Ciências Exatas e da Terra / Ciência da Computação / Desenvolvimento de Software
SISTEMA DE NAVEGAÇÃO USANDO ACELERÔMETROS E GIROSCÓPIOS PARA MANUTENÇÃO DE PLANTAS
INDUSTRIAIS
Sérgio Holtz Farias de Sant’ Anna
[email protected]
Curso de Engenharia Elétrica - Universidade Salvador – UNIFACS
Jorge Alberdo Prado de Campos
Prof°.Dr./Orientador
Euclerio Barbosa Ornellas
Prof°/Co-Orientador
INTRODUÇÃO
A evolução da computação móvel e dos mecanismos de localização têm tornado os chamados Serviços Baseados na
Localização (SBL) um segmento bastante atrativo na área de desenvolvimento de sistemas computacionais. No contexto
da atividade de manutenção de máquinas e equipamentos em um ambiente industrial, acreditamos que esta atividade
apresenta um grande potencial para a computação móvel, em geral, e para os SBLs, em particular. Desta forma, este
trabalho desenvolveu uma aplicação móvel baseada na localização para auxiliar o técnico de manutenção preventiva e
na identificação dos diversos equipamentos encontrados no chão de fábrica. Além da identificação do equipamento, a
aplicação é capaz de fornecer ao técnico as especificações do equipamento e a atividades de manutenção que precisam
ser executadas. Como se trata de um SBL, a aplicação precisa conhecer a posição e direção do dispositivo móvel. Neste
trabalho, exploramos as informações obtidas dos acelerômetros e giroscópios para calcular o deslocamento do
dispositivo a partir de uma posição conhecida.
MÉTODOS
Este projeto baseia-se em métodos de estudo qualitativos segundo o enfoque interpretativo, utilizando o método
qualitativo da teoria fundamentado em dados. Este método divide-se em quatro etapas principais: Formulação do
Problema, Coleta de Dados, Análise e Processamento de Dados e Conclusões. Na etapa de formulação do problema foi
dada ênfase à elaboração e delimitação do objeto, incluindo-se uma detalhada revisão bibliográfica, estudos
aprofundados sobre acelerômetros, RFID e técnicas de programação para dispositivos móveis Na fase de coleta de
dados foram estudados os mecanismos para captura da informação da etiqueta RFID e informações dos acelerômetros
e giroscópios. Nesta fase, foi desenvolvida uma aplicação móvel, protótipo, para a captura e análise da qualidade dos
dados gerados. Na fase de análise e processamento dos dados, foram desenvolvido os algoritmos para processamento
da informação da etiqueta RFID com extração das informações que possibilitem a calibração da localização do
dispositivo. Foi desenvolvido também o algoritmo para o cálculo dos deslocamentos baseado nos dados oriundos dos
acelerômetros e giroscópios. Foi também feito um aplicativo em Android para fazer a interface com o utilizador.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As atividades desenvolvidas nos estudos preliminares e definição do acelerômetro e giroscópios foram: O levantamento
dos sensores que englobasse os acelerômetros e giroscópios disponíveis no mercado assim como os estudos da
arquitetura interna. E a integração numérica dos dados obtidos pelo acelerômetro para a determinação da distância e
dos giroscópios na determinação dos ângulos compensando os valores das acelerações. Foi utilizado o sensor chr6dm
que integra três acelerômetros, três giroscópios e três magnetômetros. Além dos estudos sobre o acelerômetro e
giroscópios, foram realizados os estudos sobre a tecnologia RFID. O acelerômetro, giroscópios e o leitor RFID
juntamente com vários outros dispositivos ( microcontrolador, Bluetooth, display LCD) foram incorporados em uma PCB.
O microcontrolador utilizado foi o mbed NXP LPC1768 que apresenta portas de comunicação (Bluetooth, RFID e
Sensor). Foi utilizado um tablet Sansung Galaxy de 8.9 polegadas para interface.
CONCLUSÃO
O bolsista conseguiu concluir todas as atividades que foram propostas para essa etapa da iniciação cientifica. Foram
encontrados alguns problemas para a conclusão, inclusive pela grande complexidade da comunicação entre o
microcontrolador e o sensor que disponha internamente de um microcontrolador. Foi necessário fazer vários códigos
para conseguir a comunicação, pois o pacote com as informações que o sensor se comunica apresenta um checksum.
Foram adicionados os três giroscópios que tinha ficado pendente do IC passado e, além disso, foi feito um aplicativo que
roda em Android para a interface. Como proposta futura do projeto, é necessário fazer um case que englobe a PCB e o
tablet, transformando em um produto final que fique bastante compacto e atraente para o mercado consumidor.
Instituição de fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia – Fapesb
Trabalho de Iniciação Científica
Palavra- chaves: Acelerômetro; Giroscópios; Dispositivo móvel;