Laboratório de Robótica

O Laboratório Multiuso foi criado a partir do edital Edital 02/2020 PROEQ com o objetivo de integrar as diversas áreas do conhecimento da informática integrados com a robótica. O laboratório inicia suas atividades com os projetos de competição de robótica, robótica de serviço, capacitação de alunos em ferramentas de programação, capacitação dos alunos em eletrônica e eletricidade básica e desenvolvimento de aplicações em redes neurais profundas.

Atualmente o laboratório conta com os seguintes projetos aprovados por instâncias internas do IFPR

• Projeto de pesquisa registrado no SEI nº 23411.018040/2019-90 – Técnica para Agarrar e Manipular Objetos Residenciais Utilizados na RoboCup@Home com Auxilio de um Repositório de Imagens Próprio e Redes Neurais Convolucionais (RNC), coordenado pelo Prof. Marlon de Oliveira Vaz, o projeto trata-se do desenvolvimento de um sistema de visão computacional que permite um robô de serviço reconhecer, detectar e se aproximar de um objeto de forma segura, para que o robô possa pegá-lo.
• Projeto de Pesquisa registrado sob número CUR20200115, intitulado “Metodologias de Sensoriamento e Controle de Navegação Autônoma para Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) Aplicado à Inspeção de Redes de Distribuição Aérea de Energia Elétrica de Alta Tensão.” A principal meta deste trabalho é minimizar a necessidade de intervenção humana na navegação do veículo aéreo utilizado para inspecionar as estruturas de transmissão de energia, tornando o processo automático. Dentro deste contexto, as contribuições científicas esperadas no trabalho são relacionadas principalmente à busca de formas eficientes de navegação autônoma do aparelho no percurso de linhas de transmissão de energia de alta tensão, presentes principalmente em ambientes de difícil acesso.
• Projeto de pesquisa registrado no SEI nº 23411.020073/2019-08 – Introdução à Programação com Python e Metodologias Ativas que tem como coordenadora a Profª. Lauriana Paludo. Este projeto tem como objetivo utilizar metodologias ativas para o ensino de introdução à programação com enfoque nas diretrizes do pensamento computacional e direcionadas para quem está iniciando seus estudos em programação e é voltado para a comunidade acadêmica do campus Pinhais. Atualmente o Python é utilizado no desenvolvimento de aplicações com uso de Redes Neurais Convolucionais e mineração de Dados.
• Projeto de Iniciação Tecnológica com Foco no Ensino de Programação – Aprovado no Edital 01/2021 do IFES para financiamento de projetos de capacitação em programação e robótica. O objetivo deste projeto é a criação de uma plataforma educacional para capacitação de estudantes de Ensino Fundamental e Médio da região de Pinhais e do Estado do Paraná na área de programação e robótica. A proposta é baseada no aprendizado acumulado pelos professores que atuam na área de robótica educacional no IFPR ao longo da última década. Esses professores trabalham em suas atividades de pesquisa e extensão com oficinas de robótica, treinamentos, orientação de alunos e equipes de competição, organização de competições e olimpíadas de robótica, avaliação e julgamento de competidores, entre outras atividades.
• Projeto de extensão registrado no SEI nº 23411.008182/2019-49 – Projeto de Extensão de Robótica de Competição, coordenado pelo Prof. Márlon de Oliveira Vaz é utilizado para capacitar alunos e servidores para trabalharem em competições de robótica como a Olimpíada do IFPR de Robótica, o Salão de Robótica e a competição da Robocore. O projeto passa pela capacitação dos alunos e servidores na tecnologia Arduino, Raspberry Pi e ESP32, passando pela construção do robô para competir na categoria – seguidor de linha pró e chegando na atualização da estrutura do robô pelos alunos e servidores. Para a re-estruturação (criação de um novo protótipo) do robô são utilizadas ferramentas de modelagem 3D (mesa digitalizadora) e demais equipamentos do laboratório, entre eles a impressora 3D, multímetro, osciloscópio, fonte de alimentação e estação de solda.

Os projetos, aprovados pelo CNPQ, têm o foco de integração da comunidade acadêmica como um todo, trazendo o que existe de mais atual no universo da robótica para dentro do campus. Os artigos apresentados na mostra são enviados de todo o país e envolvem todas as instâncias do ensino, passando pelo ensino médio, graduação e pós-graduação.

• 441894/2019-4 Auxílio a Pesquisa I Mostra Paranaense de Robótica – MPR
• 423751/2021-2 Auxílio a Pesquisa III Mostra Paranaense de Robótica – MPR
• 446848/2020-4 Auxílio a Pesquisa II Mostra Paranaense de Robótica – MPR

Recentemente foi aprovado o projeto 10113 através do edital 01/2021 do IFES e está vinculado às atividades de extensão permitindo a capacitação de docentes de escolas municipais e estaduais da cidade de Pinhais e do seu entorno. O projeto visa levar a 300 crianças de 09 a 12 anos o universo da robótica, através de projetos educacionais desenvolvidos pelos docentes vinculados ao projeto.

Para a execução dos projetos, o laboratório conta com os seguintes equipamentos:

• Estação de Solda e Retrabalho de Ar Quente;
• Fonte de Alimentação de bancada digital regulável;
• Multímetro de Bancada;
• Soprador térmico 1800W com 2 estágios de temperatura
• Bancada de prototipagem 3D composta por:  Impressora 3D  + software
• Bancada automatizada de aquisição de imagens para treinamento de algoritmos de IA, composta de:
  • Duas Webcam Full HD 1080 p
  • Sensor  de profundidade
  • Computador e Placas de Vídeo 8Gb, GDDR 6
• Projetor Portátil 3.300 lúmens

Além dos equipamentos adquiridos através do edital PROEQ, o laboratório também conta com outros equipamentos provenientes de outras fontes:

• Robo móvel de médio porte Robotino Festo, com rodas omini e programável através de interface ROS (transferido do Campus Curitiba).
• Robô móvel de pequeno porte com esteira.
• Robô móvel de pequeno porte, com sensores ultrassônicos e rodas ominidirecionais.
• Drone Parrot Bebop com câmera full-hd integrada, GPS e capacidade de voo autônomo.
• Drone hexacoptero FX-500 com frame de fibra de carbono, RTK-GPS (GPS de altra precisão), câmera Full HD e controladora de voo Mavio com capacidade de voo autônomo e interface de programação via ROS.
• Robô móvel Roomba adaptado com sensor Kinetic, placa de processamento gráfico Jetson Nano, programável através de interface ROS para aplicações em reconhecimento de objetos, seguimento de rota e desvio de obstáculos.