Publicações

2014
Oliveira JVP, Cocota JANJ.

Desenvolvimento de uma placa de aquisição para comunicação via USB

, in XXII Seminário de Iniciação Científica (SEIC). XXII Seminário de Iniciação Científica (SEIC). Ouro Preto: UFOP; 2014.Abstract
Nas últimas décadas, a aquisição de dados e o controle por meio de hardware acompanhado de software tem ganhado espaço na indústria e na academia, em especial no controle de processos. Com a finalidade de se criar um hardware capaz de trabalhar com sinais digitais e analógicos, possuindo funções pré-programadas para interface com usuário por meio do MATLAB, foi feita uma revisão na literatura de interfaceamento via USB e programação de PIC. A metodologia adotada no trabalho foi de aprendizagem baseada em projeto (do inglês, PBL), no qual foram estabelecidos os objetivos e os prazos a serem cumpridos pelo bolsista. A primeira etapa do trabalho foi a identificação dos materiais necessários para o desenvolvimento do hardware proposto. Com a disponibilidade dos materiais necessários, na segunda etapa foram realizados testes em uma matriz de contato a partir do circuito simulado no aplicativo PROTEUS. Uma vez validado o circuito que foi projetado, foi confeccionado o hardware em uma placa de circuito impresso para 16 entradas/saídas em tensão e corrente. Para o controle do hardware foi utilizado um PIC16F873, e para a comunicação com o microcomputador foi utilizado um conversor TATO USB2, que possui integrado um conversor USB/RS232 da FTDI Chip. O principal resultado foi o desenvolvimento do hardware para aquisição de dados e controle por meio do software MATLAB, que possibilita o seu uso em aplicações de aquisição de dados e de controle de processos contínuos e discretos.
Cocota JANJ, D'Angelo T, Monteiro PMB.

Experiência de Aprendizagem Baseada em Projetos no Ensino de Robótica

. IEEE VAEP-RITA [Internet]. 2014;2(4):183-190. Publisher's VersionAbstract
With the teaching of robotics it is possible to explore the multidisciplinary formation of the engineering student. The use of an appropriate learning methodology enables the development of transversal skills in this educational formation. In this paper we discuss a new experience with Project-Based Learning (PBL) involving the design and development of a low-cost robot manipulator with six degrees of freedom, to motivate the undergraduate students studying Robotics Elements discipline in Control and Automation Engineering and Mechanical Engineering courses of the Escola de Minas at the Universidade Federal de Ouro Preto, carried out during two years (from 2012 to 2014). The key learning objectives and the tools used to implement this project will be detailed. Evaluation results show that this project was effective in engaging the students.
Cocota JANJ, Monteiro PMB, Sanchez MS, Cuz EB, D'Angelo T, Brito RP, Ireno T.

Análise de Diferentes Controladores para o Processo de Dois Tanques Acoplados

. COBENGE. 2014:1-12.Abstract
Os experimentos práticos são de extrema importância para a formação de engenheiros. É através deles que os alunos são capazes de aplicar os conceitos aprendidos em sala de aula, observando as possíveis limitações destas técnicas em sistemas reais. Os experimentos apresentam situações de sistemas não lineares e ruídos, e espera-se que seja adquirida experiência no tratamento destes fenômenos. Dentro desse contexto, esse trabalho consiste na modelagem do sistema, obtenção dos parâmetros do sistema, e projeto de controladores por três diferentes métodos, para a comparação do desempenho do sistema de controle de nível do processo de dois tanques acoplados. Essas atividades foram realizadas durante um semestre da disciplina de Controle Aplicado a Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos.
Iwasaki LPP, Faria PHL, Cocota JANJ.

Supervisório e Sistema Especialista de um Processo de Quatro Tanques

. COBENGE. 2014:1-12.Abstract
Esse trabalho relata a experiência de desenvolvimento de um supervisório/sistema especialista, que tem como objetivo auxiliar os discentes em aulas práticas de controle nas atividades relacionadas à identificação dos parâmetros de um processo de quatro tanques acoplados, através da ferramenta GUIDE do programa MATLAB.
Cocota JANJ, D'Angelo T, Oliveira JVP, Castro A, Meireles LV, Turci L.

Controle Cinemático de um Robô Antropomórfico com Punho Esférico

. COBENGE. 2014:1-11.Abstract
Uma importante ferramenta no aprendizado da robótica básica é o estudo prático desta disciplina. Contudo, os manipuladores robóticos para fins educacionais disponíveis no mercado são onerosos. Este trabalho teve como objetivo dar continuidade ao projeto de construção e controle de um robô antropomórfico de baixo custo, auxiliando na compreensão dos conceitos teóricos estudados na disciplina de Elementos de Robótica. Utilizou-se o MATLAB® para a simulação e o Arduino para o controle cinemático de um robô manipulador de seis graus de liberdade.
Cocota JANJ, Santos TP, Castro F, Barbosa F, Machado G, Carneiro M, Louzada V.

Robô de Seis Graus de Liberdade de Baixo Custo para Práticas de Trajetória por Ponto a Ponto

. COBENGE. 2014:1-12.Abstract
Uma importante parte no aprendizado da robótica básica é o estudo prático desta disciplina. Contudo, os manipuladores robóticos para fins educacionais disponíveis no mercado são onerosos. Este trabalho visou dar continuidade ao projeto de construção e controle de um robô antropomórfico de baixo custo, auxiliando na compreensão dos conceitos teóricos estudados na disciplina de Elementos de Robótica da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Utilizou-se o Arduino e o MATLAB® para o controle do robô de seis graus de liberdade e interfaceamento homem-máquina (IHM), respectivamente.
Cocota JANJ, D'Angelo T, Monteiro PMB, Magalhães PHV.

Design and implementation of an educational robot manipulator

. TAEE 2014. 2014:1-6.Abstract
Nowadays, dropping out of engineering courses occurs in practically all universities of the world. Over the past few years, active learning has been recognized by the educational community as the most effective learning method. In this paper we discuss the educational experience involving the design and development of a low-cost robot manipulator with six degrees of freedom, to motivate undergraduate students of control and automation engineering and mechanical engineering, who attended the robotics elements subject in 2012 and 2013. Moreover, the students' activities during the execution of the work are presented as well as the results of their evaluation of the methodology proposed.
Cocota JANJ, Monteiro PMB, Viana LM, Meireles LV.

The Level Control System in Undergraduate Teaching

. TAEE 2014. 2014:1-6.Abstract
Nowadays the dropout of engineering courses occurs almost in every university in the world. Over the past few years, active learning has been known by the education community as the most effective learning method. In this paper it is discussed the educational experience associated to the design and development of a low cost tank level control system to motivate students of Control and Automation Engineering, who enrolled in the subject of Applied Control to Thermal and Fluid Mechanics Systems from 2012 to 2013. The main objectives of learning and the resources used to achieve them as well as the results of the students evaluation of this experience will be detailed in this paper.
Oliveira JVP, Cocota JANJ.

Development of USB interfacing practical classes through MATLAB

. TAEE 2014. 2014:1-4.Abstract
In recent years, technological development has resulted in evolution of communication interfaces for data acquisition and control devices. Therefore, engineering education combined with practice with such devices has become an essential methodology in the learning process of undergraduate students. However, it has been noticed lack of literature to support undergraduate practical classes with USB interface, particularly in the area of instrumentation and control. This work is based upon development of a supporting bibliography and practical scripts for Introduction to Data Acquisition Systems and Control discipline.
Naves Cocota JAJ, Santos TP, Magalhães PHV, D'Angelo T, Castanheira LG.

Development of Low-Cost Robot Manipulators for Kinematic Control Practices

. FIE - Frontiers in Education Conference. 2014:1487-1494.Abstract
Nowadays, dropping out of engineering courses practically occurs in all universities worldwide. Over the past few years, the educational community has been recognizing active learning as a very effective learning method. This article discusses the educational experience associated with conception and development of a low-cost manipulator robot of six degrees of freedom (6-DOF) used to motivate undergraduate students of control and automation engineering and mechanical engineering who had attended robotics elements subject between 2012 and 2013. Moreover, this paper reports the activities executed by the students during this study, and also shows the students review about the methodology applied.
Cocota JANJ, Monteiro PMB, Viana LM, Meireles LV, Costa RR, Peixoto AJ.

O Sistema de Controle de Nível de Tanques no Ensino de Graduação

. XI Congreso de Tecnologías, Aprendizaje y Enseñanza de la Electrónica. 2014:486-492.Abstract
Atualmente, a evasão dos cursos de engenharia ocorre praticamente em todas as universidades do mundo. Ao longo dos últimos anos, a aprendizagem ativa tem sido reconhecida pela comunidade educacional como o método de aprendizagem mais eficaz. Nesse artigo vamos discutir a experiência educacional associada ao projeto e desenvolvimento de um sistema de controle de nível de tanques de baixo custo para motivar os alunos de Engenharia de Controle e Automação, que cursaram a disciplina de Controle Aplicado a Sistemas Térmicos e Fluidomecânicos no período de 2012 a 2013. Os principais objetivos de aprendizagem e os recursos utilizados para alcançá-los, bem como os resultados da avaliação dessa experiência pelos discentes serão detalhados.
Oliveira JVP, Cocota JANJ.

Desenvolvimento de práticas para interfaceamento pela porta USB via MATLAB

. XI Congreso de Tecnologías, Aprendizaje y Enseñanza de la Electrónica. 2014:455-458.Abstract
Nos últimos anos, o desenvolvimento tecnológico tem resultado na evolução das interfaces de comunicação de dispositivos de aquisição de dados e de controle. Logo, o ensino de engenharia associado à pratica com esses dispositivos tornou-se uma metodologia indispensável na formação dos estudantes de graduação. Entretanto, tem se observado ausência de bibliografia para apoiar as práticas dos discentes com a interface USB, em especial na área de instrumentação e de controle. Esse trabalho se deu no desenvolvimento de uma bibliografia de apoio e roteiros de práticas para a disciplina de Introdução a Sistemas de Aquisição de Dados e Controle.
Cocota JANJ, Monteiro PMB, Magalhães PHV, D'Angelo T.

Projeto e Implementação de um Robô Manipulador para a Educação

. XI Congreso en Tecnologías, Aprendizaje y Enseñanza de la Electrónica. 2014:29-35.Abstract
Atualmente, a evasão dos cursos de engenharia ocorre praticamente em todas as universidades do mundo. Ao longo dos últimos anos, a aprendizagem ativa tem sido reconhecida pela comunidade educacional como o método de aprendizagem mais eficaz. Nesse artigo vamos discutir a experiência educacional associada à concepção e desenvolvimento de um robô manipulador de baixo custo com seis graus de liberdade (6-DOF) para motivar os alunos de graduação dos cursos de Engenharia de Controle e Automação e de Engenharia Mecânica, que cursaram a disciplina de Elementos de Robótica no período de 2012 a 2013. Além disso, são apresentadas as atividades efetuadas pelos alunos durante a execução do trabalho, bem como o resultado da avaliação pelos discentes da metodologia que foi proposta.
2013
Iwasaki LPP, Cocota JANJ.

Desenvolvimento de um Sistema de Quatro Tanques Acoplados com Arquitetura Aberta

, in XXI Seminário de Iniciação Científica (SEIC). XXI Seminário de Iniciação Científica (SEIC). Ouro Preto: UFOP; 2013.Abstract
Com o foco em auxiliar os discentes no aprendizado teórico, a motivação vocacional pela profissão e pela pesquisa, o projeto consiste no desenvolvimento de uma bancada didática com sistema multivariável, abordando a modelagem matemática do sistema, a identificação de parâmetros e o controle do nível dos tanques. A modelagem foi obtida a partir dos conceitos de mecânica do fluídos, utilizando o principio de conservação de massa e da equação de Bernoulli. Assim, através da planta com quatro tanques acoplados, o comportamento dos zeros de fase mínima e de fase não-mínima de um sistema MIMO(multiple input-multiple output)foi observado e ilustrado. O sistema também permite explorar o controle de sistemas SISO(single input-single output)com acoplamento ou não dos tanques, dependendo da configuração a ser montada pelo discente. O sistema é formado por quatro tanques e um reservatório, toda a água utilizada no processo é armazenada no reservatório. Ainda, duas bombas distribuem a vazão de água para os tanques e quatro sensores fazem a leitura dos níveis dos tanques por meio da amostragem da pressão da coluna de água. Através de um CLP(Controlador Lógico Programável) os sinais de saída do sistema são obtidos e com o auxilio de um módulo de potência as bombas são acionadas. Dessa planta foram obtidos os parâmetros do sistema, como, os ganhos das bombas, a parcela de fluxo de água da bomba para os tanques e a perda de carga nos drenos. Logo, foi possível obter um modelo do sistema que representasse o comportamento do sistema real.Assim, foi possível projetar o controlador PI(Proporcional-Integral) por métodos empíricos e analíticos. Os resultados experimentais foram comparados com as simulações dos modelos linear e não-linear do sistema. Dessa forma, os resultados alcançaram as expectativas do projeto, e possibilitaram explorar conceitos utilizados para o controle desse processo, que possibilitou explorar a teoria associada à prática com os discentes envolvidos no projeto.
Torre MP, Cocota JANJ.

Desenvolvimento de um Sistema de Quatro Tanques Acoplados com Arquitetura Aberta.

, in XXI Seminário de Iniciação Científica (SEIC). XXI Seminário de Iniciação Científica (SEIC). Ouro Preto: UFOP; 2013.Abstract
Este projeto visa estimular a formação de engenheiros dos curso de engenharia de controle e automação e de engenharia mecânica da Escola de Minas, combatendo a evasão que ocorre principalmente nos primeiros anos dos cursos de engenharia e despertando o interesse vocacional dos alunos pela profissão de engenheiro e pela pesquisa cientifica e tecnológica, por meio do desenvolvimento de atividades práticas que explorem os ensinamentos básicos de engenharia com a aplicabilidade da teoria na solução de problemas reais. Neste trabalho são abordados a modelagem, a identificação de parâmetros e o controle de nível de um sistema de quatro tanques. Um modelo é obtido a partir da aplicação do princípio da conservação da massa, em conjunto com a equação de Bernoulli. O modelo não linear foi apreciado e validado por comparação com os resultados experimentais. O sistema apresenta comportamento de fase não-mínima, dependendo dos valores das parcelas do fluxo de água das bombas entre os tanques. Com a linearização desse modelo observa-se que o sistema apresenta um zero de transmissão que se move ao longo do eixo real, assumindo valores negativos ou positivos. Nesse sentido, o sistema de quatro tanques é ideal para ilustrar vários conceitos relacionados ao controle multivariável, em especial às limitações de desempenho relacionadas aos zeros no semi-plano direito. Um controle por uma estrutura descentralizada é proposto, e a sintonia individual das malhas é realizada. Para a configuração de fase não-mínima faz-se necessário um novo emparelhamento de variáveis, de acordo com o resultado obtido pela análise de interação das variáveis, sob o custo de instabilidade da planta em malha fechada a não modificação do emparelhamento. Por fim, são comparados os resultados experimentais e de simulações do controle proposto.
Cocota JANJ, Moreira AD, Barbosa RC, Lage V.

Desenvolvimento de um Robô Antropomórfico com Punho Esférico para Práticas de Robótica com Alunos de Graduação

. SBAI [Internet]. 2013;1(1):1-6. Publisher's VersionAbstract
Hoje em dia, a evasão dos cursos de engenharia ocorre praticamente em todas as universidades do mundo. Ao longo dos últimos anos, a aprendizagem ativa tem sido reconhecida pela comunidade educacional como o método de aprendizagem mais eficaz. Neste artigo vamos discutir a experiência educacional associada à concepção e desenvolvimento de um robô manipulador de baixo custo com seis graus de liberdade para motivar os alunos de Engenharia de Controle e Automação, durante um semestre da disciplina de Elementos de Robótica. Além disso, são apresentadas as atividades efetuadas pelos alunos durante a execução do trabalho. O robô desenvolvido pode ser utilizado como uma plataforma para pesquisa e ensino de robótica.
Cocota JANJ, Abrao DC, Lopes AG, Medeiros MRO.

Development of tangible experiments for motivating undergraduate students

. EDUCON. 2013:497-506 .Abstract
Nowadays, dropping out of engineering courses practically occurs in all universities of the world. Over the past few years, active learning has been recognized by the educational community as the most effective learning method, that involves direct, purposeful learning experiences, such as hands-on or field experiences. In this paper we will discuss the educational experience associated with the design and development of projects to motivate the students of Control and Automation Engineering and Electrical Engineering during a semester of Industrial Robotics and Integrated Manufacturing Systems courses. The key learning objectives and tools used to implement them and the evaluation results will be detailed. Our focus was to introduce how those multidisciplinary works could help the students increase their motivation and improve their professional skills such as problem solving, team work and leadership. Evaluation results show that those projects were effective in engaging the students and as well as an effective active learning tool.
2012
Cocota JANJ, Souza R, Santos GF, Kitahara RA.

Development of an automated cell for the teaching of integrated manufacturing systems

. TAEE 2012. 2012:170-174 .Abstract
This article reports the educational experience related to integrated manufacturing systems education associated with a manufacturing cell projection and development. The content of the manufacturing systems subject of the UNIP's electrical engineering course is extent and includes, e.g., CAD, CAE, CAM and CIM systems, fixed robotics, automation networks, mathematical modeling and motors control and driving. As methodology for the subject, it was chosen the theoretical teaching of its content besides the development of a tangible experiment, which was to develop a manufacturing cell with decentralized control, that emulates the thermal treatment process of a piece which is handled by a serial manipulator with two degrees of freedom and two-finger gripper.
Cocota JANJ, Fujita HS, Silva IJ.

A low-cost robot manipulator for education

. TAEE 2012. 2012:1-6.Abstract
Over the past few years, the teaching of industrial robotics associated with hands on practice has become an indispensable methodology for the subject. However, a majority of the robots applicable for the undergraduate or graduate levels are very expensive or have a closed hardware and software architecture. This restricts content exploration by the students in order to understand the matters related to robotics. In this article, an educational experience related to robotic education is described. It involves the design and development of an robot manipulator with four degrees of freedom. In addition, the activities in which the students participated during the execution of this work are presented. The robot developed could be an ideal platform for the research and teaching of robotics.
Cocota JANJ, Souza R, Santos GF, Kitahara RA.

Desenvolvimento de uma Célula Automatizada para o Ensino de Sistemas Integrados de Manufatura

. X Congreso de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica. 2012:1-5.
Cocota JANJ, Fujita HS, Silva IJ.

Um Robô Manipulador de Baixo Custo para a Educação

. X Congreso de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica. 2012:164-169.
2009
Cocota JANJ.

Modelagem e Controle de Nível de um Sistema de Quatro Tanques

. Dissertação de mestrado em Engenharia Elétrica na área de Controle, Automação e Robótica - COPPE - UFRJ. 2009.Abstract
Neste trabalho são abordados a modelagem, a identificação de parâmetros e o controle de nível de um sistema de quatro tanques. Um modelo é obtido a partir da aplicação do princípio da conservação da massa, em conjunto com a equação de Bernoulli. O modelo não linear foi apreciado e validado por comparação com os resultados experimentais. O sistema apresenta comportamento de fase não-mínima, dependendo dos valores das parcelas do fluxo de água das bombas entre os tanques. Com a linearização desse modelo observa-se que o sistema apresenta um zero de transmissão que se move ao longo do eixo real, assumindo valores negativos ou positivos. Nesse sentido, o sistema de quatro tanques é ideal para ilustrar vários conceitos relacionados ao controle multivariável, em especial às limitações de desempenho relacionadas aos zeros no semi-plano direito. Um controle por uma estrutura descentralizada é proposto, e a sintonia individual das malhas é realizada. Para a configuração de fase não-mínima faz-se necessário um novo emparelhamento de variáveis, de acordo com o resultado obtido pela análise de interação das variáveis, sob o custo de instabilidade da planta em malha fechada a não modificação do emparelhamento. Por fim, são comparados os resultados experimentais e de simulações do controle proposto.
2006
Cocota JANJ.

Leitura de Temperatura e Umidade pelo Logo

. Mecatrônica Fácil. 2006;27(4):22-27.
Sena S, Cocota JANJ.

Sistema de Monitoramento e Controle de Temperatura e Umidade Relativa

. 6º ENECA. 2006.
2005
Cocota JANJ.

Sistema de Monitoramento de Temperatura e Umidade, e Proposta de Controle por Condicionamento de Ar em Museus

. Monografia de graduação em Engenharia de Controle e Automação - Escola de Minas - UFOP. 2005.
Cocota JANJ.

Veículo Mecatrônico Autônomo 1

. Mecatrônica Fácil. 2005;22:26-31.
Cocota JANJ.

Termômetro Digital pelo Logo

. Mecatrônica Fácil. 2005;24:40-43.
Cocota JANJ.

Robô Manipulador RP com Garra

. Mecatrônica Fácil. 2005;23:38-45.
Cocota JANJ.

Robô Manipulador RP com Garra

. 5º ENECA. 2005:1-5.
Cocota JANJ.

Sistema de Monitoramento de Temperatura e Umidade

. 5º ENECA. 2005:1-5.
2004
Cocota JANJ, Maia FJS, Rezende EPJ, Costa CP.

Sistema de Control de la Temperatura por Ventilación Mecánica

. VI Congreso de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica. 2004.
Cocota JANJ, Maia FJS, Rezende EPJ, Costa CP.

Sistema de Controle de Temperatura por Ventilação Mecânica

. 4º ENECA. 2004:1-12.
2003
Cocota JANJ.

Interfaceamento pela Porta Paralela de um PC

. Apostila de mini-curso. 2003.Abstract
Este texto apresenta como realizar o envio e leitura de bits através de uma interface via porta paralela de um computador
Cocota JANJ.

Veículo Mecatrônico Autônomo (VMA) - 1

. 3º ENECA. 2003:1-28.
2002
Cocota JANJ.

Veículo BV-1

. Trabalho da disciplina de Metodologia da Pesquisa Cientifica. 2002.Abstract
Este trabalho apresenta um tutorial ("How−To") para a construção de um robô simples controlado por um PC através da porta paralela. A construção deste robô tem como objetivo introduzir conceitos básicos da robótica de uma forma econômica e de fácil implementação.