Larissa Driemeier.

Sou coordenadora e ministro algumas aulas do curso de IA.

O projeto do Centro de Tecnologia Assistiva para as Atividades de Vida Diária tem como objetivo prover soluções para restaurar ou manter a mobilidade pessoal das pessoas com deficiências ou limitações motoras, incluindo a população idosa. O projeto é uma iniciativa multidisciplinar e multimodal, baseada na experiência de trabalho conjunto de diferentes unidades da Universidade de São Paulo, além de novos parceiros estratégicos, como o IMREA e o IPT. O projeto visa superar os desafios do custo elevado e da falta de adaptação das tecnologias assistivas às necessidades específicas dos usuários, seguindo os princípios da Convenção dos Direitos da Pessoa com Deficiência. O projeto foca na mobilidade, como um fator essencial para a qualidade de vida, o bem-estar e a inclusão social. Para isso, serão desenvolvidas soluções baseadas em cadeiras de rodas e em exoesqueletos de membros inferiores, que possam ser personalizados e ajustados conforme as demandas dos usuários.

O objetivo do trabalho é criar uma rede especializada utilizando algoritmo de inteligência artificial (IA) que permita determinar um grau de severidade para o contato roda-trilho. Para isso, a integração entre resultados de simulações por elementos finitos (MEF) com aprendizado de máquina (ML) será feita a partir de dados dos perfis roda-trilho fornecidos pela Vale e/ou obtidos na literatura. Esta rede dará apoio às rotinas de manutenção da via da EFVM.

The main focus of this work is the project and development of an autonomous driving system to be implemented in an simulated environment and then in an scale prototype. The system should be able to perform maneuvers in a controlled and static environment (e.g. vallet parking) and should be able to provide active assistance to the driver in order to prevent collisions. In the scale defined by SAE J3016, the system should at least fulfil the requirements for level 2 of autonomous driving. The system will be first developed inside the Carla simulator using a virtual model of a Tesla Model 3, with a custom set of sensors defined to best suit our autonomousdriving system. The definition of the dynamic properties of the model are beyond thescope of this work, so an existing one is used in the project. In the next phase of the project, the system will be implemented in a 10:1 scale model using a similar set of sensors as the simulated model. The model will be built from parts commercially available and the needed mechanical adaptations will be made in order to fit the selected sensors and control hardware.In order to present a feasible solution, the system must follow the applicable functional safety standards to be deployable in real vehicles. In the case of AVs, the safety standard in place is the ISO 26262 Road vehicles Functional safety.

O reconhecimento de pessoas a partir de crânios é de significativa importância no campo da odontologia forense. Particularmente, a reconstrução facial forense é uma combinação de métodos científicos e habilidades artísticas que pode ser usada para identificar restos humanos desconhecidos quando outras técnicas falham. Existem diferentes técnicas de reconstrução, baseadas no preenchimento da face com argila, com o uso de estimativas de profundidade de tecido mole. Essas técnicas estão sujeitas a vieses humanos, requerem experiência significativa, geralmente são complexas e demoradas. Estudos de validação relataram precisão variável desses métodos, às vezes significativamente menor do que o relatado nos estudos iniciais.As técnicas de Inteligência Artificial (IA) oferecem uma solução objetiva e reproduzível para o problema. Particularmente, as redes neurais artificiais de aprendizado profundo consistem em várias camadas de neurônios conectados, cada um analisando uma parte separada de uma imagem, antes de se combinar para produzir uma probabilidade de uma imagem de entrada pertencente a uma categoria predefinida.O projeto, em parceria com o departamento de Engenharia Forense, visa buscar uma solução alternativa para o uso de argila na reconstrução de crânios sem identificação. Uma rede neural convolucional será treinada com imagens de crânios de tomografias computadorizadas, para gerar a imagem de um rosto compatível.

O projeto consiste no desenvolvimento de dispositivos robóticos focados em monitoramento, avaliação, reabilitação e assistência de usuários.

Esses dispositivos poderão ser utilizados em atividades de fisioterapia (através de jogos lúdicos) ou prestando assistência para prevenir lesões. Mediante monitoramento contínuo, serão armazenados dados referentes a qualidade de sono que auxiliarão no planejamento de atividades. Técnicas de IA contribuirão para análise dos dados e controle dos dispositivos.

Projeto Amigos da Poli

In offshore oil exploration, it is necessary the use of a Dynamic Positioning System (DPS) to maintain the platform at a fixed point regardless of the influence of the environment. In an event of failure, however, a drill string inside BOP (BlowOut Preventer) must be cut using its indenters and safely disconnected from
the well. Therefore, it is needed an accurate and realistic virtual model of this failure process. Numerical model analysis, in addition to avoid expensive and complex experimental tests, allows, through post-processing tools, a detailed understanding of all phases of the failure process. The present work aims to
characterize the API S-135 steel, a material commonly used to manufacturing drill strings using Johnson-Cook model (J-C) for plasticity and failure. The material parameters are obtained from experimental tensile tests on dog bone and 3-point bending beams specimens with different notch radii, covering a wide range of stress triaxialities. Experimental tests and numerical simulations were compared by means of stress-strain curves, Digital Image Correlation (DIC) and Surface Electron Microscopy (SEM) to validate the model. The material model is applied to simulate the pipe cutting process and to predict the required force for the BOP to cut drill pipes with different geometries, which in comparison to experimental tests permitted to determine BOP internal frictions. Additionally, the numerical simulation also allowed a better understanding of the cutting process here presented as well, coherent to SEM imaging of a similar cut tube in BOP. The required force to cut the string is traditionally determined by analytical models and commissioning tests, which can be far from the real situations. Depending
on boundary conditions of this tubular, the BOP may fail to cut it, which can lead to catastrophic events. In this way, a metamodel is defined to predict required forces for BOP to cut API S-135 6.63?? 40.87ppf drill pipes, with different boundary conditions. Different simulations in combined conditions, including initial traction and torque, pipe decentralization and indenter offsetting, were performed in order
to find the required force in indentator to cut the pipe. Such data were used to develop a metamodel using feed a machine learning algorithm which leads to conclude that current BOP cutting models may underestimate the required force for situations with more realistic boundary conditions.

A prótese nasal restauradora é uma modalidade de prótese facial que se propõe a restaurar, artificial ou
aloplasicamente, as perdas de substâncias do apêndice nasal. Entretanto, sua confecção demanda muito tempo ambulatorial e alto nível de precisão do cirurgião-dentista especialista. O objetivo deste trabalho é desenvolver um algoritmo de inteligência artificial (IA) e uma impressora com tecnologia 3D. O algoritmo de IA definirá a geometria adequada para a prótese, individualizada para cada paciente. A impressora com tecnologia 3D será usada na manufatura da prótese. Dessa forma, o projeto possibilitará que qualquer paciente, de qualquer região do país, receba sua prótese com agilidade e alta qualidade.

A prótese nasal restauradora é uma modalidade de prótese facial que se propõe a restaurar, artificial ou
aloplasicamente, as perdas de substâncias do apêndice nasal. Entretanto, sua confecção demanda muito tempo ambulatorial e alto nível de precisão do cirurgião-dentista especialista. O objetivo deste trabalho é desenvolver um algoritmo de inteligência artificial (IA) e uma impressora com tecnologia 3D. O algoritmo de IA definirá a geometria adequada para a prótese, individualizada para cada paciente. A impressora com tecnologia 3D será usada na manufatura da prótese. Dessa forma, o projeto possibilitará que qualquer paciente, de qualquer região do país, receba sua prótese com agilidade e alta qualidade.

Projeto em parecria com a BMW, sobre estudo do modelo numérico e experimental do atrito dinâmico entre as partes do veículo durante a colisão. Será construída uma máquina para medição do atrito. Com os resultados experimentais, serão avaliados os modelos numéricos disponíveis no software comercial Abaqus.

Projeto relacionado ao uso de metamaterial para absorção de energia de impacto em análise de crash.

Em vista da necessidade de se produzir um protetor facial, devido às atuais demandas pela segurança dos desportistas em caso de impactos que podem provocar lesões na face, foi dado início a esse projeto, em conjunto com o grupo do Laboratório de Pesquisa em Odontologia do Esporte e da Biomecânica (LABOEBI). O protetor facial, feito de material copolímero de etileno e acetato de vinila (EVA), tem, como principais funções, promover alta absorção de energia do impacto e reduzir a transmissão de impacto para a face.

Prever a resposta estrutural de navios devido a colisões. As colisões serão entr modelos de navios e entre modelo de navio e eclusa. Ênfase será dada à previsão de falha de materiais nas regiões do navio e eclusa envolvidas no impacto, com conseqüências para prevenção de derramamento de carga. A partir dos dados dos testes e simulações numéricas, será possível prever o comportamento de navios em situações de impacto. Também será analisado o desempenho à colisão de navios feitos de dois materiais de uso corrente na indústria naval: aço e alumínio navais.

This project aims to establish a continuum model capable of predicting inelastic deformation and failure in structures subjected to quasi-static and dynamic loads. Experiments will be performed in order to obtain stress-triaxiality and Lode-dependent material data at various temperatures and at different strain rates as well as to study the inelastic deformation and failure behavior of specimens. Furthermore, a generalized continuum model will be developed and implemented in a finite element program which will allow numerical simulation of the experiments as well as evaluation of failure in structures.

A área de impacto em estruturas no Brasil ainda é bastante incipiente apesar da capacitação técnica do país em desenvolver produtos que potencialmente podem ser aperfeiçoados com o uso de tal tecnologia. Este projeto temático explora esta ramo do conhecimento, o qual se revela um dos mais complexos em Mecânica dos Sólidos.

Especificamente, objetiva-se estudar a resposta ao impacto de cascas tanto sob cargas axiais quanto transversais. No primeiro caso, pretende-se mapear todos os modos de flambagem de cascas sensíveis µa taxa de deformação, gerando critérios de transição entre os modos baseado nas características geométricas, de material, condições de contorno e iniciais.

Será também estudado a resposta estrutural de cascas pressurizadas sujeitas a impacto transversal, cuja aplicação se estende na área petrolífera e de transporte de gás em tubulações.

A abordagem a ser usada é tripartite: teórica, experimental e numérica. Na área teórica, os modos de flambagem que ocorrem no caso de impacto axial serão determinados analiticamente. No caso de impacto transversal, será formulado um critério para prever falha de material das cascas que estaro sob a ação da carga transversal e da pressão interna. 

Na área numérica, será desenvolvido um programa de elementos finitos explícito capaz de lidar com grandes deformações e rotações, plasticidade, visco-plasticidade, contato. Ao programa será implementado um critério de falha do material. O programa será disponibilizado ao público através do programa de fomento FAPESP, categoria TIDIA.

Todas as etapas do projeto serão balizadas por experimentos tanto de caracterização de material a taxas de deformação tão elevadas quanto 10000/s, quanto por experimentos nas estruturas (cascas) a velocidades tão elevadas quanto 250m/s (950km/h).

O plano de trabalho proposto insere-se na linha de pesquisas em Mecânica de Materiais, dando-se ênfase para a questão da localização de deformações quando modelos constitutivos com dano, plasticidade são considerados no âmbito das grandes deformações. Em particular, a motivação é oferecer uma contribuição ao estudo de uma das técnicas de regularização da resposta numérica, que objetivam eliminar a dependência dos resultados com relação a discretização adotada. Tal técnica de regularização consiste na consideração das variáveis de estado não mais como funções exclusivas das variáveis no ponto, mas como uma integral média destas variáveis em uma certa vizinhança. Tanto aspectos teóricos como de aplicação numérica são explorados, destacando-se nos primeiros uma análise do efeito da inclusão do modelo não local na relação constitutiva, quando grandes deformações são consideradas e o emprego do Método dos Elementos Finitos, com formulação implícita, no segundo aspecto. Os exemplos de aplicação consistem de análises estáticas de estruturas, realizando-se um confronto com resultados disponíveis na literatura ou mesmo com observações experimentais de ensaios de laboratório.

Este projeto de parceria objetiva desenvolvimento tecnológico que permita à EMBRAER simular e analisar a resposta de estruturas aeronáuticas quando sujeitas a impacto. As formas dos projéteis impactantes incluem esferas de alta dureza e corpos flexíveis, que mimetizam o impacto de pequenos fragmentos e pássaros, respectivamente. Os projéteis serão lançados contra estruturas aeronáuticas e os vários testes de impacto fornecerão subsídios para as simulações a serem realizadas. Para proceder à análise numérica, as propriedades mecânicas do material que compõe a estrutura em teste serão determinadas através de testes de tração estáticos e dinâmicos, cobrindo uma faixa de 0 a 5000/s de taxa de deformação. Será também desenvolvido um modelo teórico de falha baseado na mecânica do dano para prever a falha do material nas situações de impacto. Neste modelo, serão considerados efeitos de grandes deformações, temperatura e taxa de deformação e o mesmo será implementado e testado contra resultados experimentais no programa de elementos finitos usado nas análises.