Novos sistemas mecatrônicos embarcados

Transcrição

1 CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS Engenharia Mecatrônica - 1º período Novos sistemas mecatrônicos embarcados Prof.: Renato de Souza Dâmaso Henrique Reis João Henrique Luiz Gustavo Nelson Ferraz Divinópolis Outubro de 2012

2 Realidade da indústria automotiva; Entretenimento, segurança, conforto e desempenho; Sistemas eletrônicos + mecânicos + computacionais Autônomos, conectados e inteligentes. Atuação do engenheiro mecatrônico

3 Sistemas: Computacionais; Mecânicos; Eletrônicos;

4 Linhas de código de software: Aviões x Carros Microprocessadores - toda carroceria do carro Metas: poupar energia, reduzir emissões e melhorar a segurança Software à salto nos custos dos carros Microprocessadores espalhados na carroceria

5 Programa Inteligente de Sistemas de Transporte; Sistemas de comunicação entre os veículos; Transmite a localização do carro e monitora a posição de outros (raio de 300 metros)

6 Transceptor + Antena + Microchip Microchip (esquerda) e sistema de rastreamento (direita)

7 Análise de posição, velocidade e direção de veículos; Análise de ambiente; Aviso de distração e fadiga + prevenção de colisão; Perda de conexão à posição por dedução;

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10 Sistema de freio anti-bloqueio; Aumento na segurança no momento de frenagem; Coeficientes de atritos: Dinâmico x Estático Atrito x Distância de frenagem

11 Controle da força aplicada ao sistema de freio; A ideia básica do ABS: 1ª Etapa de Frenagem ABS

12 2ª Etapa de Frenagem ABS

13 Protótipo de sistema de freios pneumático; Controle do desgaste das pastilhas; Terceira Geração de Freio Mecatrônico

14 Comandado: motores elétricos + sistema eletrônico; Instalado no alojamento do freio; Interação: controlador do sistema de freio unidade eletrônica de comando do veículo; Envio de dados: desgaste das pastilhas de fricção; mensagem de falhas no sistema;

15 VANTAGENS Economia de combustível; Menor desgaste de pneus; Redução de peso (150Kg) e espaço do freio; Melhor desempenho em condições adversas; Performance de frenagem mais eficiente; Durabilidade das pastilhas e do disco; Reduz manutenção e custos

16 Veículo segue outro durante uma viagem; Componentes: Câmera; Módulo de processamento de imagens; Radares (sensores de ultrassom); FUNCIONAMENTO Seleção de distância entre veículos e velocidade; Câmera: coleta e envio de dados Radares: transmissão e captação de sinais; Criação de área de monitoramento

17 Auxilio de manobras de marcha a ré; Sensores nas extremidades; Acionamento não automático dos pedais; COMPONENTES DO SISTEMA Direção assistida eletromecânica; Sistema de freios com ESP; O controle da distância de estacionamento (PDC); A função de assistência ao volante; Sinalizador acústico;

18 Manobra de Estacionamento e Distância de segurança de estacionamento

19 TECNOLOGIA DE AIRBAGS Respostas instantâneas ao acidente: Sistema de computador sente o tamanho do passageiro à variação do airbag; Força apropriada de inflação; FRENAGEM INTELIGENTE Frenagem automática: aproximação de outros veículos; Sensores + GPS;

20 PÁRA-BRISA QUE 'AMPLIA' VISÃO Sistema de Visão Avançada; Compensação de falhas na visão do motorista; Realçar determinadas partes do trajeto; Em situação de pouca visibilidade o sistema realça pontos da estrada.

21 CARRO QUE PREVÊ FERIMENTO Programa "Algoritmo de Urgência"; Alertar centros de emergência sobre possível acidentes; Envio da localização e dados do veículo;

22 VISÃO NOTURNA Câmera térmica alcance de 300 metros; Identificação na tela de obstáculos; Sinais de advertência na tela - perigo de colisão;

23 ALTERAÇÃO DE MUDANÇA DE FAIXA Sensores: trânsito traseiro e lateral; Veículos no ponto cego; Aviso de perigo para mudança de faixa; SISTEMA DE CÂMERAS Visão lateral: saídas da garagem e cruzamentos; Tela de controles: projeção de imagem; Câmera traseira: manobras de estacionamento;

24 Stanford Racing Team - Universidade Stanford dos EUA; Pilotado por computadores de bordo; Vencedor do DARPA Grand Challenge 2005;

25 O VEÍCULO 5 sensores laser (sistema LIDAR) 2 radares Câmera stereo + Câmera monocular. GPS + um sistema de orientação inercial + odometria das rodas Seis computadores - chip Intel Pentium M - Linux

26 FUNCIONAMENTO Máquina autônoma; Detecção e desvio de obstáculos com eficiência; VISÃO Varredura de 30m por sensores formação de um mapa do local; Combinação de dados com imagem à identificação de passagem segura; Incapacidade de visão à velocidade diminuída + sensores laser

27 NAVEGAÇÃO Localização por GPS posição inicial + correção de erro (precisão 1 cm) Falhas e Bloqueio do sinal: distância percorrida medida por foto-sensor; PILOTAGEM Sistema de auto aprendizagem. Precisão em identificar e diferenciar imagens;

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