Digital Twin para cadeira de rodas elétrica

• Autor(a) principal: Alves, Afonso Miguel Guimarães Simões Rosa
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/155374
• topic: Digital Twin; EV3; ev3dev; ROS; Gazebo; Node-RED; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

Nos dias que correm, são notórias as várias limitações existentes para os utilizadores de cadeiras de rodas, nomeadamente a acessibilidade em espaços públicos, a capacidade financeira para adquirir um modelo que seja adequado às suas necessidades e a monitorização do estado dos componentes da cadeira. Existem dezenas de milhões de utilizadores deste tipo de veículo espalhados por todo o mundo e uma grande percentagem reporta que tem, pelo menos, um acidente nos últimos três anos de utilização. A este facto, acresce a escassez de inovação no mercado do design e produção de cadeiras de rodas, o que faz com que haja uma necessidade de encontrar uma solução viável para estes problemas. A solução proposta passa pela criação de um modelo digital, idêntico ao de uma cadeira de rodas elétrica, também conhecido por Digital Twin, cujo propósito é monitorizar o estado dos seus componentes e replicar os seus movimentos, com recurso a um simulador virtual. Para o modelo físico da cadeira, foi desenvolvido um protótipo com base no módulo EV3, da gama de robôs programáveis da LEGO, juntamente com o módulo da bússola CMPS11, integrado com o microcontrolador ESP8266. O modelo digital foi desenvolvido no ambiente ROS, com recurso ao simulador Gazebo para questões de visualização e simulação do modelo 3D, que por sua vez foi criado no software Blender. Para a monitorização, foi desenvolvida uma interface através da ferramenta Node-RED, a qual apresenta diversos gráficos com variações de inclinação e estado dos componentes da cadeira. A nível de armazenamento dos dados gerados, a interface disp