Pesquisa

Principais projetos já realizados ou em andamento

Os projetos focam em conhecimentos que ao final são aplicados na: (a) produção de alimentos, (b) geração / manejo de energia e (c) saúde humana.

Os projetos envolvem emprego de conhecimentos avançados em: (a) engenharia mecânica, (b) engenharia elétrica e (c) engenharia de controle. Na integração de tais conhecimentos, são empregados conceitos abordados na engenharia de precisão.

A dosagem dos conhecimentos, assim como o nível de complexidade dos mesmos depente: (a) da natureza do projeto, (b) do programa ao qual pertence o aluno que atua no projeto (Trabalho de Conclusão de Curso, Mestrado ou Doutorado) e (c) do perfil do aluno.

Todos os projetos contemplam a construção de protótipos, através das quais, os desenvolvimentos teóricos são validados experimentalmente.

Mancal magnético

O rotor é completamente levitado pela ação de imãs permanentes. O controle ativo com o uso de um sensor, eletroimãs e um controlador, é feito somente numa direção: axial. Os pares de imã trabalham por atração. A construção é extremamente simples e portanto a sua confiabilidade é elevada. Tem aplicações em: coração artificial, volantes de inércia, satélites artificiais, giroscópio, ultra-centrífuga etc.

Mancal magnético híbrido I

Sobre o mancal acima descrito, foi acrescido um mancal eletrodinâmico, visando dar ao mancal a capacidade de amortecer vibrações e assim permitir que o rotor gire a elevadas rotações.

Mancal magnético híbrido II

Neste mancal estudou-se a possibilidade de eliminar o controle ativo na direção axial e em seu lugar, empregar simples pivôs de escorregamento contra uma superfície plana.

Coração artificial

Projeto de desenvolvimento de um Dispositivo de Assistência Ventricular - DAV para uso adulto. Envolve desenvolvimento da bomba hidráulica, do motor brushless específico para este fim e mancais magnéticos com levitação completa do rotor. É parte de um projeto de grande envergadura envolvendo equipes da EPUSP, Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia, Instituto Federal de São Paulo, Instituto Tecnológico da Aeronáutica, Universidade São Judas, entre outros.

Coração artificial para uso pediátrico

Aqui o objetivo é desenvolver um Dispositivo de Assistência Ventricular, mas neste caso, para uso pediátrico. E neste caso, está-se empregando uma nova modalidade de mancal magnético que opera sem controle ativo. Projeto desenvolvido em parceria com o Prof. José R. Cardoso (EPUSP-PEA), a sua equipe de magnetismo, Prof. Emilio Carlos N. Silva (EPUSP-PMR) e a Bioengenharia do Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da USP.

Motor termomagnético

Estudos básicos acerca de motores termomagnéticos que empregam materiais que quando estão abaixo de uma certa temperatura são atraídos por imãs e quando acima, se tornam não magnéticos. São motores com grande potencial para aproveitamento de fontes pobres de calor, ou seja, reservatórios com pequena diferença de temperatura.

Dois trabalhos foram desenvolvidos simultaneamente. Um tratando do motor reciprocativo e outro, do motor rotativo. Ambos os trabalhos estudaram em detalhes os fenômenos básicos sob o ponto de vista da Termodinâmica.

O Laboratório participou como colaborador dos estudos desenvolvidos pelo Prof. Sergio Gama da UNIFESP-Diadema.

MPA e suas aplicações

Aqui se estuda o controle de um MPA, ou seja, um músculo pneumático artificial do tipo McKibben. Este músculo pode ser construído integralmente com materiais não condutores de eletricidade e não magnéticos. Encontra aplicações em robôs para manutenção em linhas de eletricidade energizadas ou então no interior de aparelhos de ressonância magnética.

Exoesquele acionado por MPA para reabilitação

Com o uso do MPA em estudo, foi feito o primeiro estudo para o desenvolvimento de um exoesqueleto para fins de reabilitação de pacientes com paralisia de um dos braços.

Modelo de braço humano

Ainda com o uso do MPA em estudo, foi desenvolvido o acionamento para um modelo de braço humano. O objetivo é estudar estatégias de controle para exoesqueletos, assim como avaliar o seu desempenho. Projeto em parceria com o Prof. Arturo F. Cordero (EPUSP-PMR).

Posicionamento manual / servo assistido

Estudo sobre estratégia de controle de posição em máquinas, onde, o sistema mecatrônico somente impede que uma ferramenta de corte, por exemplo, invada a área correspondente à peça acabada. Nas demais áreas, o ser humano decide como movimentar a ferramenta, dispensando a necessidade de programar a trajetória como em máquinas CNC.

Colete balanceador de carga

Dispositivo a ser fixado no corpo do operador para diminuir o esforço no manuseio de cargas. Na foto, o manuseio de uma serra hidráulica com peso aproximado de 15Kg.

Desenvolvimento se deu mediante aplicação de conhecimentos de Robótica.

Mesmo conceito de balanceador acoplado a um cesto aéreo usado por companhias de eletricidade. Projeto desenvolvido em parceria com o Prof. André R. Hirakawa (EPUSP-PCS) e a companhia CPFL de energia elétrica,

Elevador inteligente

Desenvolvimento de um elevador para levar o eletricista até uma altura em torno de 10m, onde estão os cabos da rede primária de eletricidade e as cruzetas dos postes. Toda operação é controlada por computador e monitorada por diversos sensores para garantia de segurança do eletricista. Projeto desenvolvido em parceria com o Prof. André R. Hirakawa (EPUSP-PCS) e a companhia CPFL de eletricidade.

Robô de inspeção

Desenvolvimento de robô que trafega sobre os cabos da rede primária de distribuição elétrica, realizando inspeção dos diversos componentes da rede. As tres rodas são totalmente isoladas entre si e o sincronismo de movimento feito por comunicação sem fio entre os controladores de cada roda. Projeto desenvolvido em parceria com o Prof. André Hirakawa (EPUSP-PCS) e a companhia ELEKTRO de eletricidade.

Base de antena giroestabilizada

Desenvolvimento de uma base de antena giro-estabilizada, ou seja, um suporte para antena que mantém a antena apontada para uma direção fixa no céu, independente da movimentação da base na qual se apoia o conjunto. Possível emprego em máquinas agrícolas e embarcações em geral.

Corte automático de blister por laser

Desenvolvimento de um sistema para, através de análise de imagem, realizar corte automático de cartelas de medicamentos de forma automática. Este sistema constitui parte importante do processo de automação da farmácia hospitalar. Realizado em cooperação com o Hospital Universitário da USP.

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