“E se…”: A cheia e a incúria

Infelizmente, mais uma vez, todo o vale do Mondego sofreu mais uma cheia que destruiu bens, meios de produção industriais e agrícolas, afetou transportes e deixou com o coração nas mãos vários milhares de pessoas. Tudo isto, para além de desanimador, é absolutamente desesperante. É verdade que no Inverno chove e, apesar de darem nomes fofinhos às intempéries, os efeitos do mau tempo podem resultar em estragos significativos. No entanto, construiu-se há cerca de 40 anos um sistema, denominado Empreendimento de Fins Múltiplos do Baixo Mondego, que visava controlar a natureza rebelde do rio Mondego e seus afluentes, evitando assim as cheias frequentes que alagavam a cidade de Coimbra e as populações até à Figueira-da-foz. Esse sistema, apesar de muito bem pensado, não é, nem poderia ser, infalível, mas foi planeado para ser capaz de evitar a maioria das situações que davam origem a cheias.
Na verdade, desde que entrou em funcionamento, e enquanto o sistema era novo (não eram críticos os efeitos de ausência de manutenção), não houve problemas de maior. No entanto, em 2001, regista-se de novo uma grande cheia em todo o vale do Mondego.

Nessa altura, assim como nas cheias seguintes de 2016 (duas consecutivas nesse mesmo ano), os relatórios de análise da situação apontavam causas gravíssimas:

1) Total ausência de manutenção do sistema, o que, como é fácil de entender, potenciava falhas nos equipamentos, e com isso eventos graves de cheias e perdas de bens materiais, para além de colocar em risco a vida humana, por deficiente funcionamento do sistema;

2) O facto de ser uma obra inacabada, isto é, não tinham sido regularizados, como fazia parte do projeto original, os vários afluentes do Mondego, faltavam equipamentos (por exemplo, das 6 bombas de alto débito planeadas para estar a jusante do açude e que deveriam retirar do rio aproximadamente 500 m3/s de água, só uma tinha sido instalada);

3) O facto de ser uma obra com 40 anos, projetada num determinado cenário, tendo em conta a ocupação do território e as opções tecnológicas da altura. Todas as obras de engenharia têm de ser avaliadas, de tempos a tempos, revisitando os projetos, de forma a adaptá-las à nova realidade e melhorar o seu desempenho tendo em conta novas soluções tecnológicas. Em 40 anos, para além de não ser mantido, este empreendimento não foi revisitado;

4) O facto de não existir nenhuma entidade de gestão que permitisse garantir as tarefas acima mencionadas, mas também monitorizar o rio e os seus afluentes e instalar sistemas de vigilância essenciais para uma resposta célere, segura e eficaz. Uma entidade de gestão que tivesse ainda a autoridade necessária para avaliar qualquer obra que fosse planeada na sua área de intervenção, acautelando assim a eficácia global do sistema;

5 ) Não foi ajustada, à medida da evolução dos tempos e das novas circunstâncias, a forma como eram/são geridas as barragens do Mondego, nomeadamente a Aguieira, exigindo parâmetros de gestão não somente economicistas e mais adaptados ao dia-a-dia das populações. Por exemplo, existem relatos, não confirmados, de que nesta cheia de 2019, a barragem da Agueira esteve em risco sério de colapso. O que torna incompreensível o cancelamento, em 2016, da Barragem de Girabolhos. Na verdade, essa barragem, que fazia parte do plano original de intervenção no rio, foi cancelada em 2016, também, por este ministro que agora queria mover aldeias. O presidente da Endesa, Nuno Ribeiro da Silva, diz que a obra não avançou em 2016 por “pressão política” do Bloco de Esquerda e do Partido Ecologista Os Verdes, que queriam rever os termos do acordo que já tinha sido assinado. É importante que isso seja esclarecido com urgência.

Acresce que o rio Mondego, por exemplo, sofreu obras de desassoreamento em 2017 e 2018. No entanto, os inertes removidos do leito do rio foram usados para fazer um aterro gigantesco a jusante do açude e uma parte para uma nova praia fluvial a norte do açude. A QUERCUS alertou nessa altura para a insensatez desse aterro, fazendo vários avisos de que os efeitos seriam os de potenciar novas cheias e dificuldades nas terras a jusante de Coimbra. Bateram na porta errada, ninguém lhes ligou. As consequências estão à vista.

Para além disso, com incêndios, ausência de limpeza das matas, total desordenamento da floresta, etc., os resíduos florestais, matéria ardida, etc., vão parar ao rio sempre que as condições climatéricas são adversas. Basta ver a quantidade enorme de árvores partidas que o rio transportava, muitas das quais são ainda visíveis nos pilares da Ponte Pedonal, da ponte de Santa Clara e no Açude. Tudo isso contribuiu para esta cheia, para a pressão sobre os diques e para o colapso de todo o sistema.

Ao contrário do que disse o insensato Ministro do Ambiente, que, depois de ter autorizado um Aeroporto Internacional no estuário do Tejo, queria mudar de sítio as aldeias de Montemor, não precisamos de mudar as aldeias de sítio. Precisamos que aprendam que não podem construir em leito de cheia, que temos de respeitar o rio, mas acima de tudo, que temos todos de exigir que o sistema de engenharia desenhado para o controlar seja revisitado, revisto, finalizado, mantido, gerido e monitorizado. Isso é essencial para o nosso futuro e não pode continuar desta forma. São os cidadãos que o têm de exigir, pois por iniciativa das autoridades públicas isso não irá acontecer, como os factos demonstram.

Texto publicado no Diário As Beiras de 28 de Dezembro de 2019

Agradecimentos: Miguel Franco e Álvaro Cadima, pela cedência de imagens.

Workshop sobre Indústria 4.0 na FCTUC

Durante o Workshop em Indústria 4.0 organizado na Universidade de Coimbra, com a participação da Indústria e da Academia. Esta é uma área estratégica para a UC, bem identificada pela sua unidade UC Business. Na foto, o painel final com Marco Reis (Engenharia Química, organizador), Enrique Del Castillo (Penn State University, USA) e César Toscano (INESC TEC).

FCTUC – Universidade de Coimbra – UC Business

Kassow Cobot and ActiveSpace AGV1 DEMO APP

Engineering is FUN!!!

We just tested our mobile manipulator prototype at ActiveSpace Automation headquarters. It’s basically a Kassow Cobot on top of a ActiveSpace AGV1, a Barret Hand and a remote application that enables the user to ask the system to pick and place parts. Check videos bellow. The system was designed, modeled and simulated using the 3D package Solid Edge from Siemens.

DEMO 2
DEMO 1

More related work here.

EMERALD Best Paper Award 2019: “Is one of the most exceptional pieces of work the team has seen throughout 2018”

Emerald Message: “Congratulations! Your article ‘Advances in robotics for additive/hybrid manufacturing: robot control, speech interface and path planning‘ published in Industrial Robot  has been selected by the editorial team as an Outstanding Paper in the 2019 Emerald Literati Awards. Your article was chosen as a winner as it is one of the most exceptional pieces of work the team has seen throughout 2018.

Check paper here.

Check award winners here.


University of Coimbra Press Release (in Portuguese)

É mais um selo de qualidade para um projeto da Universidade de Coimbra (UC) que já tem despertado o interesse das maiores empresas mundiais da indústria metalomecânica e de construção metálica: o artigo “Advances in robotics for additive/hybrid manufacturing: robot control, speech interface and path planning”, de Norberto Pires, investigador da Faculdade de Ciências e Tecnologia da UC (FCTUC), sobre um novo sistema robótico de impressão 3D, foi distinguido com o Emerald Literati Award. O galardão premia o melhor artigo do ano 2018 de cada revista da conceituada editora científica Emerald.

Publicado originalmente em maio de 2018, na revista Industrial Robot, o artigo premiado – com co-autoria de Amin Azar, investigador Instituto Tecnológico para a Indústria da Noruega (SINTEF) – aborda o projeto conjunto da FCTUC e do SINTEF que está na base do desenvolvimento de um inovador sistema robótico para impressão 3D a nível industrial. Este novo sistema permite a impressão de peças metálicas de grandes dimensões, em vários ângulos e planos, de forma muito mais simples e rápida. Entre as suas principais mais-valias estão o facto de dispor de seis eixos de movimento (o dobro da performance das impressoras 3D tradicionais) e de um software de simulação em tempo real (que evita a necessidade de executar sucessivas tentativas, até se obter um objeto com as características pretendidas).

O artigoAdvances in robotics for additive/hybrid manufacturing: robot control, speech interface and path planningé “um dos trabalhos mais excecionais que a nossa equipa leu em 2018”, justifica a editora Emerald, no anúncio da distinção.

“Este prémio é um reconhecimento internacional, ao mais alto nível, da qualidade e novidade do trabalho que temos vindo a desenvolver nesta área muito competitiva em termos internacionais. A nossa estratégia foi a de reunir uma vasta e muito competente equipa internacional, de forma a ser possível realizar contribuições que nos permitam liderar o desenvolvimento científico e industrial nesta área”, afirma Norberto Pires, também professor do Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC. “Este trabalho alertou grandes empresas internacionais. Isso é muito importante e estratégico para a Universidade de Coimbra, pois só assim poderemos demonstrar a nossa capacidade de influenciar decisivamente os grandes desafios tecnológicos do século XXI. Devemos ter presente que a manufatura-aditiva é uma das tecnologias chave da nova revolução industrial (indústria 4.0)”, completa o investigador.

Rui Marques Simões

Para além disso, este assunto foi alvo realce em 2019 por:

1) 90 Segundos de Ciência – Antena 1

Link: https://www.90segundosdeciencia.pt/episodes/ep-642-norberto-pires/

2) Os Dias do Futuro – Antena1

Link: https://www.radio.pt/p/antena1diasdofuturo

(ver o programa de 29 do 12 de 2018)

3) Negócios e Empresas – TSF

Link: https://www.tsf.pt/programa/negocios-e-empresas/emissao/negocios-e-empresas—09012019-10413366.html?autoplay=true

Universidade de Verão da Universidade de Coimbra

Começo amanhã a minha participação na Universidade de verão da Universidade de Coimbra:

É uma iniciativa muito importante para a universidade, pois pretende mostrar uma escola preparada para os desafios do século XXI. Da minha parte, porque participo nas minhas áreas de especialidade, gostaria de vos dizer o que pretendo transmitir e que, de alguma forma, caracteriza a minha forma de ver o mundo em que vivemos. Como docente tenho a obrigação de transmitir um exemplo que possa ser inspirador para as novas gerações.

A UNIVERSIDADE é uma instituição essencial ao desenvolvimento da sociedade em que vivemos, mas também da ciência, da inovação, do impacto sobre a economia e sobre a vida de todos os nossos concidadãos, aspetos que são hoje absolutamente decisivos na estratégia de afirmação destas instituições. Na verdade, o objetivo da Universidade é o de fazer investigação e desenvolvimento (I&D) e colocar o conhecimento gerado ao serviço da qualidade do seu ensino, mas também, da sociedade em que se insere. Ou seja, os objetivos são de médio e longo prazo e medem-se pelo impacto sustentado que têm na geração de conhecimento e no mundo em que vivemos.

Durante a minha vida sempre orientei as minhas opções – de carreira e de relacionamento com a envolvente científica, académica, económica e social – tendo por base esses objetivos da universidade, bem como a forma como entendo o papel de um professor e investigador português na realidade nacional e internacional. Ter a noção clara da nossa realidade, bem como da dimensão e dificuldades do nosso país, é essencial para desenhar uma estratégia sustentada de futuro e balizar escolhas conscientes que tenham dimensão global: para as comunidades e não meramente pessoais.

As minhas escolhas (que podem ver neste site) são permanentes recomeços, procurando ser disruptivo na forma como faço ciência e tecnologia, na forma como ensino e na forma como procuro estar envolvido em processos de inovação industrial, económica e social, isto é, na forma como procuro que o conhecimento gerado seja a minha forma de estar no mundo. Mas também como procuro ser elemento de confiança e de suporte para desenvolvimentos científicos, académicos e de extensão universitária.

Na ciência e na geração de conhecimento, procuro sempre atividades competitivas (projetos de I&D inovadores e cientificamente relevantes) em que seja possível fazer desenvolvimentos de elevada qualidade e com potencial de gerar conhecimento disruptivo. Isso significa a capacidade de reunir equipas e consórcios, orientar formação avançada, obter financiamento competitivo (público e privado), criar espaços laboratoriais diferenciadores e publicar em locais competitivos, revisto por pares e de muito elevada qualidade. Procuro também que os locais de publicação sejam diversificados e tenham públicos mistos, isto é, locais onde se possa chegar a ambientes académicos e científicos, mas também a ambientes industriais e de inovação. Sempre tive a perceção clara que a procura de impacto sustentável, que necessariamente envolve a indústria competitiva (baseada em conhecimento), precisa de responder ao dilema que afasta o mundo económico e industrial do puramente científico: muitos cientistas escrevem artigos numa linguagem própria, sem preocupação com a sua aplicabilidade, e os investigadores industriais e engenheiros de desenvolvimento procuram conhecimento utilizável. Isso significa que temos de diversificar a nossa produção de conhecimento, procurando encurtar esta distância e procurando estar envolvidos em processos de inovação. Sempre foi essa a minha perspetiva. Por isso, diversifiquei as minhas publicações entre artigos em revista internacional, artigos em conferência, livros e capítulos em livros (que considero veículos essenciais na comunicação de conhecimento avançado), mas também, em artigos de divulgação científica e tecnológica. Por isso procuro também que os meus projetos científicos prossigam, na medida do possível, para protótipos industriais e colaborações diretas com a indústria.

No ensino e transmissão de conhecimento, procuro que todos as disciplinas e cursos que crio (organizei inúmeras disciplinas na área da robótica, controlo, automação e instrumentação, e fui responsável e principal impulsionador do curso de Licenciatura e Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial da Universidade de Coimbra, por exemplo), organizo e intervenho tenham três componentes essenciais: 1) Informação técnica e científica de alta qualidade, baseada em conhecimento de ponta: isso significa que parte da transmissão de conhecimentos tem de ser feita em sessões formais, em sala de aula e em laboratório, com as condições necessárias para apresentar e discutir informação científica e técnica. Significa também a seleção de informação atualizada, no limite do estado-da-arte, capaz de preparar pessoas para serem bem-sucedidas e competitivas num mundo onde o conhecimento é crítico; 2) Instalações laboratoriais de boa qualidade, constituídas por equipamentos de última geração: ensinar engenharia significa a possibilidade de experimentar e testar conceitos usando equipamentos tecnicamente avançados. Isso exige fazer acordos com fabricantes de equipamentos, para que seus equipamentos mais avançados possam estar presentes nos laboratórios de pesquisa e ensino. Para além disso, os alunos devem estar envolvidos nos ambientes de I&D, o que significa que os professores e investigadores devem disponibilizar equipamentos de I&D para tarefas de ensino. Casos de estudo, baseados em questões técnicas e científicas relevantes e atuais, devem ser preparados para envolver e motivar os alunos no esforço de aprender profundamente os assuntos apresentados na disciplina/curso, mas também pesquisar, de forma autónoma, informação complementar e conexões com outros assuntos (dimensão multidisciplinar), etc .; 3) Proporcionem desafios técnicos e científicos que os alunos devem resolver durante o tempo da disciplina/curso: isso significa que parte do esforço de aprendizagem, a partir de um determinado nível, deve ser dedicado a resolver um desafio que deve incluir pesquisa, projeto e construção prática de soluções. Quando aplicado a alunos dos últimos anos de licenciatura, mestrado ou doutoramento, esses desafios devem estar baseados em problemas reais e estar preparados para permitir que os alunos proponham soluções, as construam e demonstrem.

Na relação com a indústria, economia e a sociedade, procuro projetos que permitam aplicar o conhecimento gerado e participar no esforço de modernização do país, procurando ainda incorporar conhecimento e recursos humanos competitivos. Nessa perspetiva, apresento neste CV um muito elevado número de realizações industriais e em consórcio, realizados com empresas nacionais e estrangeiras, onde se procurou melhorar de forma significativa a competitividade e eficiência de aspetos de produção, ou, na globalidade, da operação dessa empresa. Esse exemplo e forma de estar na vida exigiu e permitiu que tivesse desenhado, planeado, financiado e construído um Parque de Ciência e Tecnologia (iParque), em Coimbra, com o objetivo de ser o catalisador da relação entre a capacidade de inovação da universidade e a indústria. Uma iniciativa, apoiada pela Reitoria da Universidade de Coimbra, que decorreu durante quase 5 anos e correspondeu a um investimento de mais de 11 milhões de euros.

Para além disso, sempre procurei divulgar ciência na sociedade em geral, desde as idades mais jovens, pois é essencial para criar uma cultura de inovação que nos permita atingir níveis mais elevados de competitividade, sustentabilidade e capacidade de resistir aos mais variados enganos (“Um mundo infestado de demónios”, como caracterizava Carl Sagan, num dos seus mais famosos livros, uma sociedade afastada do conhecimento). A minha atividade de divulgação científica e técnica estende-se por publicações de todo o tipo, programas de rádio e televisão, bem como palestras em escolas e outras instituições de ensino e de caráter social e profissional.

Finalmente, a promoção de uma cultura de inovação implica atuar de forma mais eficaz em fóruns de reflexão cívica e social (presença nos meios de comunicação-social e disponibilidade para ações junto de organizações sociais, profissionais e económicas, por exemplo – ver aqui e aqui), edição e direção de publicações técnico-científicas (criação, edição e direção da Revista Robótica, por exemplo) e promoção de iniciativas que divulguem e premeiem boas exemplos e boas práticas nas empresas nacionais (criação e gestão do Concurso de Inovação da EMAF/Exponor –  a maior feira nacional de Engenharia Mecânica), nomeadamente aqueles que resultam de projetos entre a universidade e as empresas.

Dito isto, aquilo que apresentarei aos alunos da Universidade de Verão da Universidade de Coimbra é sobre impressão 3D. Nessa apresentação, farei uma demonstração de como projetar peças, usando uma ferramenta de CAD 3D, e de como as preparar para serem impressas em 3D. Farei ainda, a título de exemplo, uma impressão de uma pequena peça de exemplo para mostrar a eficiência do processo.

Finalmente, usarei várias peças já impressas para montar uma mão robótica que depois comandaremos a partir de um computador pessoal. Os aspetos relacionados com a montagem, programação e operação da mão serão cobertos nesta apresentação.

Os vídeos abaixo mostram alguns dos pormenores da mão robótica usada nesta apresentação.

25 anos da Siemens Porto (Freixieiro, Maia)

A Siemens Porto (Freixieiro, Maia) comemorou os seus 25 anos no dia 9 de Julho de 2019. Para além disso, inaugurou vários centros de co-criação, em áreas como o i4.0, a segurança, etc. Foi muito interessante assistir ao seu rodmap, mas também rever muitos dos amigos da Siemens e de empresas associadas à Siemens. Parabéns 🙂

Indústria 4.0: Uma ideia estratégica para Coimbra

Este programa foi gravado durante da apresentação do livro “Controlo e Automação Industrial – Indústria 4.0” que se realizou no dia 16 de Maio, na livraria Bertrand (Centro Comercial ALMA em Coimbra). O E se…é um Programa de J. Norberto Pires, para o Coimbra Canal, com a realização de Rijo Madeira.

Este episódio, pela relevância das intervenções, reflete uma visão e uma estratégia industrial e de cooperação universidade-indústria para Coimbra

Um dos assuntos em que penso que Coimbra tem condições para ter um papel relevante é o da estratégia nacional para a Indústria 4.0. Envolvi-me em inúmeras iniciativas em consórcio, liderei e/ou fiz parte de vários grupos de trabalho que visavam construir competência, agregar pessoas e iniciativas diferenciadoras, individualmente demonstrei interesse neste assunto, reuni financiamento (nacional e comunitário), procurei agregar grupos nacionais e estrangeiros, constituindo consórcios competitivos, e apresentei realizações.

A região de Coimbra, no entanto, foi deixando passar o barco. Outras regiões, como por exemplo Braga e Guimarães (Universidade do Minho), como muito menos trabalho inicial realizado, tomaram a dianteira e, associados a grandes grupos económicos (como a Bosch, por exemplo), apresentam-se como pontas de lança de uma estratégia que tem enorme potencial científico, industrial e de criação de emprego.

Seria importante que as entidades que gerem a região, nos aspetos científicos, técnicos, formativos e operacionais, fossem capazes de a pensar a médio e longo prazo, identificando as oportunidades, os investimentos e a capacidade de definirmos estratégias que permitam desenvolver e diferenciar a região.

Ao invés, vivemos em pequenos mundos, cheios de pruridos e preconceitos, isolados uns dos outros, incapazes de perceber que neste rumo, nesta indiferença, tudo nos passará ao lado, sucessivamente, num caminho que terá como resultado o que é já evidente: a irrelevância.

A indústria portuguesa é uma indústria de nicho. Nunca será, até pela dimensão do país, uma indústria de produção em larga escala. Nessa perspetiva, dependeremos sempre, e ainda bem, da competência humana, do saber fazer com qualidade, aliando aspetos tecnológicos digitais, robotizados e automáticos, com aspetos que exigem intervenção humana em considerável escala.

Os mercados para que respondemos e dirigimos os nossos produtos, procuram diferenciação, qualidade e um conjunto de mais-valias que recomendam a incorporação de trabalho humano. Estão, por isso, preparados para pagar mais por essa qualidade e diferenciação.

Consequentemente, uma estratégia nacional para a Indústria 4.0 deve incorporar os objetivos de países como a Alemanha, Japão e países asiáticos, por exemplo, mas realizando uma estratégia adaptada aos objetivos que queremos atingir.

Nessa perspetiva, tecnologias em que nos podemos diferenciar, como a fabrico aditivo / impressão 3D de metais e cerâmicas técnicas, aplicados a inovadores processos de fabrico, deveriam merecer uma atenção especial da CCDRC, da Câmara Municipal, mas especialmente da Universidade e do Politécnico.

Este programa é um contributo para essa estratégia que urge desenvolver. Foi realizado durante a apresentação do livro “Automação e Controlo Industrial – Indústria 4.0” e conta com a participação de:

Amilcar Falcão – Reitor da Universidade de Coimbra

Luís Simões da Silva – Vice-Reitor da Universidade de Coimbra

Ana Lehmman – Professora da Universidade do Porto e ex-Secretária de Estado da Indústria

António Mira – Diretor da Automação e Indústria da Siemens Portugal

Ricardo Patrício – CEO da Active Space Automation

Frederico Annes – CEO da Lidel

J. Norberto Pires – Professor da Universidade de Coimbra

iParque: Coimbra Science and Technology Park

I started with this park in the summer of 2007, when the project was basically an idea. Under my administration, we prepared all the projects, obtained the necessary funds and kick-started the construction. We also designed all the communication plan and made the first agreements with companies that choose iParque to be their location. We also planned the incubator/accelerator of the park, along with its services for companies, and obtained the necessary funds to built it.

Check details HERE.

Bellow, video of the presentation of the park (2010) where we had the visit of two Secretaries-of-State: Science (Leonor Parreira) and Innovation (Carlos Oliveira).

Sobre o livro “Automação e Controlo Industrial – Indústria 4.0”

No próximo 16 de maio, pelas 16h45, é apresentado o livro “Automação e Controlo Industrial – Indústria 4.0”, da autoria do docente da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Norberto Pires. “É um livro sobre inovações científicas e técnicas nesta área”, explica o autor. “É um manual também, no sentido em que é dedicado também a alunos, e a profissionais”, acrescenta.

Pensado para o mercado internacional, para além do nacional, Norberto Pires adianta ainda que a obra disponibiliza os exemplos online, devido à preocupação de não ter “um livro estático”. “Os códigos dos exercícios são fornecidos aos leitores”.

A sessão de apresentação, com o tema “A indústria 4.0 em Coimbra e em Portugal”, conta com a participação do Reitor da UC, Amílcar Falcão, assim como do Vice-Reitor para o empreendedorismo e inovação, Luís Simões da Silva. Vão estar também presentes na sessão o diretor geral da Siemens Automação, António Mira, e a docente da Universidade do Porto e antiga secretária de estádio da indústria, Ana Lehmann.

A apresentação acontece na livraria Bertrand do Alma Shopping e conta com a atuação do Grupo de Bandolins da Casa Museu Fernando Namora.

Marta Costa e Karine Paniza

Notícia original aqui: http://noticias.uc.pt/multimedia/videos/automacao-e-controlo-industrial-dao-mote-para-livro/

This year Robotics challenge

This year challenge of my Robotics Course (Mechanical Engineering and Biomedical Engineering) was to 3D-print a robotic hand and automate its behavior using common electronics (here an Arduino board and servo motors).

The following videos show some aspects of the adopted designed (you can easily, starting or not from a template, design a working hand) and solution, along aspects of the software designed to control it. A few demonstrations are also included.

A third version of this hand, with lateral motion of the thumb, will be soon printed in aluminum to make a more interesting solution for industrial and biomedical applications. Hope you like it. Soon I’ll make all the files available, including drawings, electronics and software.

Vídeo de apresentação do livro “Robótica Industrial, Indústria 4.0”, J. Norberto Pires, Lidel, 2018

Numa altura em que os sistemas automáticos, os sistemas inteligentes, a inteligência artificial e os robôs são elementos do nosso dia a dia e ameaçam fazer uma transformação radical na forma como vivemos e trabalhamos, faz sentido estudar os fundamentos de uma das áreas mais importantes nos desenvolvimentos que permitiram a 4.ª revolução industrial: a Robótica Industrial.

Trata-se de uma área muito vasta que integra conhecimentos de muitas outras áreas científicas e técnicas, pelo que este livro não pretende ser exaustivo, pois essa seria uma tarefa impossível. Mas pretende abrir os horizontes, fornecendo as pistas necessárias para quem procura uma introdução ou um complemento. Nessa perspetiva, tem capítulos mais introdutórios e outros mais avançados, procurando, assim, responder aos dois tipos de público.

Este livro foi preparado para ser um guia detalhado para uma disciplina de Robótica Industrial ao nível do terceiro ou quarto ano de um curso superior, universitário ou politécnico, de Engenharia Mecânica, Industrial, de Produção, Eletrotécnica, etc., estando também particularmente adaptado para profissionais da indústria de automação, como os integradores desistema, incluindo utilizadores finais. O livro contém um conjunto muito alargado de exemplos práticos totalmente desenvolvidos e explicados. Além disso, todos os programas implementados para esses exemplos, assim como vídeos de demonstração, são fornecidos num pacote de software e outras ferramentas, disponíveis num site desenvolvido pelo autor.

“Automação e Controlo Industrial”

Será lançado em breve o meu novo livro “Automação e Controlo Industrial”, com a editora Lidel.

A área da Automação e Controlo Industrial é muito vasta e diversificada, sendo hoje crítica para todas as áreas de atividade industrial. Neste livro, composto por 6 capítulos, introduzem-se matérias essenciais para as áreas de Automação e Controlo Industrial e que se encontram dispersas por várias publicações. Nessa perspetiva, procurou-se introduzir o essencial desses assuntos neste livro, como forma de promover uma revisão fundamentada e apoiada, quando necessário, em referências externas que funcionem como complemento do que aqui é exposto. Para além disso, o livro utiliza dezenas de exemplos totalmente resolvidos pelo autor, cujo detalhe, incluindo código e outros materiais, são fornecidos com o livro.

Este livro foi preparado para ser um guia detalhado para uma disciplina de Automação e Controlo Industrial ao nível do terceiro ou quarto ano de um curso superior, universitário ou politécnico, de Engenharia Mecânica, Industrial, de Produção, Eletrotécnica, etc., estando também particularmente adaptado para profissionais da indústria de automação, como os integradores de sistemas, incluindo utilizadores finais. O livro contém um conjunto muito alargado de exemplos práticos totalmente desenvolvidos e explicados. Além disso, todos os programas implementados para esses exemplos, assim como vídeos de demonstração, são fornecidos num pacote de software e outras ferramentas, disponíveis neste site desenvolvido pelo autor.

Este livro funciona em complemento de um outro livro do mesmo autor intitulado “Robótica Industrial” e que aborda aspetos relacionados com a utilização e programação de sistemas automáticos baseados em robôs industriais. Os dois livros partilham um conjunto de aplicações e software que foram especialmente construídas para ilustrar os conceitos e os exemplos apresentados nos referidos livros.

 

Novo Livro: “Robótica Industrial”, J. Norberto Pires, Lidel, 2018

Capa do meu novo Livro “Robótica Industrial“, publicado com a editora LIDEL. Em breve no mercado. Também muito em breve sai o livro “Automação e Controlo Industrial“, com a mesma editora.

Os livros são para mim uma obrigação como professor e como investigador. Espero que gostem dos dois livros.

Resumo sobre o livro “Robótica Industrial”

Numa altura em que os sistemas automáticos, a inteligência artificial e os robôs são elementos do nosso dia-a-dia e ameaçam fazer uma transformação radical na forma como vivemos e trabalhamos, faz sentido estudar os fundamentos de duas das áreas mais importantes nos desenvolvimentos que permitiram a 4ª revolução industrial. Essas áreas são a Automação e Controlo Industrial e a Robótica Industrial. São áreas muito vastas que evoluíram muito rapidamente desde o desenvolvimento da eletrónica digital, com a invenção do transístor de silício. Com isso apareceram os computadores, cada vez mais poderosos e rápidos, os sensores, os robôs, o software, as redes informáticas, os sistemas embebidos, a inteligência artificial e a possibilidade de dotar as máquinas de capacidades cognitivas. É o resultado disso tudo que vivemos hoje, quando todos esses avanços científicos e técnicos permitiram desenvolver equipamentos que são capazes de substituir os humanos em muitas das tarefas relacionadas com trabalho, em qualquer área, nomeadamente nas várias áreas que se conjugam na atividade de produção industrial. Muitos assuntos se tornaram emergentes e foram fortemente desenvolvidos, como a colaboração homem-máquina, o desenvolvimento de robôs colaborativos, os robôs móveis com elevados níveis de autonomia, os sensores inteligentes, a produção aditiva, que permite imprimir componentes complexos e de dimensões diversas, usando qualquer tipo de material, incluindo várias ligas metálicas, os sistemas embebidos inteligentes, que são capazes de se ligar entre si explorando outros níveis de autonomia e capacidade de decisão, o software baseado em técnicas de inteligência artificial e machine-learning, que é capaz de avaliar cenários e tomar decisões em frações de segundo, etc.

Este livro aborda a vasta área da Robótica Industrial. Não pretende ser exaustivo, pois essa seria uma tarefa impossível. Mas pretende abrir os horizontes fornecendo as pistas necessárias para quem procura uma introdução à area, mas também para quem procura um complemento. Nessa perspetiva, tem capítulos mais introdutórios e capítulos mais avançados, procurando assim responder aos dois tipos de público. Foi desenhado para ser um guia detalhado para uma disciplina de Robótica Industrial ao nível do 3º ou 4º ano de um curso superior, universitário ou politécnico, de Engenharia Mecânica, Industrial, de Produção, Eletrotécnica, etc.

O Capítulo 1 é um capítulo introdutório sobre a área da Robótica Industrial, sendo apresentado numa perspetiva que introduz os desenvolvimentos que se conjugaram na denominada 4ª revolução industrial (“Indústria 4.0”). É feita uma revisão da evolução até aos nossos dias, passando pela 1º, 2º e 3º revoluções industriais, discutindo os impactos, nomeadamente, nos aspetos sociais e do trabalho. Este capítulo mostra os desafios que se colocam à robótica, mostra os números e potencia dos desenvolvimentos futuros.

O Capítulo 2 é um capítulo sobre a história da robótica até aos nossos dias. Procura mostrar os principais desenvolvimentos e enquadrá-los com os acontecimentos científicos, técnicos e até políticos da nossa história comum. Porque a robótica, ao contrário do que muitos pensam, não é um assunto recente, nem do nosso século, nem do nosso milénio. Fez sempre parte do imaginário humano e podem ser encontradas trabalhos sobre robótica muito antes da nossa era. No final, a moderna robótica industrial é contextualizada tendo por base as necessidades da indústria de produção do nosso tempo.

O Capítulo 3 é um capítulo sobre modelização cinemática e dinâmica. Apresenta estes temas e particulariza-os para um tipo particular de robô manipulador. A ideia é que os conceitos apresentados possam sempre ser vistos de forma prática, facilitando assim a sua compreensão. No final, apresenta-se o desenvolvimento de uma arquitetura de software que permite explorar remotamente este tipo de máquinas, explorar ambientes de simulação (como o Matlab) e adicionar todo o tipo de sensores e atuadores inteligentes. Este assunto será complementado nos capítulos seguintes.

O Capítulo 4 apresenta vários exemplos de aplicações industriais. É um capítulo que pretende mostrar, em várias áreas, como se desenvolve uma aplicação industrial e como se utilizam os recursos informáticos atualmente disponíveis para proporcionar vários tipos de funcionalidades requeridas pelos utilizadores.

O Capítulo 5 apresenta outros exemplos que utilizam preferencialmente aplicações de monitorização e comando remotas. Para além disso, estes exemplos incluem a utilização de equipamentos avançados como sensores inteligentes, atuadores avançados, dispositivos de HMI, mãos robóticas, etc.

O Capítulo 6 introduz um ambiente de programação e simulação (RobotStudio da ABB), procurando constituir um guia para o desenvolvimento de aplicações tendo por base esse tipo de software. Apresenta por isso um guia inicial de utilização do RobotStudio, apresentando de seguida um conjunto muito alargado de exemplos totalmente desenvolvidos para este livro. No final, apresenta-se um exemplo de impressão 3D de peças metálicas, introduzindo um método que permite selecionar os parâmetros de impressão bem como ajustar automaticamente a trajetória de impressão.

Este livro tem vários aspetos que o tornam único e uma boa escolha para docentes, alunos, profissionais da área da robótica industrial, ou simples interessados neste tipo de assunto e que procuram informação avançada:

1) O livro foi pensado para funcionar em conjunto com um outro livro, da mesma editora e do mesmo autor, que aborda a temática da Automação e Controlo Industrial [1]. Na verdade, dada a proximidade e correlação destes assuntos, nomeadamente em termos industriais, faz todo o sentido que o leitor interessado os utilize em conjunto, até porque muitos dos conceitos e desenvolvimentos aqui apresentados são utilizados no referido livro de Automação e Controlo Industrial;

2) O livro contém um conjunto muito alargado de exemplos práticos totalmente desenvolvidos e explicados. Para além disso, todo o software desenvolvido para esses exemplos, assim como vídeos de demonstração, é fornecido num pacote de software e outras ferramentas que faz parte integrante do livro [2]. Aliás o mesmo acontece com o livro referido acima;

3) O autor tem uma vasta experiência científica, técnica e prática nesta área da Robótica Industrial, pelo que preparou o texto de forma a que os vários assuntos apareçam de forma lógica e na extensão considerada adequada, tendo em conta o tipo de público a que se dirige. Isso significa que se presta muita atenção aos conceitos e ao detalhe das realizações práticas, apresentando ainda uma extensa lista de referências bibliográficas que permitem ao leitor interessado prosseguir os seus estudos nesta área;

4) Para além de tudo isso, este livro é acompanhado de um conjunto de imagens, slides e outro material didático [2] que pode constituir um excelente auxiliar para professores, instrutores e profissionais que pretendam atualizar ou melhorar os seus materiais de formação científica, técnica ou profissional.

Um livro sobre esta área nunca está concluído e nunca está totalmente atualizado, até porque os desenvolvimentos são contínuos e muito rápidos. Nessa perspetiva, o autor manterá atualizado o site do livro [2], adicionando regularmente novos desenvolvimentos, exemplos, novas referências, material multimédia, etc., o que permitirá ao leitor ter uma fonte de informação renovada. Isso permitirá que este livro seja dinâmico e acompanhe a velocidade de desenvolvimento desta área, permitindo ainda que futuras edições possam constituir uma consequência lógica de tudo isso.

O autor gostaria de agradecer a todos os profissionais que conheceu ao longo da sua já extensa carreira académica e profissional, especialmente a todos os seus alunos de doutoramento, mestrado e licenciatura, especialmente os do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra, mas também todos os engenheiros e técnicos com quem colaborou. A experiência adquirida é, em grande parte, uma consequência desse trabalho em equipa.

J. Norberto Pires, Coimbra, agosto de 2018

Informação sobre o autor aqui.

[1] “Automação e Controlo Industrial“, J. Norberto Pires, Lidel, 2018

[2] Software e outras ferramentas de suporte aos livros “Robótica industrial” e “Automação, Controlo e Robótica“, www.jnorbertopires.pt/livros, J. Norberto Pires, 2018.

Revista Robótica

A Revista Robótica estará em breve a comemorar 30 anos.

É a única revista técnico-científica na área da Robótica e da Automação que existe em Portugal (bem como em língua portuguesa), depois de muitas outras terem aparecido e desaparecido.

Faz 30 anos (mais de 20 sob a minha liderança) no final deste ano.

É uma revista trimestral, com uma tiragem muito significativa, referenciada e com todas as valências necessárias.

Agora que quase chegamos aos 30 anos, se não conhece a revista, visite o site e o repositório de artigos e números especiais.

 

Portal: www.robotica.pt

Revista: www.robotica.pt/revista

Repositório: http://cie-comunicacao.pt/formacao/repositorio-robotica/

 

Robótica Industrial

Robótica Industrial

A disciplina de Robótica Industrial está incluída no plano de estudos do Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra. No entanto, recebe alunos de vários cursos da universidade, bem como alunos de Erasmus. Consequentemente, é uma disciplina ensinada em inglês.

O programa da disciplina pode ser resumido nos seguintes pontos:

História da Robótica

-Robótica Moderna: Robôs Manipuladores: antropomórficos, SCARA

Mecânica de Robôs Manipuladores

– Posição e Orientação

– Cinemática Direta e Inversa

– Velocidades e Forças Estáticas

– Singularidades

– Dinâmica

– Modelização em Matlab da cinemática e dinâmica de um dos manipuladores das aulas práticas

Controlo de Robôs Manipuladores

– Trajetórias

– Controlo digital: elementos sobre síntese, sintonia e análise de controladores PID

– Estruturas

– Sensores

Programação de Robôs Manipuladores

– Linguagens

– Programação off-line e on-line

– Acesso remoto: monitorização e supervisão

– Apresentação da arquitetura de software

– Comunicação e protocolos: segurança. Telemanipulação.

Fundamentos de Biónica
Sistemas de interface homem-máquina.
Utilização de mecanismos robóticos para estender as capacidades humana. Modelização cinemática/dinâmica de uma mão de três dedos.
Integração com outros elementos da célula biomédica.

– Integração com outros elementos da célula robótica (distribuição de funções): por rede, sinais IO, ligações série ponto-a-ponto, multiponto.

-Revisão de sistemas avançados de robótica: controlo de força, sistemas de visão, aplicações em ambientes limpos e laboratoriais, AGVs (Automated Guided Vehicles).
-Utilização de robôs em ambiente laboratorial e na parte médica.

Projeto Final

– Apresentação dos projetos existentes

– Realização do trabalho no laboratório de Robótica.

 

Veja detalhes, exemplos, projetos, software, etc., em:

http://www.jnorbertopires.pt/category/robotica-industrial/

Ensino/Teaching

Ensino

Desde 1991 tive a responsabilidade da lecionação de aulas teóricas e práticas de várias disciplinas das licenciaturas (agora licenciatura, mestrado e mestrado integrado, conforme os casos) em Engenharia Mecânica (LEM-PB), Engenharia de Materiais (LEMat-PB), Engenharia Biomédica (LEB-PB), Engenharia e Gestão Industrial (LEGI) e Engenharia Física (LF) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), assim como do Mestrado em Engenharia Mecânica (MIEM), do Mestrado em Engenharia Automóvel (MEA) e do Doutoramento em Engenharia Mecânica também da FCTUC, nomeadamente:

  • Eletrónica e Instrumentação [EI] (LEM-PB, 2º ano, 1º semestre)
  • Automação [A] (LEM-PB, 3º ano, 1º semestre)
  • Controlo Automático de Sistemas [CAS] (LEM-PB e MIEM, 4º ano, 1º semestre)
  • Controlo Industrial [CI] (LEMat-PB, 5º ano, 1º semestre)
  • Robótica Médica [RM] (LEB-PB, 5º ano, 2º semestre) – ano letivo 2006-07
  • Seminário [S] (LEM-PB, 5º ano, 2º semestre)
  • Robótica Industrial [RI] (MEM-PB, MIEM, MEA e MIEF, Mecânica, 2º semestre)
  • Fundamentos de Robótica e Biónica [FRB] (LEB-PB e MIEB, 1º semestre – inicio ano letivo 2007-08)
  • Produção Assistida por Computador [PAC] (MEGI, 2º ano, 1º semestre – inicio ano letivo 2008-09)
  • Automação e Controlo Industrial [ACI] (LEGI, 2º ano, 2º semestre – inicio no ano letivo 2008-09)
  • Novas Ideias Empresariais [NIE] (LEGI, 3º ano, 2º semestre – inicio no ano letivo 2009-10)

Atualmente leciono:

  • Controlo Industrial – é uma disciplina do 4º ano, oferecida a vários cursos, ensinada em língua inglesa e que conta com a presença de vários alunos de outros países.
  • Robótica Industrial – é uma disciplina do 5º ano, oferecida a vários cursos, ensinada em língua inglesa e que conta com a presença de vários alunos de outros países.
  • Fundamentos de Robótica e Biónica – é uma disciplina do 5º ano de Engenharia Biomédica.
  • CIM – Produção Assistida por Computador – é uma disciplina do curso de Doutoramento em Engenharia Mecânica