconfiguração dinâmica da lógica de controle de SEDs, seja essa reconfiguração decorrente da detecção de falhas ou em função de mudanças na planta ou na sua lógica de controle. Ainda, serão desenvolvidos algoritmos para auxiliar na obtenção dessas soluções e na geração automática de código para a implementação destas em dispositivos de controle como CLPs e microcontroladores. Por fim, a partir desses algoritmos, novas funções serão criadas e adicionadas a uma ferramenta de modelagem e controle de SEDs desenvolvida pelo Grupo de Automação de Sistemas e Robótica.

Coordenador: André Bittencourt Leal

2019 - Atual: Controle Tolerante a Falhas em Sistemas Industriais Baseados na IEC 61499

Descrição: A proposta deste projeto de pesquisa é trabalhar com os recursos de reconfiguração dinâmica existentes na norma IEC 61499 no contexto da Indústria 4.0. A pesquisa foca no desenvolvimento de métodos formais de modelagem de sistemas de tratamento de falhas e no desenvolvimento de procedimentos de reconfiguração dinâmica. Os sistemas de tratamento de falhas devem contemplar sistemas de diagnósticos de falhas e de controle tolerante a falhas, obtidos automaticamente pelo processo industrial, a partir de uma autoavaliação de sua operação e do uso de modelagem de sistemas a eventos discretos por autômatos, baseando-se na Teoria de Controle Supervisório e em algumas de suas extensões.

Coordenador: Roberto Silvio Ubertino Rosso Junior

2017 - Atual: Investigando o Desenvolvimento de Jogos Sérios para Populações Específicas 

Descrição: Jogo Sério (JS) é um tipo de jogo digital projetado desde o começo para atingir a objetivos predeterminados e que vão além do puro entretenimento. Não existe uma abordagem de projeto que garanta o sucesso de um jogo para todas as combinações de propósitos, populações, áreas e gêneros de jogo. Ainda mais se este for um JS, cujo nicho costuma ser menor em número de usuários, menor em número de pesquisas e com mais restrições e requisitos durante o desenvolvimento. Exemplos de nichos incluem: crianças com deficiência intelectual, idosos frágeis, pessoas com alguma patologia, dentre outras. Estes, constituem-se nichos ainda a serem explorados mas também uma oportunidade para o desenvolvimento de JS. Ao mesmo tempo, áreas de aplicação importantes, como letramento, alfabetização matemática, reabilitação (motora, cognitiva, etc.) podem se beneficiar da motivação e inovação associada a jogos digitais. Portanto, um problema que merece investigação (tanto metodológica quanto tecnológica) e é o objetivo deste projeto é: "Como projetar (conceber e desenvolver) JS de forma eficiente (rápida e com recursos limitados) e eficaz (que divirta e seja útil) em nichos específicos?".

Coordenador: Marcelo da Silva Hounsell