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DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS COMPUTACIONAIS INTELIGENTES PARA APOIAR APLICAÇÕES INDUSTRIAIS NO CONTEXTO DA INDÚSTRIA 4.0
2019/2 até 2022/2
ESCOLA POLITÉCNICA E DE ARTES
GRUPO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA E SISTEMAS EMBARCADOS (BIOMEDICAL ENGINEERING AND EMBEDDED SYSTEMS GROUP - BEST GROUP)
Inteligência Computacional e Robótica
TALLES MARCELO GONÇALVES DE ANDRADE BARBOSA
Este projeto de pesquisa propõe investigar e desenvolver tecnologias computacionais inteligentes que utilizem os conceitos da Indústria 4.0 e da Internet das Coisas (IoT – Internet of Things) para apoiar aplicações industriais de modo a aumentar os ganhos de produção e a qualidade de produtos e processos industriais. Especificamente, este projeto propõe o desenvolvimento de uma plataforma genérica e integrada de baixo custo, em hardware e software, para a identificação de produtos defeituosos numa esteira transportadora, e também a coleta e a separação de produtos defeituosos e não defeituosos utilizando um braço robótico. Para tanto, serão desenvolvidos: (i) um sistema de visão capaz de adquirir imagens digitais de produtos numa esteira transportadora, segmentar e melhorar imagens digitais (por exemplo, utilizando métodos como Otsu e filtragem da mediana (CAPIZZI et al., 2016)), extrair características relevantes de imagens (por exemplo, utilizando método de matriz de coocorrência (PATHAK; BAROOAH, 2013)), e posteriormente, reconhecer defeitos nos produtos utilizando técnicas de inteligência artificial (por exemplo, Rede neural (RUSSELL; NORVIG, 2010)); (ii) um hardware de baixo custo composto por esteira transportadora, sensores de infravermelho para detecção de objetos, sistema por radiofrequência (RFID) que possibilita o gerenciamento de produtos, câmera para a captura de imagens, microcontrolador (por exemplo, Arduino (SUSTEK; MARCANIK; ÚREDNÍCEK, 2017)), braço robótico para a coleta e a separação de produtos (KALE; KULKARNI, 2013), módulo WiFi para comunicação sem fio entre a plataforma e outros dispositivos (como computadores e smartphones); e (iii) simulação, teste e validação da plataforma proposta utilizando estudos de casos industriais reais.
Inspirado nos conceitos da Indústria 4.0 e das tecnologias IoT, este projeto de pesquisa propõe investigar e desenvolver tecnologias computacionais inteligentes para apoiar aplicações industriais de modo a aumentar o ganho de produção e a qualidade de produtos e processos industriais. Sendo assim, este projeto propõe o desenvolvimento de uma plataforma genérica e integrada de baixo custo, em hardware e software, para a identificação de produtos defeituosos numa esteira transportadora, e também a coleta e a separação de produtos defeituosos e não defeituosos utilizando um braço robótico. Para tanto, este projeto envolve o desenvolvimento de: um sistema de visão capaz de adquirir imagens digitais de produtos numa esteira transportadora, e reconhecer defeitos nos produtos utilizando técnicas de aprendizado de máquina (por exemplo, Rede neural); e de um hardware de baixo custo composto por sensores de infravermelho para detecção de objetos, sistema por radiofrequência (RFID – Radio-Frequency IDentification) para o gerenciamento de produtos, câmera para a captura de imagens, microcontroladores de baixo custo, braço robótico para a coleta e a separação de produtos, módulo WiFi para comunicação sem fio entre a plataforma e outros dispositivos. A plataforma desenvolvida será testada e validada utilizando estudos de casos industriais reais.
O projeto contará com a participação de pesquisadores da Universidade de Coimbra (Portugal), da Universidade Pontifícia Universidade Católica de Goiás (PUC-Goiás) e da Universidade Federal de Goiás (UFG); e de alunos de iniciação científica. Por fim, são esperados os seguintes resultados: (i) um melhor entendimento da integração de tecnologias IoT e sistemas industriais para a aumentar o ganho de produção e a qualidade de produtos e processos industriais; (ii) a proposta de uma plataforma genérica e integrada de baixo custo para a identificação de produtos defeituosos numa esteira transportadora; (iii) formação de recursos humanos; (iv) promover a pesquisa na UFG e nas instituições parceiras ao projeto, visando o desenvolvimento científico, tecnológico e inovação de empresas no Estado de Goiás e no Brasil; e (v) realizar produção científica de nível elevado em periódicos da área de Engenharias III e em conferências nacionais e/ou internacionais.
Nome | Função no projeto | Função no Grupo | Tipo de Vínculo | Titulação Nível de Curso |
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RUI ALEXANDRE DE MATOS ARAUJO
Email: rui@isr.uc.pt |
Pesquisador | Pesquisador Externo | [externo] | [doutor] |
SYMONE GOMES SOARES ALCALA
Email: symonesoares@gmail.com |
Pesquisador | Líder Adjunto | [externo] | [doutor] |
TALLES MARCELO GONÇALVES DE ANDRADE BARBOSA
Email: talles.ucg@gmail.com |
Coordenador | Líder | [professor] | [doutor] |