Resumo: O objectivo deste projeto foi o desenvolvimento de uma abordagem inicial de um sistema robótico para auxiliar os neurocirurgiões em cirurgias estereotáxicas de estimulação cerebral profunda (DBS). Espera-se que o robô seja capaz de se posicionar e manipular vários instrumentos cirúrgicos de forma passiva ou semi-ativa de acordo com diretivas pré-operativas e com instruções da equipa médica. Estudámos e assistimos a cirurgias DBS convencionais lideradas pelo Dr. Manuel Rito nos Hospitais da Universidade de Coimbra, para perceber quais as tarefas que podem ser desempenhadas pelo robô. Após determinadas as características desejadas de um sistema robótico para neurocirurgia, seleccionámos manipuladores robóticos industriais que se enquadravam no perfil pretendido. Foram desenvolvidas as equações cinemáticas, geométricas e diferenciais, para cada manipulador. Para testar as equações cinemáticas e a aplicação de controlo numa sala de operações virtual, usamos o simulador CoopDynSim. Introduzimos o conceito de manipulador em série no simulador e implementámos os robôs escolhidos com os vários módulos de hardware. Projetámos uma aplicação de controlo para manipular o robô e desenvolvemos uma interface inicial para posicionamento/manipulação de instrumentação ao longo de trajetórias, enfatizando procedimentos de segurança. Embora tenha sido impossível avaliar a precisão do robô em simulação, estudámos como e onde posicionar o manipulador para evitar colisões com os equipamentos circundantes sem restringir a sua flexibilidade.    

Bolseiro: Miguel Branco Palhas (Lic. em Engenharia Informática)
Tìtulo do Projecto: Implementação GPU de esquemas de volumes finitos
Orientador: Stéphane Clain
Resumo: O objectivo do projeto é realizar uma implementação de esquemas de tipo volumes finitos em dimensão um ou dois e adaptar o programa na utilização massiva do GPU para aumentar as capacidades de resolução e diminuir o tempo de cálculo. Aplicamos a um problema concreto de convecção de um poluente em dimensão um ou dois. Uma primeira fase do trabalho corresponde a desenvolver uma técnica de reconstrução polinomial para ter um aproximação de melhor qualidade da solução. A segunda fase foi dedicada ao desenvolvimento dos limitadores onde distinguimos o limitador a priori de tipo MUSCL e o limitador a posterior do tipo MOOD. A implementação do caso 1D foi realizada e testes numéricos foram experimentados. Finalmente, uma versão CUDA do código 2D com um esquema de ordem um foi implementado e testado onde obtivemos um speed-up de mais de 40.