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O que é o Origin?

O Projeto Origin tem como objetivo encorajar a participação e desenvolvimento de habilidades relacionadas a robótica, automação e seus derivados em alunos de graduação, a fim de incentivar a atuação na robótica e automação por meio de missões.

Para alcançar estes objetivos, é fundamental ter um aglomerado de materiais de referências e pessoas dedicadas a auxiliar os integrantes, para que haja o desenvolvimento intelectual. Sendo orientado por alunos(as) do curso de Engenharia Elétrica, que possuem experiências na área, adquiridos por meio da participação no capítulo.  Assim, o projeto foi fundado em agosto de 2022 e atualmente funciona como processo seletivo do Capítulo Estudantil IEEE RAS UFCG.

Número de Vagas: 10

Inscrições encerradas

Etapas

Missões Introdutórias

Realizar 3 atividades introdutórias.

6 dias

Missão de Especialização

Realizar um projeto específico.

11 dias

Entrevista

Entrevista individual (online).

30 minutos

O que são missões?

Missões são atividades que disponibilizamos para os inscrito do Origin aprenderem ferramentas e conhecimentos teóricos sobre robótica e automação, além é claro de coloca-los em prática. Essas missões abordam quatro pilares da robótica. Entenda um pouco sobre elas a seguir.

Visão Computacional

Visão Computacional

Visão computacional é uma área da ciência da computação e da Inteligência Artificial que busca analisar, interpretar e extrair informações relevantes de imagens e/ou vídeos para que decisões possam ser tomadas, ou para gerar dados relevantes para uma aplicação futura.

Simulação

Simulação

Um simulador de robótica é utilizado para criar aplicações embarcadas para um robô sem depender de uma máquina física, economizando tempo e custo. Em alguns casos, estas aplicações podem ser transferidas para o robô real sem modificações.

Eletrônica

Eletrônica

É o ramo da ciência que estuda circuitos eletrônicos formados por componentes elétricos e eletrônicos, com o objetivo de representar, armazenar, transmiti ou processar informações além do controle de processos e servomecanismos. 

O que aprenderei?

  • Introdução a Eletrônica: Sensores, Atuadores, Arduino…

  • Programação: Python, C++, Lua …

  • Visão Computacional: Biblioteca OpenCV

  • Simulação robótica

  • Gerenciamento de Versão

Tecnologias

Primeira Etapa

Missões Introdutórias

Realizar 3 atividades introdutórias.

6 dias

Como forma de controle é necessário realizar um cadastro fornecendo algumas informações para registra-lo como inscrito no Processo Seletivo do Capítulo Estudantil IEEE RAS UFCG.

Clique aqui para se inscrever.

1ª Etapa – Missões Introdutórias

Período: 11 à 16 de Março às 23h59min. | Duração: 6 dias.

Esta etapa consiste em realizar 3 missões introdutórias sobre algumas das áreas que compõe a robótica e automação, são elas: eletrônica, visão computacional e simulação robótica. Dessa forma, foram propostas as seguintes missões:

  1. Missão Arduino
  2. Missão OpenCV
  3. Missão CoppeliaSim

Obs: Caso você não possua um PC ou o que possui não suporta a aplicação proposta nas missões, entre contato via e-mail, Instagram ou com algum dos diretores do capítulo para que possamos disponibilizar horários de acesso a um dos nossos computadores no eRobótica, presencial ou remotamente!

Sobre entregas
Todas as missões/atividades devem ser entregues por meio de um repositório público online no GitHub. O repositório deve conter todas os arquivos solicitados nas missões, incluindo os relatórios. O link do repositório deve ser adicionado na ultima pergunta do formulário no momento da inscrição ou posteriormente editando a resposta no formulário de inscrição.

Os relatórios solicitados são simples, deve conter uma a descrição do que foi realizado e aprendido durante a missão, exibindo os resultados obtidos. Pode ser adicionado nos formatos: PDF ou MD (Markdown).

Instruções:

  1. Criando uma conta gratuita no GitHub.
  2. Criando o primeiro repositório.
  3. Adicionando um arquivo no repositório.
Eletrônica – Arduino

O Arduino é uma plataforma eletrônica de código aberto (open-source) baseada em hardware e software fáceis de usar. Destina-se a qualquer pessoa que faça projetos interativos. Foi laçada em 2005, na Itália, mas alcançou o resto do mundo rapidamente.

As placas Arduino são capazes de ler entradas (luz em um sensor, dedo em um botão, até mesmo uma mensagem no Twitter) e transformá-la em uma saída (ativando um motor, ligando um LED, ou até mesmo publicando online). Você pode dizer a sua placa o que fazer enviando um conjunto de instruções ao microcontrolador da placa. Para fazer isso você pode usar a linguagem de programação C++ e o Software Arduino, conhecida como IDE Arduino.

O Tinkercad é uma ferramenta online gratuita de criação e design de modelos 3D, permitindo que usuários desenvolvam o seu próprio projeto de forma fácil. 

Missão 1.0: Primeiro Circuito Eletrônico – Ascendendo um LED com Arduino

Objetivo: Utilizando a placa de prototipagem Arduino para piscar um LED com diferentes períodos de tempo.

Materiais necessários:

  • Computador
  • TinkerCAD
  • Arduino Uno
  • LED
  • Resistor
  • Protoboard

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Atividade:

  • Montar o circuito para acender um LED com Arduino em uma protoboard no TinkerCAD;
  • Dimensionar o resistor ideal para a cor do LED escolhida;
  • Programar o Arduino para piscar um LED com 3 períodos de tempo diferentes;
  • Anexar o link do circuito no TinkerCAD no relatório;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão;
  • (Opcional) Reproduzir o circuito fisicamente no Laboratório eRobótica.
Visão Computacional – OpenCV

A visão computacional procura modelar e replicar a visão humana usando software e hardware. Tentando simular a visão natural, a visão computacional tem embasamento científico decorrente de estudos de algoritmos que buscam analisar e compreender conceitos da visão humana nas áreas de Biologia, Óptica e Matemática (álgebra linear, geometria e estatística).

OpenCV (Open Source Computer Vision) é uma biblioteca de programação, de código aberto e inicialmente desenvolvida pela Intel com o objetivo de tornar a visão computacional mais acessível a desenvolvedores e hobistas. Atualmente possui mais de 500 funções, pode ser utilizada em diversas linguagens de programação (C++, Python, Ruby, Java…) e é usada para diversos tipos de análise em imagens e vídeos, como detecção, tracking e reconhecimento facial, edição de fotos e vídeos, detecção e análise de textos, etc.

Missão 2.0: Conhecendo o OpenCV

Objetivo: Aprender o básico sobre uma biblioteca de visão computacional. Entenda sobre os conceitos básico para trabalhar com imagens e como realizar manipulações de pixel.

Materiais necessários:

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Atividade:

  • Ler e executar os exemplos dos capítulos 1 e 2 da apostila “Introdução a Visão Computacional com Python e OpenCV”;
  • Enviar os códigos(.py) comentados;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.
Simulação – CoppeliaSim

O CoppeliaSim é um simulador robótico gratuito e uma ótima opção para iniciantes devido a sua interface amigável.  Além disso, o CoppeliaSim vem sendo um dos simuladores robóticos mais utilizados no nosso laboratório, juntamente com o Gazebo. Neles fazemos aplicações de robôs e importações de modelos  não disponíveis.  

Obs: Caso você não tenha um PC ou o que possui não suporta a aplicação, entre contato com algum dos tutores do projeto para usar um dos nossos computadores no eRobótica!

Missão 3.0: Conhecendo o CoppeliaSim

Objetivo: Aprender o básico sobre um simulador robótico. Entenda sobre a interface e seu sistema de hierarquia por meio da visualização de modelos robóticos disponíveis.

Materiais Necessários:

Atividade:

  • Criar uma cena;
  • Construir um pêndulo com os elementos básicos:
    • Blocos sólidos;
    • Junta de revolução;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão;

Material de apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Segunda Etapa

Missão de Especialização

Realizar um projeto específico.

11 dias

2ª Etapa – Escolha um Projeto

Período: 17 à  27 de Março às 23h59min. | Duração: 11 dias.

Nesta etapa vamos iniciar as aplicações específicas dentro das áreas abordadas. Separamos alguns projetos, com atividades semelhante aos projetos do capítulo. Sendo assim você poderá se juntar a um dos nossos projetos, continuando estudando e exercitando como um roboticista utiliza essas áreas no seu dia-a-dia.

Escolha apenas 1 (um) dos projetos disponibilizados abaixo para realizar durante os próximos 11 dias.

Obs: Caso você não possua um PC ou o que possui não suporta a aplicação proposta nas missões, entre contato via e-mail, Instagram ou com algum dos diretores do capítulo para que possamos disponibilizar horários de acesso a um dos nossos computadores no eRobótica, presencial ou remotamente!

Sobre entregas
Todas as missões/atividades devem ser entregues por meio de um repositório público online no GitHub. O repositório deve conter todas os arquivos solicitados nas missões, incluindo os relatórios. O link do repositório deve ser adicionado na ultima pergunta do formulário no momento da inscrição ou posteriormente editando a resposta no formulário de inscrição.

Os relatórios solicitados são simples, deve conter uma a descrição do que foi realizado e aprendido durante a missão, exibindo os resultados obtidos. Pode ser adicionado nos formatos: PDF ou MD (Markdown).

Instruções:

  1. Criando uma conta gratuita no GitHub.
  2. Criando o primeiro repositório.
  3. Adicionando um arquivo no repositório.
Missão 4.0:Arduino PID Ballance Ball
Objetivo:Construir um projeto de bancada que utiliza pelo menos um sensor e um atuador. Além disso, realizar um sistema de malha fechada com controle PID. 

Materiais necessários:

  • Computador
  • AutoCAD ou OnShape
  • TinkerCAD
  • Arduino
  • Servo Motor
  • Sensor Ultrassônico
  • Madeira
Atividade:
  • Replicar o circuito da bancada no TinkerCAD;
    • Calcular distância com sensor ultrassônico;
    • Controlar a posição de um servo com Arduino;
  • Desenhar o modelo da plataforma em ambiente de modelagem 3D;
    • Construir um protótipo da bancada;
  • Estudar o que é um Realimentação, Malha fechada e Controle PID;
  • Enviar o desenho do AutoCAD, o link do TinkerCAD e uma explicação dos conceitos aprendidos;
  • Montar o circuito com componentes reais;
  • Implementar o sistema em malha fechada com PID;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Missão 4.0: I-cybie: Controle de Motores e Sincronização de Movimento

Objetivo: Utilizar a plataforma cachorro-robô I-cybie para controlar o movimento das patas, controlando por bluetooth com um celular.

Materiais necessários:

  • Computador;
  • Arduino;
  • I-cybie;
  • Ponte H;
  • Módulo; bluetooth;
  • Celular.

Atividade:

  • Estudar componentes internos do I-cybie;;
  • Estudar sobre funcionamento e operação de motor de passo e servo motor;
  • Replicar o circuito do I-cybie no TinkerCAD;
    • Controlar motor Servo;
    • Controlar motor de passo;
  • Estudar sobre controle de tempo assíncrono com Arduino(função millis);
  • Estudar sobre comunicação bluetooth;
  • Realizar programação do microcontrolador para movimentar as patas;
  • Implementar a reprodução de movimento;
  • Implementar aplicativo para comunicação bluetooth;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Missão 4.0: Detectar Objetos por Cor

Objetivo:

Criar uma primeira aplicação com OpenCV. O Object Tracking by color é uma aplicação em que objetos são reconhecidos por meio das suas cores. Além disso, deve exibir a uma parte da trajetória do objeto detectado.

Materiais necessários:

Atividade:

  • Detectar objetos por cor;
  • Desenhar um retângulo nos objetos detectados;
  • Criação de uma interface gráfica para criação de máscaras;
  • Exibir uma parte da trajetória do objeto.
  • Enviar os códigos comentados:
    • Explicação do que o código faz;
    • Explicação do que cada linha do código faz;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Missão 4.0: Hand Tracking

Objetivo:Criar uma aplicação com OpenCV. Realizar o reconhecimento de números utilizando os dedos da mão.

Materiais necessários:

  • Python3
  • Bibliotecas

Atividade:

  • Enviar o código no formato .py ;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Missão 4.0: Controle Cinemático e Rastreio de Trajetória

Objetivo: Criação de cena e uso de sensores em robôs móveis no CoppeliaSim.

Materiais necessários:

Atividade:

  • Modelagem Cinemática de um Robô de Tração Diferencial (DDMR);
  • Criar um labirinto no CoppeliaSim;
  • Utilizar ou criar um DDMR com sensores de distância;
  • Criar um script para o robô solucionar o labirinto de forma autônoma;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Missão 4.0: Construa o Modelo de um Manipulador Robótico no CoppeliaSim.

Objetivo: Construir o modelo dinâmico do manipulador robótico disponibilizado na plataforma de simulação CoppeliaSim. Além disso, controlar as juntas motorizadas pelo Python.

Materiais necessários:

Atividade:

  • Aprender Modelagem de Corpo Dinâmico;
  • Aprender sobre divisão de Layers;
  • Aprender sobre objetos responsáveis (respondable) e suas propriedades;
  • Aprender sobre objetos dinâmicos (dynamic) e suas propriedades;
  • Aprender sobre “Dummys” e suas funções;
  • Montar o braço robótico com peças fornecidas em formato STL;
  • Criar as partes dinâmicas do braço;
  • Montar uma árvore estrutural contendo as imagem de referência seguida pelo seu corpo dinâmico;
  • Implementar a programação de movimento do braço no CoppeliaSim utilizando python;
  • Criar uma cena mostrando o funcionamento do braço em conjunto com a garra;
  • Escrever um breve relatório sobre a missão.

Material de Apoio: Não se limitem apenas aos materiais disponibilizados abaixo.

Terceria Etapa

Entrevista

Entrevista individual (online).

30 minutos

Instruções

  1. Nesta etapa a equipe responsável pelo processo seletivo entrará em contato com os classificados por meio do e-mail disponibilizado no momento da inscrição. Será disponibilizado uma planilha com os horários disponíveis, os candidatos deverão preencher os horários vagos. 
  2. As entrevistas serão individuais, com duração de no máximo 30 minutos, no período de 28 de março de 2024. A entrevista ocorrerá de forma remota, a depender da disponibilidade do candidato, em um horário comercial, com aviso prévio de pelo menos 6 horas.
  3. Em caso de imprevistos justificados será possível remarcar a entrevista para um outro horário a ser estabelecido com os entrevistadores. 

Dúvidas

Em caso de dúvidas entrar em contato por e-mail.

ras@ee.ufcg.edu.br