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Trabalho de conclusao de curso - tcc

Relatório final do trabalho de conclusão de curso: comunicação em tempo real entre plataforma móvel e simulador offshore em ambiente imersivo (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated author: SILVA, LUÍS FELIPE DE BARROS E - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PMR
  • Subjects: MECATRÔNICA; TEMPO-REAL; SIMULAÇÃO
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho de conclusão de curso foi desenvolvido no laboratório Tanque de Provas Numérico (TPN) da Escola Politécnica da USP. O objetivo foi criar um ambiente imersivo de simulação capaz de integrar duas funcionalidades já desenvolvidas no laboratório: a simulação de processos complexos de movimentação de corpos flutuantes sob diversas condições climáticas e a geração de uma visualização da movimentação destes corpos flutuantes simulados. Para isto, foi adquirida uma plataforma do tipo Hexapod capaz de mover-se em seis graus de liberdade. O trabalho, então, era o de criar duas interfaces: uma com a plataforma e outro com o software desenvolvido e desenvolver um software intermediário para o tratamento dos dados recebidos do TPN para envio à plataforma. A interface com o software TPN requeria uma comunicação com protocolo NMEA a uma frequência de 2Hz. Já a comunicação com a plataforma requeria comunicação socket usando protocolo UDP e uma frequência de 60Hz. A diferença nas frequências de envio e recebimento criou a necessidade de se desenvolver um algoritmo de extrapolação da série temporal recebido e nova discretização para envio à plataforma, com o menor prejuízo possível para a qualidade da série temporal. Para este fim, foram testados diversos algoritmos de extrapolação, iniciando por algoritmos mais simples como o Zero Order Hold e o First Order Hold até algoritmos mais complexos, que calculavam o resíduo entre a posição esperada e a posição atual e reduziam este resíduo nos próximos passos de simulação além de integrar a aceleração e velocidades obtidas para extrapolação fiel ao movimento esperado na janela de tempo entre o recebimento de novos dados. A escolha do algoritmo foi baseada no tempo de cálculo de cada um e na capacidade de reproduzir o movimento real docorpo flutuante obtido através da simulação nos clusters do TPN. Para o cálculo da janela temporal entre o envio dos dados, foi desenvolvida uma rotina de temporização especial. Esta rotina é capaz de manter a CPU ocupada e aguardar, com boa precisão, o momento para envio dos dados. Uma simples análise estatística foi realizada para mostrar que a rotina era eficiente e atingia os requisitos pré-estabelecidos, mesmo utilizando um sistema não desenvolvido especialmente para aplicações real time. Finalmente, o envio de dados foi realizado utilizando o protocolo UDP, simples e leve, ideal para situações onde a temporização é muito importante e onde a perda de um pacote (pois o UDP não é 100% confiável) não afeta drasticamente a performance do sistema.
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    Versão Publicada LUIS FELIPE DE BARROS E S... Direct link
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    • ABNT

      SILVA, Luis Felipe de Barros e. Relatório final do trabalho de conclusão de curso: comunicação em tempo real entre plataforma móvel e simulador offshore em ambiente imersivo. 2012. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/639f539e-5646-4b73-b489-ec0c16611e06/LUIS%20FELIPE%20DE%20BARROS%20E%20SILVA%20PMR12.pdf. Acesso em: 24 abr. 2024.

    • APA

      Silva, L. F. de B. e. (2012). Relatório final do trabalho de conclusão de curso: comunicação em tempo real entre plataforma móvel e simulador offshore em ambiente imersivo (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/639f539e-5646-4b73-b489-ec0c16611e06/LUIS%20FELIPE%20DE%20BARROS%20E%20SILVA%20PMR12.pdf

    • NLM

      Silva LF de B e. Relatório final do trabalho de conclusão de curso: comunicação em tempo real entre plataforma móvel e simulador offshore em ambiente imersivo [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/639f539e-5646-4b73-b489-ec0c16611e06/LUIS%20FELIPE%20DE%20BARROS%20E%20SILVA%20PMR12.pdf

    • Vancouver

      Silva LF de B e. Relatório final do trabalho de conclusão de curso: comunicação em tempo real entre plataforma móvel e simulador offshore em ambiente imersivo [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/639f539e-5646-4b73-b489-ec0c16611e06/LUIS%20FELIPE%20DE%20BARROS%20E%20SILVA%20PMR12.pdf

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