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Desenvolvimento de sensor de fibra óptica para medição de sinais de miografia de força aplicado a interfaces humano-robô

Processo: 17/25666-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2018 - 30 de abril de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
Pesquisador responsável:Eric Fujiwara
Beneficiário:Eric Fujiwara
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Carlos Kenichi Suzuki
Assunto(s):Mecatrônica 

Resumo

A miografia de força (FMG) consiste da contrapartida mecânica da eletromiografia de superfície, permitindo detectar os movimentos e forças da mão através dos esforços exercidos pelos músculos do antebraço, apresentando robustez e facilidade de processamento de sinais para aplicações em teleoperação, controle de próteses, e interfaces humano-robô. Neste contexto, o projeto envolve o desenvolvimento de um sistema de sensoriamento baseado em fibras ópticas para identificação de posturas através de FMG. Os transdutores opto-mecânicos a serem acoplados ao antebraço do usuário serão implementados com base em técnicas de modulação de intensidade ou análise de specklegrams, com posterior caracterização e refinamentos de modo a obter sensibilidade de 10 N e resposta dinâmica de 100 ms. Em seguida, classificadores serão desenvolvidos para correlacionar os sinais de FMG às posturas executadas por meio da extração de features das formas de onda e processamento em redes neurais artificiais, visando uma exatidão de 90%. Finalmente, o sistema será integrado a um manipulador antropomórfico virtual para realização de controle em tempo real, de sorte que o comportamento do robô será descrito por uma máquina de eventos discretos chaveada pela resposta do classificador. A concretização deste projeto viabilizará uma tecnologia inovadora, robusta e de baixo custo para interação humano-robô, com perspectivas para aplicações em próteses biônicas e realidade virtual, trazendo ganhos para as áreas de fotônica, robótica e automação no país, além de resultados acadêmicos relevantes em termos de originalidade e interdisciplinaridade. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Investigadores brasileños desarrollan una fibra óptica con un derivado de algas marinas 
Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (83 total):
Mais itensMenos itens
Diário do Grande ABC online: Unicamp anuncia feito com fibra óptica absorvida pelo organismo (14/Mai/2020)
PressBoltNews (Índia): Brazilian Researchers Develop an Optical Fiber Made of Gel Derived from Marine Algae (08/Set/2020)
Statnano (Suécia): Brazilian Researchers Develop an Optical Fiber Made of Gel Derived from Marine Algae (08/Set/2020)
FrogHeart (Canadá): Optical fibers made from marine algae (01/Set/2020)
Alfa Editores Técnicos (México): Desarrollan fibra óptica comestible a partir de algas (10/Ago/2020)
Photonics Media (EUA): Marine Algae Optical Fiber Boasts Applications in Range of Medical and Scientific Environments (07/Ago/2020)
Amanecer Rural (Argentina) online: Desarrollan fibra óptica comestible a partir de algas (07/Ago/2020)
Agritotal (Argentina): Desarrollan fibra óptica comestible a partir de algas (06/Ago/2020)
Agrolink: Algas viram fibra óptica comestível (05/Ago/2020)
Meio Norte online: Brasileiros criam fibra ótica comestível com gel de algas marinhas (28/Jul/2020)
Science Bulletin: Researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (28/Jul/2020)
Vaaju : Researchers are developing an optical fiber made from gel derived from marine algae (28/Jul/2020)
Bizsiziz: Researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (28/Jul/2020)
Lifeboat Foundation News Blog (EUA): Researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (28/Jul/2020)
AZo Life Sciences: Optical fibers made of agar have potential for various medical applications (28/Jul/2020)
Burada Biliyorum (Turquia): Researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (28/Jul/2020)
Fudzilla.com (EUA): Boffins make optical fibre out of agar (28/Jul/2020)
Scientific Russia (Rússia): Разработано новое оптическое волокно из пищевого агара (28/Jul/2020)
Futuro360 (Chile): Investigadores desarrollan una fibra óptica de gel biodegradable derivado de algas marinas (28/Jul/2020)
Zephyrnet.com (EUA): Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae: Edible, biocompatible and biodegradable, these fibers have potential for various medical applications. The results are described in the journal Scientific Reports. (28/Jul/2020)
The Challenge hebdo: Scientists develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (28/Jul/2020)
Phys.Org (Reino Unido): Researchers Develop an Optical Fiber Made of Gel Derived from Marine Algae (27/Jul/2020)
La Nación (Argentina) online: Crean una fibra óptica biocompatible derivada de las algas que el cuerpo absorbe cuando ya no se usa (27/Jul/2020)
Publimetro (México): Brasil.- Producen una fibra óptica biocompatible derivada de las algas (27/Jul/2020)
Publimetro (México): Ciencia - Una fibra óptica biocompatible derivada de las algas (27/Jul/2020)
Yahoo Noticias en Español: Crean una fibra óptica biocompatible derivada de las algas que el cuerpo absorbe cuando ya no se usa (27/Jul/2020)
Infobae América (Argentina): Ciencia.-Una fibra óptica biocompatible derivada de las algas (27/Jul/2020)
Catalunya Vanguardista (Espanha): Desarrollan una fibra óptica con un derivado de algas marinas (27/Jul/2020)
Crônica Balear (Espanha): Una fibra óptica biocompatible derivada de las algas (27/Jul/2020)
Jornal Fatos & Notícias: Brasileiros criam fibra ótica com gel de algas marinhas (27/Jul/2020)
Mindzilla (Reino Unido): Researchers Develop an Optical Fiber Made of Gel Derived from Marine Algae (27/Jul/2020)
Innovations Report (Alemanha): Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (27/Jul/2020)
Ariquemes : Brasileiros criam fibra ótica com gel de algas marinhas (26/Jul/2020)
Galileu online: Brasileiros criam fibra ótica com gel de algas marinhas (26/Jul/2020)
Refugo: Brasileiros criam fibra ótica com gel de algas marinhas (26/Jul/2020)
7thSpace: Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (25/Jul/2020)
Daily News Bro (Índia): Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (25/Jul/2020)
Mapus.net: Brazilian researchers produce an optical fiber made of agar (25/Jul/2020)
News Medical (Austrália): Brazilian researchers produce an optical fiber made of agar (24/Jul/2020)
Nanowerk (EUA): Edible, biocompatible and biodegradable optical fiber made of gel derived from marine algae (24/Jul/2020)
Bioengineer (Reino Unido): Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (24/Jul/2020)
Nanotechnology Now (EUA): Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (24/Jul/2020)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (24/Jul/2020)
Brightsurf: Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (24/Jul/2020)
Le Portale: Brazilian researchers develop an optical fiber made of gel derived from marine algae (24/Jul/2020)
Defesa TV: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (09/Jun/2020)
Palco Noticias (México): Fibra óptica de algas marinas podría revolucionar la medicina, revelan científicos (20/Mai/2020)
Secretaria da Educação do Estado de São Paulo: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (18/Mai/2020)
Sputnik Mundo (Rússia): La fibra óptica de algas marinas puede revolucionar la medicina, ¿cómo? (18/Mai/2020)
Archynewsy: Seaweed fiber optics can revolutionize medicine, how? (18/Mai/2020)
La 4tmx: La fibra óptica de algas marinas puede revolucionar la medicina, ¿cómo? (18/Mai/2020)
O Diário de Mogi: Unicamp anuncia feito com fibra óptica absorvida pelo organismo (17/Mai/2020)
Ceedec - Centro de Educação Especializado: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (15/Mai/2020)
Ternura FM: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (14/Mai/2020)
Jornal da Cidade (Bauru, SP) online: Unicamp anuncia feito com fibra óptica absorvida pelo organismo (13/Mai/2020)
O Imparcial online: Unicamp anuncia feito com fibra óptica absorvida pelo organismo (13/Mai/2020)
Portal do Governo do Estado de São Paulo: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Confap - Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
O Imparcial (Presidente Prudente, SP) online: Unicamp anuncia feito com fibra óptica absorvida pelo organismo (13/Mai/2020)
Planeta online: Professores da Unicamp produzem fibra óptica a partir de alga marinha (13/Mai/2020)
Notícias de Campinas: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Portal Neo Mondo: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Jornal Joseense News: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Saber Atualizado: Cientistas Brasileiros desenvolvem fibra óptica comestível e biodegradável (13/Mai/2020)
RMC Urgente: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Central das Notícias: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Central das Notícias: Professores da Unicamp produzem fibra óptica a partir de alga marinha (13/Mai/2020)
Paulínia 24 Horas Notícia: Unicamp desenvolve fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (13/Mai/2020)
Inovação Tecnológica: Brasileiros fazem fibra óptica de algas marinhas (12/Mai/2020)
UNICAMP - Universidade Estadual de Campinas: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas mainhas (12/Mai/2020)
Plantão News (MT): Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Investe São Paulo: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Espaço Ecológico no Ar: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Rede Clipex: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Ufos-Wilson: Brasileiros fazem fibra óptica de algas marinhas (12/Mai/2020)
Jornal da Ciência online: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Carta Campinas: Pesquisa da Unicamp cria fibra ótica biodegradável que pode ser absorvida pelo corpo humano (12/Mai/2020)
Revista Pará: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Pharma Innovation: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica feita de derivado de algas marinhas (12/Mai/2020)
Central das Notícias: Pesquisa da Unicamp cria fibra ótica biodegradável que pode ser absorvida pelo corpo humano (12/Mai/2020)
Blog do Miro: Pesquisa da Unicamp cria fibra ótica biodegradável que pode ser absorvida pelo corpo humano (12/Mai/2020)
BandMulti: Pesquisadores da Unicamp desenvolvem fibra óptica de algas marinhas (12/Mai/2020)
TecDuos: Unicamp cria Fibra Óptica a partir de Algas Marinhas (12/Mai/2020)

Publicações científicas (12)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ARISTILDE, STENIO; SOARES, MARCO CESAR PRADO; CABRAL, THIAGO D.; RODRIGUES, GILDO; FUJIWARA, ERIC; FRUETT, FABIANO; CORDEIRO, CRISTIANO M. B. Measurement of Multiphase Flow by Tilted Optical Fiber Bragg Grating Sensor. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 21, n. 2, p. 1534-1539, JAN 15 2021. Citações Web of Science: 0.
FUJIWARA, ERIC; CORDEIRO, CRISTIANO M. B. Model-Based Design and Simulation of Paraxial Ray Optics Systems. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 10, n. 22 NOV 2020. Citações Web of Science: 0.
CABRAL, THIAGO D.; FUJIWARA, ERIC; WARREN-SMITH, STEPHEN C.; EBENDORFF-HEIDEPRIEM, HEIKE; CORDEIRO, CRISTIANO M. B. Multimode exposed core fiber specklegram sensor. OPTICS LETTERS, v. 45, n. 12 JUN 15 2020. Citações Web of Science: 0.
FUJIWARA, ERIC; CABRAL, THIAGO D.; SATO, MIKO; OKU, HIROMASA; CORDEIRO, CRISTIANO M. B. Agarose-based structured optical fibre. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1 APR 27 2020. Citações Web of Science: 0.
FUJIWARA, ERIC; DA SILVA DELFINO, TIAGO; DESTRI CABRAL, THIAGO; CORDEIRO, CRISTIANO MONTEIRO DE BARROS. All-Optical Fiber Anemometer Based on the Pitot-Static Tube. IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, v. 69, n. 4, 2, p. 1805-1811, APR 2020. Citações Web of Science: 0.
WU, YU TZU; GOMES, MATHEUS K.; DA SILVA, WILLIAN H. A.; LAZARI, PEDRO M.; FUJIWARA, ERIC. Integrated Optical Fiber Force Myography Sensor as Pervasive Predictor of Hand Postures. BIOMEDICAL ENGINEERING AND COMPUTATIONAL BIOLOGY, v. 11, MAR 2020. Citações Web of Science: 0.
CABRAL, THIAGO D.; DA SILVA, LUIZ E.; FUJIWARA, ERIC; NG, ALSON K. L.; EBENDORFF-HEIDEPRIEM, HEIKE; CORDEIRO, CRISTIANO M. B. Reusable polymer optics fiber strain sensor with memory capability based on ABS crazing. APPLIED OPTICS, v. 58, n. 36, p. 9870-9875, DEC 20 2019. Citações Web of Science: 0.
FUJIWARA, ERIC; DA SILVA, LUIZ EVARISTO; CABRAL, THIAGO DESTRI; DE FREITAS, HUGO EUGENIO; WU, YU TZU; DE BARROS CORDEIRO, CRISTIANO MONTEIRO. Optical Fiber Specklegram Chemical Sensor Based on a Concatenated Multimode Fiber Structure. Journal of Lightwave Technology, v. 37, n. 19, p. 5041-5047, OCT 1 2019. Citações Web of Science: 0.
FUJIWARA, ERIC; HAYASHI, JULIANO G.; DELFINO, TIAGO DA SILVA; JORGE, PEDRO A. S.; DE BARROS CORDEIRO, CRISTIANO MONTEIRO. Optical Fiber Anemometer Based on a Multi-FBG Curvature Sensor. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 19, n. 19, SI, p. 8727-8732, OCT 1 2019. Citações Web of Science: 0.
WU, YU TZU; FUJIWARA, ERIC; SUZUKI, CARLOS K. Evaluation of Optical Myography Sensor as Predictor of Hand Postures. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 19, n. 13, p. 5299-5306, JUL 1 2019. Citações Web of Science: 1.
FUJIWARA, ERIC; RI, YOSHI; WU, YU TZU; FUJIMOTO, HIROSHI; SUZUKI, CARLOS KENICHI. Evaluation o image matching techniques for optical fiber specklegram sensor analysis. APPLIED OPTICS, v. 57, n. 33, p. 9845-9854, NOV 20 2018. Citações Web of Science: 2.
FUJIWARA, ERIC; DA SILVA, LUIZ EVARISTO; MARQUES, THIAGO H. R.; CORDEIRO, CRISTIANO M. B. Polymer optical fiber specklegram strain sensor with extended dynamic range. Optical Engineering, v. 57, n. 11 NOV 2018. Citações Web of Science: 4.

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