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dc.contributor.advisor1Silva Junior, Ivo Chaves da-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6893941321946438pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Marcato, André Luís Marques-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1033215067775319pt_BR
dc.contributor.referee1Ramos, Tales Pulinho-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8120950762439770pt_BR
dc.contributor.referee2Oliveira, Leonardo Willer de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9223644407644508pt_BR
dc.creatorMaciel, Guilherme Marins-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2670778464347609pt_BR
dc.date.accessioned2018-04-10T14:56:25Z-
dc.date.available2018-04-10-
dc.date.available2018-04-10T14:56:25Z-
dc.date.issued2018-01-22-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6645-
dc.description.abstractThe field of assistive robotics works with technologies aimed at people with phy-sical impairments, some handicapped have quadriplegia and cannot move the lower and upper limbs, but, depending on the degree of injury, the shoulder and neck musculature can be used. Aiming at this group, the present work proposes a semiautonomous sys-tem architecture for smart wheelchairs based on the Robotic Operating System (ROS) platform, embedded in a Raspberry Pi 3, with emphasis on low cost and no need for global localization. A proposal for a human-machine-interface based on voice commands is presented, where the control center uses a Petri Net to configure and administer the system. Transitions are triggered by a set of phrases and after each event, the user re-ceives a return phrase through speakers. For the navigation system, a shared control of velocity is used. An Inertial Measurement Unit (IMU) is applied to recognize the desired movement pattern through measurements of the user's head inclination. In parallel, an intelligent algorithm employs a depth camera to recognize obstacles around and work together in control, increasing maneuverability and safety. Another technique proposed is a methodology of autonomous narrow passages crossing, the depth camera recognizes the borders of thin access and a non-linear controller performs the task. In the results, the proposed methodologies were analyzed using simulated models in the Matlab and the Gazebo platform. For practical tests, a Pioneer-P3DX differential robot was used, the results presented in this dissertation were promising, evidencing the applicability of the system.pt_BR
dc.description.resumoO campo da robótica assistiva lida com as tecnologias voltadas para pessoas com imparidades físicas. Alguns deficientes possuem tetraplegia e não podem movimentar os membros inferiores e superiores mas, dependendo do grau da lesão, podem acionar as musculaturas do ombro e pescoço. Visando este grupo, o presente trabalho propõe uma arquitetura de sistema semiautônomo para cadeiras de rodas inteligentes (CRIs) baseada na plataforma Robotic Operating System (ROS), embarcado em uma Raspberry Pi 3, com ênfase em baixo custo e não necessidade de localização global. É apresentada uma proposta de interface homem-máquina baseada em comandos de voz, na qual uma central de controle utiliza uma Rede de Petri para configurar e administrar o sistema. As transições são disparadas por um conjunto de frases. Depois de cada evento, o usuário recebe uma frase de retorno através de alto-falantes. Para o sistema de navegação é utilizado um controle compartilhado de velocidade, em que, utiliza-se uma Unidade de Medição Inercial (IMU) para reconhecer o padrão de movimento desejado através de medições da inclinação da cabeça do usuário. Paralelamente, um algoritmo inteligente emprega uma câmera de profundidade para reconhecer os obstáculos nos arredores e atuar em conjunto no controle, de modo a aumentar a manobrabilidade e segurança. Uma metodologia de travessia de passagens estreitas de forma autônoma é uma outra técnica proposta. Nesta técnica duas extremidades de um acesso delgado são reconhecidas por meio da câmera de profundidade e um controlador não-linear realiza a tarefa. Nos resultados, as metodologias propostas foram analisadas através de modelos de CRIs em Matlab e na plataforma de simulação Gazebo. Para testes práticos, foi utilizado um robô diferencial Pionner-P3DX. Os resultados exibidos nesta dissertação se revelaram promissores, evidenciando a aplicabilidade do sistema.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectCadeira de rodas inteligentept_BR
dc.subjectControle compartilhadopt_BR
dc.subjectTecnologia assistivapt_BR
dc.subjectSmart wheelchairpt_BR
dc.subjectShared controlpt_BR
dc.subjectAssistive technologypt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleSistema de navegação semiautônomo para robótica móvel assistiva baseado em movimentos de cabeça e comandos de vozpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica (Dissertações)



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