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Identificação de parâmetros de um helicóptero autônomo

Processo:11/05868-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de junho de 2011 - 31 de dezembro de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Beneficiário:
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Assunto(s):Robótica
Resumo
Este projeto de iniciação propõe a identificação do modelo em espaço de estado de um robô helicóptero. Na primeira fase do projeto será feita a identificação do modelo em espaço de estado de um robô helicóptero simulado com o auxílio da ferramenta de identificação do MATLAB e sua validação do modelo, num momento posterior, pretende-se utilizar o programa CIFER pra a identificação. Na segunda fase do projeto serão adquiridos os dados de entrada e saída de um robô helicóptero que encontra-se fixado em uma plataforma de 3 graus de liberdade desenvolvida pelo laboratório. Tais dados serão utilizados para a identificação do modelo em espaço de estado do helicóptero que será utilizado para o desenvolvimento do controle do robô helicóptero. (AU)

Instrumentação de um helicóptero não tripulado

Processo:10/09217-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de setembro de 2010 - 31 de agosto de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Beneficiário:
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Assunto(s):RobóticaHelicópterosEstabilidade de vôoControle de aeronavesAeronaves não tripuladas
Resumo
Este projeto de iniciação científica trata da estabilização de um mini-helicóptero em bancada utilizando uma plataforma de 3 graus de liberdade. Será feita a aquisição dos ângulos de uma plataforma de 3 graus de liberdade por um microprocessador utilizando encoders, a confecção da placa de circuito impresso do sistema do autopiloto e a finalização do sistema do autopiloto que se encontra em desenvolvimento pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI) da USP em São Carlos. Serão feitos também experimentos em bancada para checar a estabilização do mini-helicóptero considerado nesta pesquisa. A Fapesp tem apoiado projetos do LASI em robótica móvel, aérea e espacial, veja processos nos. 05/58424-4, 06/02303-7, 06/03951-2, 05/05208-2 e 07/03484-8. (AU)

Aplicações de controle no módulo helicóptero 3D da Quanser

Processo:08/02842-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de junho de 2008 - 31 de maio de 2009
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:José Paulo Fernandes Garcia
Beneficiário:
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Assunto(s):Controle de sistemas dinâmicosSistemas dinâmicosControle automático
Resumo
Trata-se de um projeto que visa aproveitar o potencial didático e de pesquisa do módulo "Helicóptero 3D da Quanser" para pesquisa em nível de iniciação científica. Pretende-se, com este projeto, efetuar o equacionamento do sistema, a montagem física, a implementação de sistema de aquisição de dados para o Sistema Helicóptero 3D da Quanser e aplicar técnicas de controle para desenvolvimento científico do candidato na área de controle automático. (AU)

Projeto helicóptero experimental de dois lugares

Processo:05/60915-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE  
Vigência: 01 de fevereiro de 2006 - 28 de fevereiro de 2009
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:Donizeti de Andrade
Beneficiário:
Empresa:Brascopter Projetos e Serviços Aeronáuticos e Mecânicos Ltda
Vinculado ao auxílio:05/55836-0 - Projeto helicóptero experimental de dois lugares, AP.PIPE
Assunto(s):HelicópterosCAD/CAMProtótipoRotorIntegração de tecnologias
Resumo
Fase I deste projeto são: 1) projeto conceitual e preliminar do helicóptero; 2) definições preliminares da aeronave em CAD-CAM; 3) métodos de fabricação e manual descritivo preliminar; 4) definição das bancadas de ensaio; 5) confecção de protótipos do cubo e da pá do rotor principal; 6) estimativa de pesos e balanceamento; 7) escolha e definição do motor; e 8) business plan. Sua atuação direta, como especialista, vai ocorrer nas atividades (1) e (6) anteriormente mencionadas. As demais atividades vão estar sendo diretamente levadas a cabo pelos demais membros da equipe. Como coordenador, seu empenho estará em garantir o cumprimento da meta de que o helicóptero sendo projetado ofereça uma grande facilidade de fabricação (que tem diretamente a ver com o baixo custo de aquisição que se quer oferecer), a mais alta segurança e baixos custos de manutenção. Um dos principais resultados propostos para essa fase do projeto é a confecção dos protótipos do cubo e da pá do rotor principal. Ambos constituem itens fundamentais do conjunto dinâmico do helicóptero. O coordenador vai estar diretamente envolvido com esta atividade, além de programar alguns ensaios básicos para os protótipos sendo desenvolvidos, de modo a garantir a resistência a alguns dos mais diversos esforços atuantes no rotor principal do helicóptero em vôo. Outra atividade muito importante em que estará envolvido é na confecção do business plan, um dos itens importantes a serem apresentados para a continuidade do projeto. O coordenador vai utilizar seus conhecimentos de MBA para contribuir nesse esforço também. (AU)

Projeto helicóptero experimental de dois lugares

Processo:05/55836-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de fevereiro de 2006 - 30 de junho de 2009
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:Donizeti de Andrade
Beneficiário:
Empresa:Brascopter Projetos e Serviços Aeronáuticos e Mecânicos Ltda
Assunto(s):Helicópteros
Resumo
O presente projeto de pesquisa se propõe a projetar, manufaturar e testar um protótipo de helicóptero experimental, pequeno e leve, de dois assentos, de alto desempenho, para futura utilização comercial tipo multi-tarefa, uma vez certificado. As atividades vão ser desenvolvidas de modo que o helicóptero seja competitivo em seu desempenho e operação, e, principalmente, em termos de custo (de aquisição e operacional), para exportação para outros países. Para assegurar o desempenho e os baixos custos associados, o projeto do helicóptero aqui proposto deve ser gerenciado utilizando uma metodologia de integração de conhecimentos e de tecnologias que já existem em nosso País, e está dividida em três fases: (1) Fase I: demonstração da viabilidade técnica do projeto (6 meses); (2) Fase II: projeto e desenvolvimento do protótipo e definição dos procedimentos para a realização de ensaios em túnel-de-vento, no solo e em vôo (2 anos); e (3) Fase III (prazo acima de 3 anos): finalização da produção do protótipo e realização de ensaios em túnel-de-vento, no solo e em vôo, visando à futura certificação e produção em série. As atividades da Fase I encontram-se detalhadas nessa proposta. Todos os esforços da equipe estarão voltados para o projeto técnico, desenhos e métodos de fabricação, sendo que será feita a construção de protótipos do cubo e da pá do rotor principal. Na Fase II vai ocorrer o desenvolvimento do protótipo da aeronave completa, com a definição dos programas de ensaios em túnel-de-vento, no solo e em vôo. O sucesso nestas fases vai permitir a possível produção em série do helicóptero em versões que atendam as exigências e o poder aquisitivo do mercado a que se destina esse empreendimento (AU)

Controle ativo de vibrações decorrentes do fenômeno ground resonance em helicópteros utilizando materiais piezoelétricos incorporados nas hélices

Processo:16/05988-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência: 01 de julho de 2016 - 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Gustavo Luiz Chagas Manhães de Abreu
Beneficiário:
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Assunto(s):Controle (teoria de sistemas e controle)RobustezModelo de viga de Euler-BernoulliPiezoeletricidadeHelicópterosHélices de aeronavesVibrações de aeronaves
Resumo
O presente trabalho tem como objetivo a aplicação da tecnologia de controle ativo, empregando materiais piezoelétricos, para o controle de vibrações estruturais de helicópteros causadas pelo fenômeno instável conhecido como ground resonance helicopter (ressonância de solo em helicópteros) que pode levar, em poucos segundos, a destruição completa e catastróca da aeronave. O método de Newton-Euler será utilizado na modelagem matemática do conjunto rotor-hélices-fuselagem. Cada hélice do helicóptero será modelada como uma viga de Euler-Bernouilli contendo materiais piezoelétricos incorporados. A técnica dos modos assumidos será usada na construção do modelo nominal da viga e em sua secção será atribuído um perfil aerodinâmico constante ao longo do seu comprimento. Diante das incertezas inerentes à formulação matemática do sistema, propõe-se o uso dos controladores robustos para o problema apresentado. A formulação básica para a análise e projeto destes controladores será discutida e analisada através de um conjunto de simulações numéricas efetuado para a avaliação da robustez, estabilidade e desempenho dos mesmos. (AU)

Controle robusto tolerante a falhas de movimentos coordenados de robôs heterogêneos

Processo:12/08106-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Beneficiário:
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Assunto(s):RobóticaRobôsHelicópterosControle robustoSaltos markovianos
Resumo
Este projeto trata da coordenação de robôs heterogêneos que consistem em múltiplos robôs helicópteros e robôs móveis com rodas (RMRs), de modo que estes sigam um líder. Serão projetados reguladores recursivos para controlar individualmente os helicópteros e os RMRs. Será projetado um controlador tolerante a falhas baseado em sistemas lineares sujeitos a saltos Markovianos para garantir o movimento coordenado desses robôs heterogêneos. Um sistema de câmeras Vicon, que está sendo solicitado neste projeto, será instalado para localizar as posições dos helicópteros e dos RMRs em um ambiente fechado de maneira bastante precisa. Este sistema também será bastante importante para outros projetos que estão sendo desenvolvidos no Centro de Robótica de São Carlos, criado pela USP recentemente. A pesquisa básica relacionada com coordenação de robôs heterogêneos se insere em um contexto tecnológico bastante complexo e desafiador relacionado com aplicações civis e militares para as próximas décadas onde helicópteros, aviões e carros autônomos serão cada vez mais comuns. (AU)

O uso do helicóptero na aceleração dos fluxos normativos na Cidade de São Paulo

Processo:03/13925-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência: 01 de abril de 2004 - 31 de dezembro de 2004
Área do conhecimento:Ciências Humanas - Geografia - Geografia Humana
Pesquisador responsável:Márcio Antonio Cataia
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Geociências (IG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Resumo
A Cidade de São Paulo no atual período técnico-científico e informacional é marcada pela busca incessante de fluidez na circulação dos fluxos materiais, e, principalmente imateriais. Um dos indicadores está no uso de meios de transportes rápidos cada vez mais sofisticados, inacessíveis e estranhos a alguns agentes, que atendem aos reclamos da acumulação do capital privado. Entre os meios de transporte, o helicóptero se adapta muito bem ao ritmo de aceleração do período contemporâneo sendo este um dos elementos reveladores da densidade dos negócios executados pelo circuito superior da economia urbana na metrópole. O presente projeto busca analisar o helicóptero como um objeto técnico, detentor e transportador de informação, que sobrevoa a cidade impondo a ideologia da rapidez e segurança, elementos precisos e preciosos para os círculos de cooperação corporativos. (AU)

Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero UAV

Processo:07/06224-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência: 01 de março de 2008 - 28 de fevereiro de 2010
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Beneficiário:
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Assunto(s):Controle robustoRobótica
Resumo
Neste projeto de mestrado propõe-se o desenvolvimento de um sistema de referência de posição e atitude inercial utilizando filtro de Kalman, e o controle robusto de acompanhamento de trajetória para um pequeno robô helicóptero. Também propõe-se a implementação do sistema proposto, utilizando um helicóptero de helimodelismo TREX 450 XL e o sensor MNAV, que inclui acelerômetros, giroscópios, magnetômetros, sensor de pressão estático e dinâmico, e um GPS. Vale ressaltar que o helicóptero TREX 450 XL já foi adquirido e o sensor MNAV se encontra em processo de compra pelo Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI) da USP em São Carlos. E que este assunto vem sendo trabalhado pelo grupo de pesquisa do LASI em conjunto com o Helicopter Lab do Instituto de Robótica da Carnigie Mellon University em Pittsburgh. O candidato a esta bolsa de mestrado terminou a graduação em junho passado na Universidade Federal do Ceará, ele fez a graduação em quatro anos e meio. Neste momento ele está cursando uma disciplina de pós-graduação naquela Universiade (Fundamentos de Controladores Robustos) e está inserido em um projeto de pesquisa do Instituto Atlântico (um centro de pesquisa do Estado do Ceará) com duração de quatro meses, esses dados não constam em seu curriculum Lattes que segue em anexo. A Fapesp tem apoiado projetos de mestrado, doutorado e individual de pesquisa no LASI em coordenação de robôs móveis e em robótica espacial, veja processos nos. 05/58424-4, 06/02303-7, 06/03951-2, 05/05208-2 e 07/03484-8. É importante ressaltar também que esse projeto está fortemente vinculado ao projeto de doutorado apoiado pela FAPESP, processo n. 07/03484-8 - "Controle Robusto Descentralizado de Movimentos Coordenados de Robôs Heterogêneos", do bolsista Roberto S. Inoue. (AU)
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