Realidade Aumentada na Indústria: estudantes fazem aplicação na prática
Realidade Aumentada (RA) é a tecnologia que integra informações digitais ao mundo real, permitindo por exemplo, que operadores de fábrica visualizem dados importantes sobre máquinas e processos em tempo real, sem precisar consultar painéis complexos. E é exatamente isso que alunos da disciplina de Processos Ciber-Físicos da Escola Politécnica da PUCPR estão desenvolvendo: uma aplicação de RA com foco na indústria.
Liderados pelo Professor Dr. Ricardo Alexandre Diogo, os alunos utilizam a metodologia ativa de aprendizagem baseada em projetos. O doutorando Bruno José Souza atua como assistente do PIM, auxiliando os estudantes a projetar um sistema que lê dados de temperatura de uma planta industrial simulada em laboratório e os envia para uma plataforma de RA. O objetivo é que ao apontar uma câmera para uma máquina, informações como temperatura, pressão ou status de funcionamento aparecem sobrepostas à imagem real. Essa visualização intuitiva pode facilitar a tomada de decisões e agilizar a resolução de problemas.
O projeto exige dos alunos conhecimentos multidisciplinares, incluindo:
Protocolos de comunicação: Para garantir a transferência eficiente de dados entre a planta industrial e a plataforma de RA.
Programação em Python: Para automatizar tarefas e scripts que controlam o sistema.
Automação e Realidade Aumentada: Para integrar os dados da planta à plataforma de RA e criar visualizações intuitivas.
Para auxiliar os alunos, Bruno realiza encontros semanais durante as aulas, tirando dúvidas e orientando o desenvolvimento do projeto, que é dividido em seis etapas:
- 1. Apresentação do problema a ser resolvido
- 2. Apresentação da solução indicada
- 3. Aquisição de dados na planta de temperatura
- 4. Desenvolvimento da solução na plataforma de realidade aumentada
- 5. Comunicação de dados entre as plataformas
- 6. Melhorias e ajustes de visualização
Em maio, os alunos já concluíram as quatro primeiras etapas e estão trabalhando na comunicação entre a planta e a plataforma de RA. Com poucos ajustes, a aplicação estará pronta para testes em breve.
Desenvolvimento de Sensores para Monitoramento de Esgoto: Uma Abordagem Prática na Disciplina de IIoT
O pós-doutorando Demian Barcellos é um dos assistentes do PIM no momento. Sua atuação tem sido na disciplina de IIoT (Internet Industrial das Coisas) do curso de Engenharia Mecatrônica. A disciplina é ministrada pelo Professor Dr. Ricardo Alexandre Diogo – líder do PIM na PUCPR – e utiliza a metodologia ativa de aprendizagem baseada em projetos.
O assistente atua como um stakeholder, apresentando um problema de sua pesquisa de pós-doutorado para que os alunos resolvam. Como a pesquisa de pós-doutorado de Demian está relacionada ao monitoramento do esgoto, sob a ótica epidemiológica baseada nos esgotos, são necessários sensores de caracterização da diluição do esgoto capazes de transmitir informações em tempo real.
O projeto proposto pelo pós-doutorando para os alunos da disciplina é o desenvolvimento de sensores de turbidez, condutividade elétrica e pH, que devem ser projetados para serem colocados na entrada de Estações de Tratamento de Esgoto. O projeto é desafiador e envolve instituições como a SANEPAR, UFPR, UTFPR e o Catalan Water Research Institute, conectando os estudantes às demandas do mundo real.
A turma deste ano de IIoT foi dividida em três grupos, com cada grupo projetando um dos sensores (pH, turbidez e condutividade elétrica). São realizados encontros semanais entre os grupos e Demian para discutir o projeto e seus requisitos, de acordo com as necessidades do stakeholder.
Para a calibração dos sensores, os estudantes agendam horários com Demian para irem ao Blue Engineering Lab da Escola Politécnica da PUCPR, onde existem sensores profissionais de medição desses três parâmetros. Durante o semestre da disciplina, existem quatro momentos em que Demian participa das aulas:
- Checkpoint #1: Apresentações da Etapa de Concepção
- Checkpoint #2: Apresentações da Etapa de Projeto
- Checkpoint #3: Apresentações da Etapa de Implementação
- Checkpoint #4: Apresentações da Etapa de Operação
Nestes momentos, os alunos apresentam os resultados à toda turma do desenvolvimento de seu projeto, são feitas considerações pelo stakeholder e o projeto é avaliado pelo professor. Atualmente (maio/24), as equipes estão na fase 3 e os sensores das três equipes já estão funcionando, precisando apenas de validação em campo e um estudo mais detalhado de sua precisão em laboratório.
PIM-PUCPR presente na FAUBAI 2024
Ricardo Diogo, líder do PIM-PUCPR e professor da Engenharia Mecatrônica, foi convidado a apresentar uma visão geral, suas impressões e experiências sobre o Programa de Modernização da Graduação (PMG) em nome de todas as universidades brasileiras participantes.
Ricardo falou sobre a transformação que o PMG tem trazido para a educação em engenharia brasileira, como a modernização dos espaços de aprendizagem e a adoção de metodologias e ferramentas de avaliação focadas na formação de competências nos estudantes de engenharia.
Sobre as impressões e experiências, apresentou os depoimentos de quem movimenta a modernização e dos que são impactados por ela nos oito PIMs do PMG: estudantes, professores, funcionários e representantes da sociedade.
Dia 4 | Visita à Universidade de Ohio – Conclusão Triunfante
MBA com a Professora Mi Kyong Newsom: Os alunos da PUCPR participaram de uma jornada enriquecedora no mundo dos negócios e da gestão, adquirindo conhecimentos e habilidades vitais para seu desenvolvimento profissional.
Visita ao Instituto de Medicina Esportiva “Jameson Crane”: Exploraram pesquisas de ponta e visitaram instalações avançadas, expandindo suas perspectivas em medicina esportiva e descobrindo novas possibilidades de inovação na área.
Inovação no Centro de Reabilitação: Exploraram tecnologias revolucionárias em tecidos sintéticos e discutiram soluções inovadoras para osteoartrite de quadril. Essa experiência destacou o potencial transformador de suas pesquisas e a relevância da inovação científica.
Dia 3 | Visita à Universidade de Ohio – Gestão e Desafios
Masterclass com o Dr. Elliot Bendoly: Uma sessão reveladora sobre gestão, na qual os alunos da PUCPR discutiram os desafios e estratégias nas áreas de saúde, indústria, meio ambiente e tecnologia. Essa experiência elevou significativamente seu entendimento e habilidades de liderança, preparando-os para liderar no futuro.
Dia 2 | Visita à Universidade de Ohio – Exploração e conhecimento
Imersão no Mundo dos Negócios com o Dr. James Hill: Uma jornada fascinante pela escola de negócios da Universidade, abrindo novos horizontes para os alunos da PUCPR. Eles se envolveram profundamente com conceitos e estratégias de negócios, preparando-se para os desafios do mercado global.
Aula Dinâmica com a Professora Mi Kyong Newsom: No Schoenbaum Hall, os alunos da PUCPR demonstraram seu compromisso e engajamento em um ambiente de aprendizado interativo e estimulante.
Almoço de Networking com Mateus José e Doutorandos: Uma oportunidade vibrante de troca de ideias, onde os alunos compartilharam seus projetos e aspirações, fomentando suas carreiras. Um dos momentos marcantes foi quando uma aluna recebeu uma oferta de emprego na Holanda para 2024, destacando o sucesso e o potencial dos nossos estudantes.
Dia 1 | Visita à Universidade de Ohio – Inovação
Encontro Inspirador com o Dr. Aravind Chandrasekaran: Os alunos da PUCPR, imersos em uma atmosfera de descobertas, exploraram as oportunidades únicas apresentadas pelo programa da Universidade de Ohio. Eles discutiram sobre colaborações futuras e realizaram apresentações impactantes sobre os projetos e a visão da PUCPR.
Diálogo Estratégico com o Professor Ken Boyer: Em uma sessão enriquecedora, os assistentes do PIM, incluindo Graziella Mello, apresentaram seus trabalhos inovadores. Receberam orientações e insights valiosos, que prometem impulsionar suas pesquisas para novos patamares.
Fulbright Brasil visita Escola Politécnica PUCPR
O Diretor Executivo da Fulbright Brasil, Prof. Luiz Valcov Loureiro, visitou a PUCPR no dia 30/11/2023, com foco nas ações do Projeto Institucional de Modernização (PIM) que é conduzido pela Engenharia de Controle e Automação e que beneficia todos os cursos de engenharia da Escola Politécnica.
O PIM-PUCPR é um dos oito projetos selecionados para conduzir a modernização da Educação em Engenharia no Brasil, junto a UNISINOS, Senai CIMATEC, Unifei, UFSCar, UFRJ, UFRGS e USP. As oito universidades fazem parte do Programa de Modernização da Graduação (PMG) que é fomentado pela própria Fulbright Brasil, pela CAPES e Embaixada dos Estados Unidos e apoiado pelo Conselho Nacional de Educação.
O PMG traz especialistas em educação em engenharia norte-americanos e envia professores e estudantes de doutorado e pós-doutorado para os Estados Unidos para troca de experiências que envolvam novas metodologias de ensino, modelos inspiradores de currículos e tecnologias educacionais.
O Prof. Loureiro iniciou sua visita pelas instalações do Centro de Realidade Estendida. Depois visitou os laboratórios Dick Morley e James Watt, que tiveram recursos da Fulbright aplicados para a sua modernização, priorizando o aprendizado baseado em desafios e projetos. Os laboratórios também têm usado os recursos que a CAPES disponibilizou para as aulas baseadas em metodologias ativas de aprendizagem.
“A PUCPR é uma das mais avançadas na formação de competências em seus estudantes e mais comprometidas com a modernização da educação brasileira, não somente em engenharia”, comenta Luiz.
Dia 3 | Imersão Acadêmica de Estudantes da PUCPR na Universidade de Illinois Urbana-Champaign
No terceiro dia de hoje, nossas atividades transcorreram da seguinte forma:
- 1. Iniciamos o dia com uma atividade individual, da assistente Graziella Mello com o professor Manuel Hernandez, contanto com a visita ao laboratório de cinesiologia, discussão dos projetos e recursos de pesquisa para futuras parcerias.
- 2. Às 12h, realizamos uma apresentação para o grupo AE3. Nessa apresentação, abordamos tópicos relacionados ao sistema de ensino da PUCPR e suas conexões internacionais, e apresentando os projetos de cada assistente do PIM ao longo do ano. Foram discutidas as perspectivas da visita a Universidade de Illinois.
- 3. No início da tarde, tivemos uma reunião com a professora Jenny Amos e seu grupo de pesquisa, na qual foi apresentada a estrutura da PUCPR e o projeto do PIM, compartilhando nossos interesses em parcerias a partir desta visita.
Dia 2 | Imersão Acadêmica de Estudantes da PUCPR na Universidade de Illinois Urbana-Champaign
A equipe de estudantes da PUCPR continuou sua imersão acadêmica na Universidade de Illinois Urbana-Champaign, concentrando-se em atividades específicas no campo da bioengenharia:
Observação em Aula de Bioengenharia: Os estudantes, sob a orientação da Professora Jenny, assistiram a uma sessão de duas horas em que foi ministrada uma aula sobre biomecânica celular. Durante esta classe, discutiram-se técnicas experimentais para medir as forças celulares e foram mostrados exemplos reais de dados coletados em pesquisas recentes.
Interação com Especialistas: O Dr. Demian teve um encontro de uma hora e meia com a Professora Nguyen Thanh Huong em seu laboratório. Discutiram sobre os projetos de pesquisa atuais em seu projeto pessoal de pós-doutorado e analisaram amostras recentes, buscando possíveis futuras colaborações.
Aula Especializada: Em uma sala equipada com ferramentas modernas, a Professora Jenny conduziu uma aula de três horas sobre Física Aplicada à Bioengenharia. Foram apresentados casos de estudo onde a física dos fluidos e a termodinâmica são aplicadas a problemas biológicos, e os estudantes analisaram e observaram como este tipo de aula é implementado.
Encontro com o Departamento de Relações Corporativas: Em uma reunião formal nas escritórios do campus, os estudantes se encontraram com Lauren Stites. Foram apresentadas estatísticas sobre colaborações anteriores entre a universidade e empresas líderes no campo da bioengenharia. Discutiram-se oportunidades potenciais para que os estudantes da PUCPR colaborem em projetos de pesquisa conjunta. A equipe da PUCPR obteve uma compreensão profunda das atividades e metodologias empregadas na Universidade de Illinois Urbana-Champaign, permitindo-lhes identificar áreas de interesse para futuras colaborações e intercâmbios acadêmicos.
Dia 1 | Imersão Acadêmica de Estudantes da PUCPR na Universidade de Illinois Urbana-Champaign
Uma equipe seleta composta por estudantes de doutorado e pós-doutorado da PUCPR, incluindo Izamara, Graziella, Santiago e Demian, empreendeu uma expedição acadêmica aos EUA no âmbito do prestigiado Programa de Modernização da Graduação, conduzido pela CAPES, Fullbright Brasil, Embaixada dos EUA e CNE. Esta iniciativa tem como principal propósito a modernização da Educação em Engenharia no Brasil, através da absorção e subsequente transmissão de conhecimentos especializados.
Ao longo de sua estadia no primeiro dia, a equipe desenvolveu as seguintes atividades acadêmicas especializadas:
Oficina sobre Otimização de Apresentações: Sob a tutela da renomada Professora Jenny Amos, eles se submeteram a uma formação intensiva que abordou técnicas avançadas para melhorar a qualidade, clareza e eficácia na comunicação de conteúdos técnicos e acadêmicos.
Sessão de Análise Pedagógica com a Professora Cheeln Bo-Linn: Esta atividade focou em desmembrar e compreender as metodologias contemporâneas de ensino e aprendizagem aplicadas na Universidade de Illinois Urbana-Champaign. Estabeleceu-se um contraste detalhado com as técnicas empregadas na PUCPR, identificando possíveis áreas de integração e melhoria.
Encontro com a Equipe da AE3: Em colaboração com Chris Migotsky e Jay Mann, aprofundaram-se na metodologia “Education Innovation Fellows”. Além disso, realizou-se uma análise exaustiva do programa “AE3 Collins Scholar”, que visa otimizar a pedagogia em engenharia, através de estratégias inovadoras e técnicas de vanguarda.
