Iniciação Científica e Tecnológica
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Relatório de Iniciação Científica Estudo da visualização de dados neurais de Eletroencefalografia(2025) Rozatti, Giovanni AugusthoO objetivo dessa pesquisa de iniciação científica era explorar a viabilidade de controle direto de braços robóticos por meio de sinais neurais de eletroencefalografia (EEG). Devido à complexidade inerente da tarefa e à dificuldade em adquirir hardware adequado para ensaios, o foco da pesquisa foi ajustado para o desenvolvimento de novas estratégias e ferramentas de visualização de dados neurais, de modo a apoiar a exploração de sinais de EEG em aplicações de controle de movimento. As atividades realizadas incluíram o desenvolvimento de uma interface 3D para a visualização de dados de EEG, a proposta de uma arquitetura de rede neural que permite o tratamento de dados de EEG, e a criação de uma interface de “joystick virtual “que permitiria a visualização da intenção de movimento do usuário a partir dos outputs da rede neural. A interface de visualização implementou a normalização de dados neurais entre -1 e 1 para mapear potenciais excitatórios e inibitórios. A pesquisa também revelou a importância da qualidade do hardware de aquisição de sinais, com especialistas apontando que o equipamento utilizado captava ruídos miográficos em vez de sinais neurais confiáveis. Conclui-se que a comparação das visualizações de dados desenvolvidas com bibliotecas existentes, como MNE-Python, é crucial para validar abordagens, bem como são necessárias validações adicionais em relação ao método de normalização. Este trabalho destaca principalmente os desafios e aprendizados no campo das interfaces cérebro-máquina não invasivas e aponta para futuras direções de pesquisa.Relatório de Iniciação Tecnológica Inovação para otimizar a instalação de painéis solares em média e larga escala(2025) Roismann, RafaelA transição para fontes de energia sustentáveis deixou de ser uma opção para se tornar uma necessidade estratégica no cenário global. Entretanto, a implementação de grandes usinas solares ainda enfrenta desafios significativos, sobretudo quanto ao tempo e ao custo de instalação. Empreendimentos de 100 MWp, por exemplo, podem demandar de três a quatro anos para serem totalmente implantados, o que evidencia a relevância de soluções que acelerem este processo. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma solução que otimize a montagem de painéis fotovoltaicos, reduzindo etapas manuais e custos associados. Inicialmente, foram analisados os métodos de fixação existentes, avaliando praticidade, segurança estrutural e viabilidade de fabricação em larga escala. A partir dessa análise, optou-se por abandonar a proposta inicial de um mecanismo de engate rápido, que não atenderia à escala pretendida, em favor do desenvolvimento de um trilho capaz de permitir o deslizamento dos painéis durante a instalação. Este sistema foi projetado em CAD, prevendo integração futura com um robô capaz de automatizar toda a etapa de posicionamento e fixação dos módulos, conceito que será detalhado na conclusão do trabalho. Na fase preliminar, a validação do projeto considerou aspectos de resistência mecânica, segurança e adaptação a diferentes layouts de usinas. A prototipagem inicial foi feita através da manufatura aditiva e as peças usadas para testes de montagem, prevendo, em etapas posteriores, a fabricação em metal e testes práticos em campo. Os resultados indicam que a adoção do sistema de trilhos integrados apresenta elevado potencial para reduzir significativamente o tempo de instalação, aumentar a padronização e viabilizar a automação completa do processo, contribuindo para a competitividade e expansão da energia solar em larga escalaRelatório de Iniciação Tecnológica Construção e projeto de controle de um monociclo autoequilibrado(2025) Souza, Victoria Leal Garcia deNeste trabalho é apresentado um sistema de um monociclo autoequilibrado usando roda de inércia, o qual é replicado, mostrando desde a construção até o projeto e teste do controlador usando um monociclo já existente como referência para a modelagem matemática. Primeiro é feito o projeto de controladores usando o modelo matemático da referência, e em seguida, é feito o projeto mecânico por meio de um desenho assistido por computador tridimensional (3D CAD). É feito um projeto de controle linear com a técnica do Regulador Linear Quadrático (LQR) e a regra de Bryson para estabilização da planta que é validada via simulações do sistema não-linear. Naturalmente, os ângulos de pitch e roll têm dinâmicas acopladas, mas eles podem ser desacoplados na linearização. Neste trabalho, um controle linear é projetado seguindo a linearização pelo Jacobiano que foi feita no trabalho de referência (Neves, 2017), assumindo pequenas variações em torno do ponto de equilíbrio, permitindo desacoplar as equações das dinâmicas dos ângulos. O protótipo é construído fixando os componentes eletrônicos, a bateria, as rodas e os motores a um corpo. O posicionamento das peças precisa ser equilibrado, de forma a manter a posição do centro de massa ao longo dos eixos de simetria vertical e horizontal. Depois, o controle é testado no protótipo construído. O projeto feito em simulação precisou ser ajustado para que funcionasse nos testes práticos devido a incertezas paramétricas. Foi possível controlar o robô rapidamente.Relatório de Iniciação Científica Avaliação dos Impactos da Urbanização no Escoamento do Ar e na Dispersão de Poluentes em São Paulo(2025) Bonfim, Tainá Pereira deO crescimento urbano vertical tem provocado impactos significativos no microclima das cidades, especialmente na dinâmica de ventos e poluição ao nível dos pedestres. Neste contexto, a construção de edifícios altos pode aumentar a velocidade do vento e comprometer a dispersão de poluentes, representando um potencial risco à saúde pública. Visando compreender e mitigar esses efeitos, este estudo propõe uma análise detalhada do problema, utilizando a Dinâmica dos Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics – CFD). A metodologia fundamenta-se em simulações computacionais realizadas no software STAR CCM+, com parâmetros rigorosamente ajustados para replicar condições urbanas reais. As configurações da simulação foram desenvolvidas a partir de uma extensa revisão de literatura científica, incorporando métodos avançados de modelagem, discretização da malha, análise de rugosidade da parede e modelagem do escoamento. A validação do modelo seguiu critérios estabelecidos pelo Instituto de Arquitetura do Japão (AIJ), garantindo robustez metodológica e confiabilidade dos resultados. O objetivo central desta pesquisa é desenvolver uma simulação computacional capaz de representar com precisão as condições urbanas brasileiras, oferecendo subsídios técnicos para estratégias de mitigação do fenômeno de ilhas de calor urbanas e seus impactos ambientais na saúde pública.Relatório de Iniciação Tecnológica Análise e Modelagem Estatística de Métricas de Desempenho no Futebol: Seleção de AtributosChave por Posição(2025) Assunção, João Vitor OliveiraEste relatório apresenta o processo de modelagem estatística do desempenho de jogadores de futebol, com o objetivo de identificar e quantificar as principais métricas que influenciam nas classificações numéricas atribuídas aos desempenhos de atletas em partidas oficiais, conhecidas como ratings. Embora plataformas como o SofaScore sejam consolidadas na atribuição de notas ao desempenho de jogadores (ratings), não há transparência no processo de atribuição dos ratings. Esta pesquisa se propõe a identificar os atributos estatísticos mais relevantes para descrever o desempenho de atletas por posição, construindo modelos capazes de transformar métricas individuais em um índice quantitativo de avaliação (rating). Para alcançar esse objetivo, foram extraídos dados da plataforma SofaScore, seguindo as etapas de coleta automática via API, tratamento dos dados, estudo das métricas disponíveis, exclusão de métricas redundantes e agrupamento dos dados de acordo com a função tática exercida pelo atleta. A metodologia consistiu em estruturar o conjunto de dados em quatro segmentações, sendo goleiros, defensores, meio-campistas e atacantes, aplicar o método de regressão linear múltipla e analisar os resultados a fim de identificar as métricas de maior relevância por posição e os seus respectivos coeficientes de impacto. O modelo foi avaliado considerando o desempenho em prever os rating de dois atletas por posição, garantindo a diversidade de estilos de jogo, características físicas, ligas de atuação e origem dos atletas, com análise de métricas como o R², que mede a capacidade explicativa do modelo, e da raiz do erro quadrático médio (RMSE). Os resultados indicam que métricas de natureza ofensiva, como gols, assistências, chutes no gol, finalizações na trave e cobranças de pênaltis convertidas impactam positivamente no rating, enquanto métricas de natureza defensiva não contribuem com a mesma relevância. Os resultados reforçam a importância de contextualizar os dados com base no enredo da partida e na função desempenhada pelo atletaRelatório de Iniciação Tecnológica Controle moderno de biciclo autônomo com visão computacional(2025) Araújo, Breno AlencarO projeto direciona a modelagem física do sistema usando o método de EulerLagrange, a construção do modelo 3D e de um simulador em Simulink, bem como o desenvolvimento de um controle baseado no algoritmo LQR (Linear Quadratic Regulator), sua discretização e implementação em um microcontrolador com acesso ao hardware desenvolvido para aquisição de informações de ângulo, velocidade angular e velocidade angular das rodas, além do controle dos atuadores. Após essas etapas do Processo de Desenvolvimento de Produto, itera-se as matrizes de ajuste do algoritmo para melhor desempenho do controlador e testa-se o envio de setpoints para o microcontrolador. Em paralelo a isso, desenvolve-se o controle para movimentação dos servomotores que movimentam o suporte do microcontrolador com câmera fixado nele. Por fim, integra-se o controle de estabilidade e movimentação, com o controle dos servomotores e a visualização das imagens captadas pela câmera.Relatório de Iniciação Tecnológica Construção de métricas físicas no futebol: uma abordagem por visão computacional e ciência de dados(2024) Assunção, João Vitor OliveiraDesde a sua chegada ao Brasil em 1894, o futebol assumiu um papel protagonista no cenário esportivo nacional. A adesão ao esporte inglês foi tamanha que atualmente o Brasil é denominado como o país do futebol, sendo o maior campeão da principal competição de seleções: a Copa do Mundo. Entretanto, devido aos baixos investimentos, o futebol no Brasil se mostrou cada vez mais ultrapassado e decadente em relação às nações europeias. A Delta Goal surge como uma iniciativa para utilizar a tecnologia na ampliar as análises táticas de uma partida de futebol. Através da elaboração de uma solução computacional que seja capaz de, a partir da transmissão de uma partida de futebol, extrair dados táticos dos jogadores em campo, aplicando métricas previamente estabelecidas entre o time de pesquisa e as equipes parceiras. Para isso, utiliza-se a visão computacional para a extração de dados brutos de uma partida de futebol e o aprendizado de máquina para acessar um modelo cada vez mais fiel à realidade tática observada em uma partida. Dessa forma, os dados dos jogadores extraídos de uma partida de futebol somados com a ciência de dados, responsável por filtrar e analisar os dados brutos obtidos, são uma ótima rede de apoio para o modelo, servindo como dados de entrada, viabilizando um bom treinamento da Inteligência Artificial e maximizando os acertos. Assim, pode-se ter um comparativo entre os dados obtidos pelo programa e dados reais de uma mesma partida, possibilitando a análise da confiabilidade do código gerado. Nesse sentido, pode-se aprofundar nas métricas que exercem maior influência no desempenho dos jogadores e dos clubes, tornando o futebol mais racional.Relatório de Iniciação Tecnológica Controle e acionamento de múltiplos motores de passo com barramento CAN(2024) Drummond, Felipe Martins da CostaO presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de motores inteligentes utilizando o barramento CAN (Controller Area Network). O tema central consiste na integração de tecnologias de comunicação e controle para aprimorar o desempenho e a eficiência de motores de passo. O objetivo primordial é explorar as capacidades do barramento CAN para promover uma comunicação eficaz entre os diversos componentes do sistema, incluindo sensores, atuadores e controladores, visando otimizar o funcionamento dos motores. A metodologia adotada compreendeu a pesquisa bibliográfica para embasar teoricamente o estudo, seguida da análise e seleção dos componentes adequados para a implementação prática. Foram realizados testes e simulações para avaliar o desempenho do sistema, levando em consideração critérios como confiabilidade da comunicação. Como resultado, constatou-se que a utilização do barramento CAN proporciona uma integração robusta e eficiente entre os dispositivos, permitindo o monitoramento em tempo real e a implementação de estratégias avançadas de controle. Conclui-se, portanto, que os motores inteligentes com barramento CAN representam uma solução tecnológica promissora para aplicações industriais, que demandam alta precisão e confiabilidade, contribuindo para a otimização dos processos produtivos e o aumento da competitividade das empresas no mercado atual. Este trabalho oferece insights valiosos para profissionais e pesquisadores interessados em tecnologias de automação e controle, destacando o potencial do barramento CAN como uma ferramenta versátil e eficaz no contexto de sistemas mecatrônicos e industriais.Relatório de Iniciação Tecnológica Estudo da tecnologia de Deposição por Energia Direcionada (DED) por meio da avaliação da reprodutibilidade e da influência da geometria da peça(2024) Sanchez, Bruno OlivaresA Deposição por Energia Direcionada (DED) vem sendo implementada em diversos mercados devido à flexibilidade de produção e liberdade de criação se utilizando de material metálico. Devido às suas particularidades, o uso do DED é mais utilizado para a fabricação de peças de maior porte. Contudo, visto a complexidade do processo e pelo fato de ser uma tecnologia relativamente recente, é inevitável que estudos sejam necessários para melhor compreensão e otimização do processo. Foram fabricadas amostras sob barras de 1 metro de comprimento se utilizando do método DED, sendo posteriormente cortadas em 20 segmentos menores para análise. Medidas de largura e altura do depositado foram obtidas a partir de imagens em lupa estereoscópica. Além disso, um ataque metalográfico com o reagente Marble foi realizado, seguido de um teste de micro dureza na escala Vickers em 5 pontos distintos em cada segmento, aplicando-se 0.5 kgf de carga. Com os dados em mãos, foram observadas nuances no âmbito macro e micro: no macro, maiores desvios de altura foram encontrados na 3ª barra, enquanto maiores médias e desvios de largura foram identificados na 2ª barra, sendo relacionados aos fenômenos de tempo de incidência de calor e aquecimento do cabeçote de deposição, respectivamente. Referente a dureza, houve muitos desvios de medição dentro de um mesmo segmento, além de uma diferença de medição entre os pontos iniciais e finais em comparação aos segmentos intermediários de uma mesma barra e valores gerais de barra completamente distintos entre amostras, consequências essas causadas pelo método de análise, variação de morfologia de grão dentro de um mesmo cordão, particularidades dos pontos iniciais e finais e às condições de criação de cada barra.Relatório de Iniciação Científica Sistema de gerenciamento de baterias de íons de Lítio(2024) Fleider, MaiaEste relatório apresenta uma pesquisa sobre o comportamento de baterias de íons de Lítio e seu sistema de gerenciamento. A investigação visa compreender seu funcionamento e comportamento durante o processo de descarga, além de abordar a funcionalidade de um sistema de gerenciamento a fim de estimar seu estado de carga.