Laboratórios

Os laboratórios de pesquisa utilizados pelos membros do PROFICAM são divididos em dois grupos, laboratórios do ITV MI e laboratórios da UFOP.

Laboratórios do ITV MI

Os laboratórios de pesquisa do ITV MI estão localizados em um edifício construído pelo Instituto Tecnológico Vale no campus da UFOP, conforme convênio Nº 01796, firmado com a instituição em novembro de 2013. Os laboratórios do ITV MI contemplam o desenvolvimento de pesquisas e soluções para a automação de processos de mineração, incluindo minas inteligentes; veículos não tripulados e autônomos; robôs para inspeção, mapeamento e manutenção; e sistemas de medição inteligentes. Além disso, existe um laboratório específico de tribologia para estudo da caracterização de materiais e de superfícies. 

• Laboratório de Robótica:  Com uma área física de 93 m2, este laboratório tem como objetivo o ensino e pesquisa sobre sistemas robóticos dedicados a tarefas de inspeção, monitoramento, mapeamento, manutenção de equipamentos, realização de tarefas e intervenções em processos mineração, dispondo de 20 computadores de alto desempenho incluindo notebooks rugged; equipamentos de eletrônica – fontes de tensão e corrente, gerador de sinais, osciloscópios, analisadores de espectro, ferros de solda, alicates, fios e circuitos integrados básicos; sensores e transdutores aplicados ao mapeamento e navegação autônoma – câmeras de alta definição (Axis P1224-E e Basler ace acA640-120gc), câmeras 360º ( Ricoh Theta S, Ricoh Theta V), câmeras estéreo (ZED, ZED mini, Intel Realsense T265) e térmicas (FLIR I3, FLIR AX8), câmeras 3D (Sensor Kinect , Intel Realsense D435i, ifm o3d303), sonares (Maxbotix), radares (Delphi), lasers (Velodyne, SICK, Hokuyo , IBEO, Ouster, RPLidar), unidade inercial integrada com GPS, (Xsens) dois GPS de alta precisão (RTK), sistema de câmeras Vicon para captura de movimentos; microprocessadores e sistemas de comunicação sem fio – Arduino, Raspberry Pi, Xbee, minicomputadores (Jetson TX2, Jetson Nano, Intel NUC ) conjuntos de antenas e rádios de 900 MHz; equipamentos de robótica – kits didáticos Lego Mindstorm EV3, plataforma móvel Seekur Jr, braço manipulador ABB IRB 120, braço manipulador Schunk PowerBall, braço manipulador UR5, mão robótica Barret BH8-282 com sensores táteis e de força e torque, drone AscTec Pelican, drones AscTec Pelican, drones a prova d’agua (H2o), Parrot BeBop2 e Bebop pro thermal, drone DJI Inspire 1 com câmera térmica Flir Zenmuse XT, robô móvel terrestre com sistema intercambiável de locomoção (EspeleoRobô); equipamentos para teleoperação e teleimersão incluindo joysticks hápticos (FALCON 3D , Geomagic Phantom OMNI e Geomagic Touch X) e sistemas de realidade virtual e aumentada (Microsoft HoloLens, Oculus Rift e Oculus Touch); e também equipamentos de automação já utilizados em instalações da Vale – kit para caminhão autônomo (contendo radares Delphi, Laser IBEO, válvulas solenóide, motor para comando de barra de direção, encoder, GPS RTK Applanix e computador industrial),controladores industriais (CLPs), manipulador robótico, atuadores e transdutores empregados em campo, impressoras 3D fdm (Fusion3 F400, Gtmax Core GT4).

• Laboratório de Instrumentação: Com uma área física de 41 m2, este laboratório tem como objetivo o ensino e pesquisa sobre sistemas de instrumentação nos processos de mineração. O ambiente de trabalho está equipado com 6 computadores de alto desempenho; equipamentos de eletrônica básica – fontes, geradores de sinais, osciloscópios, analisadores de espectro, ferros de solda, exaustores de fumaça de solda, alicates, fios, resistores, capacitores, transistores, microcontroladores PIC, Arduino, kits de desenvolvimento (IAR J-Link, Texas Instruments e Microchip), Raspberry Pi e circuitos integrados básicos; sensores de nível, pressão e pressão diferencial, temperatura (termopar tipo K, tipo S e termoresistência PT100), vazão, posição, velocidade, presença para processos industriais; sensores de oxigênio, gás carbônico, dentre outros, para monitoramento da qualidade do ar; sensores de condutividade, constante dielétrica, pH, viscosidade, de densidade dinâmico de polpa e temperatura para avaliar soluções minerais; Módulos de servomecanismo com freio magnético, módulos universais com diversos sensores industriais; Cartões didáticos para demonstração do princípio de funcionamento de sensores e transdutores utilizados no mercado; Sensores capacitivos, de indução magnética e TDR para monitoramento de parâmetros elétricos do solo; câmara climatizada com temperatura e umidade controlada para calibração de instrumentos Fluke 9172-A-R, analisadores de condutividade toroidal, analisadores de fuga à terra, bloco seco industrial Fluke 9142-A-P; calibrador de pressão Fluke 3130. Chassi National Instruments PXI-1045 com diversos cartões para aquisição de dados, controladores de tempo real CompactRIO com diversos cartões de comunicação e aquisição de dados; Medidores de vibração, tacômetros de contato, testadores de bateria, medidor de umidade de madeira, medidor de umidade de grãos, câmera térmica, termômetros tipo vareta, termo higrômetro, luxímetro, anemômetro, calibrador de nível sonoro, termômetro infravermelho e padrão calibrador multifunções; Conjunto de ferramentas para medições de precisão, como micrômetros e relógios comparadores.

• Laboratório de Espectroscopia: Este laboratório tem como objetivo o ensino e pesquisa sobre caracterização espectral de minérios. O ambiente de trabalho está equipado com instrumentos controladores (notebooks), espectrorradiômetro FieldSpec 4 HI-Res NG; acessórios contact probe e turntable; câmara hiperespectral FX10e da Specim, LabScanner 40*20 iluminação simples, Rotatory Stage RS10, tripé Manfrotto 475B, placas de calibração de sulfato de bário 430*430*10mm e OPRS 200*25*10. Adicionalmente, no laboratório podem ser encontradas diversas amostras de minério – desde amostras da frente de lavra até o produto final.

• Laboratório de Controle: Com uma área física de 93 m2, este laboratório tem como objetivo o ensino e pesquisa sobre sistemas de Controle e Automação nos processos de mineração. O ambiente de trabalho está equipado com 6 computadores de alto desempenho; equipamentos de eletrônica básica – fontes, geradores de sinais, osciloscópios, analisadores de espectro, ferros de solda, exaustores de fumaça de solda, alicates, fios, resistores, capacitores, transistores, microcontroladores PIC, Arduino, Raspberry Pi e circuitos integrados básicos; uma planta didática de controle de vazão, temperatura, pressão e nível, cujo modelo é o Festo MPS-PA Compact Workstation, comandada por controlador industrial Siemens S7-314; Planta didática modular para controle discreto de distribuição, separação e ordenação modelo Festo, comandada por três controladores industriais Siemens S7-314; Duas bancadas didáticas com CLPs modelo Allen Bradley CompactLogix L33-ER e ControlLogix 5570, com fonte de alimentação, módulos de entrada e saída digital e analógica (em tensão e corrente), módulos de entrada RTD, módulos de comunicação em rede Ethernet, Profibus DP e DeviceNet, Analisador Granulométrico METSO,módulos de entrada para encoders de alta velocidade, módulos de entrada e saída Hart, inversores de frequência WEG CFW-08, Relés E3 e E3 Plus, módulos DSA-I/O e motores de indução trifásicos; Switches, Interface Homem Máquina; Licença de softwares: Programação de CLP de acordo com a norma IEC 61131-3, Rockwell RsLogix 5000, Rockwell RSNetworx for DeviceNet, Siemens TIA Portal; Supervisão: Elipse E3 Runtime, Elipse E3 Studio, EPM Server e drivers de conexão ABCIP e Siemens M-Prot ; Proteus, Matlab, CCS, LabView, IDEAS Simulator da ANDRITZ e CLP ABB Série M.

• Laboratório de Tribologia: O laboratório permite desenvolver pesquisas aplicadas na área da Tribologia, com a caracterização de materiais e de superfícies quanto a suas propriedades mecânicas e de resistência ao desgaste, com foco sobre os fenômenos que ocorrem no contato entre superfícies. Atrito, lubrificação e desgaste são exemplos desses fenômenos, que podem ser controlados mediante o conhecimento sobre o sistema tribológico e a aplicação de novos materiais e técnicas de controle sobre as superfícies em contato.

Os alunos do Programa também desempenham algumas atividades de pesquisa junto à infraestrutura da Vale, como por exemplo:

• Laboratório de Análises Físicas de Vargem Grande
• Laboratório de Análises Químicas de Itabira
• Laboratório Químico do CDM
• Laboratório de Processos do CDM
• Laboratório de Preparação de Amostras do CDM
• Laboratório de Minerologia do CDM

Laboratórios da UFOP

• Laboratório de Tratamento de Minérios: O Laboratório de Tratamento de Minérios do Departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Ouro é possui diversos equipamentos e atende a atividades didáticas, a projetos de iniciação científica, a projetos de pós-graduação e a prestação de serviços (junto a outros departamentos e empresas do setor minero-metalúrgico).

• Laboratório de Mecânica dos Fluidos e Acionamentos Fluido-Mecânicos: O laboratório desenvolve soluções computacionais voltadas para a reprodução de resultados experimentais e que possam subsidiar o desenvolvimento de novos produtos e processos, por meio da implementação de programas dedicados e/ou aplicação de pacotes comerciais, como por exemplo, o programa computacional ANSY.

• Laboratório de Propriedades Mecânicas e Metalografia: O laboratório permite a realização de práticas de rotina envolvendo: preparação de amostras metalográficas, análise de microestrutura de amostras, detecção de defeitos internos (trincas), determinação de durezas Rockwell e Brinell de amostras e determinação de microdureza Vickers de amostras.

• Laboratório de Projetos Mecânicos e Usinagem CNC: O laboratório permite a implementação de projetos mecânicos e usinagem de peças, possuindo Centro de Usinagem CNC ROMI D600; Torno CNC ROMI Centur 30; Compressor de Parafuso Atlascopco, modelo GA 18.

• Laboratório de Análise Experimental e Simulação de Sistemas: O laboratório conta com uma área física de 35 m2 e possui os seguintes equipamentos: rede de computadores e softwares atualizados para simulação computacional e projetos mecânicos.

• Laboratório de Eletrônica Analógica e Digital: O laboratório possibilita o projeto e execução de circuitos analógicos e digitais.

• Laboratório de Protótipos e Desenvolvimento de Novas Tecnologias: Este laboratório viabiliza a construção de equipamentos e protótipos para diferentes finalidades.

• Laboratório de Controle e Automação Multiusuário: O laboratório se destina ao estudo de interfaces e controle de equipamentos elétricos.
• Laboratório de Sistemas Térmicos: Este laboratório tem como objetivo realizar ensaios de sistemas térmicos, metrologia e instrumentação.

• Laboratório de Metrologia e Instrumentação: Este laboratório se localiza na sala 9 do prédio da Escola de Minas (Campus) e se destina principalmente à realização de práticas nos campos da Metrologia e da Instrumentação Industrial.

• Laboratório Temático em Computação Móvel - Imobilis: O Laboratório iMobilis (Grupo de pesquisa do CNPQ:dgp.cnpq.br/dgp/espelhogrupo/5940888799555819) está implantado no Departamento de Computação da UFOP  e desenvolve pesquisas na área de computação móvel com sistemas embutidos, internet das coisas e indústria 4.0.

• Laboratório Temático de Otimização e Algoritmos - Goal: Este laboratório desenvolve trabalhos de pesquisa de Otimização e Inteligência Computacional, sendo localizado nas instalações do antigo Núcleo de Tecnologia da Informação (NTI), do Departamento de Computação (DECOM).

• Laboratório Multiusuários do Departamento de Computação: Esse laboratório fornece a infraestrutura computacional para diversos experimentos que utilizam ferramentas de algoritmos distribuídos, programação paralela, resolução de problemas de otimização paralela e utilização de GPU.

• Laboratório Temático em Realidade Estendida XR4Good: Laboratório Temático de Realidade Estendida: o Laboratório XR4Good, focado em soluções com uso de tecnologias de Realidade Aumentada, Realidade Virtual e Computação Vestível possui equipamentos para desenvolvimento de soluções que envolvam estas tecnologias. Além disso, o laboratório possui um foco na avaliação destes equipamentos sob a perspectiva de Interação Humano Computador (IHC).

• Laboratório de Computação de Sistemas Inteligentes (CSILAB): O grupo de pesquisa do Laboratório de Computação de Sistemas Inteligentes do DECOM/UFOP envolve pesquisadores das áreas de otimização, reconhecimento de padrões, sistemas embarcados, entre outros, com o objetivo de solucionar problemas relativos a inteligência computacional.