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There is intensive growth in researches regarding surveillance and threat detection. Surveillance tasks often involve several actors with multiple interactions. Thus, modeling a complex activity becomes challenging. This work proposes an architecture comprised of low, middle, and high levels. The low-level recognizes characteristics, positioning of objects, and time of occurrences utilizing a camera and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) sensors. The middle-level is responsible for structuring the information from the low-level using Deterministic Finite Automata (DFA). An expert system attached in the high-level module performs inference over the organized information to enables the system to have simple reasoning modules, assisting the operator decision. The architecture is embedded in a UAV to reduce the number of cameras and to reach difficult areas. The experiments showed that the proposed system updated the grammatical structure effectively, given a sequence of information computed by the vision modules.

O objetivo deste trabalho é tornar possível a inserção de um robô humanoide para auxiliar pacientes em sessões de fisioterapia. Um sistema robótico é proposto que utiliza um robô humanoide, denominado NAO, visando analisar os movimentos feitos pelos pacientes e corrigi-los se necessário, além de motivá-los durante uma sessão de fisioterapia. O sistema desenvolvido permite que o robô, em primeiro lugar, aprenda um exercício correto de fisioterapia observando sua execução por um fisioterapeuta; em segundo lugar, que ele demonstre o exercício para que um paciente possa imitá-lo; e, finalmente, corrija erros cometidos pelo paciente durante a execução do exercício. O exercício correto é capturado por um sensor Kinect e dividido em uma sequência de estados em dimensão espaço-temporal usando k-means clustering. Estes estados então formam uma máquina de estados finitos para verificar se os movimentos do paciente estão corretos. A transição de um estado para o próximo corresponde a movimentos parciais que compõem o movimento aprendido, e acontece somente quando o robô observa o mesmo movimento parcial executado corretamente pelo paciente; caso contrário o robô sugere uma correção e pede que o paciente tente novamente. O sistema foi testado com vários pacientes em tratamento fisioterapêutico para problemas motores. Os resultados obtidos, em termos de precisão e recuperação para cada movimento, mostraram-se muito promissores. Além disso, o estado emocional dos pacientes foi também avaliado por meio de um questionário aplicado antes e depois do tratamento e durante o tratamento com um software de reconhecimento facial de emoções e os resultados indicam um impacto emocional bastante positivo e que pode vir a auxiliar pacientes durante tratamento fisioterapêuticos. This dissertation develops a robotic system to guide patients through physiotherapy sessions. The proposed system uses the humanoid robot NAO, and it analyses patients movements to guide, correct, and motivate them during a session. Firstly, the system learns a correct physiotherapy exercise by observing a physiotherapist perform it; secondly, it demonstrates the exercise so that the patient can reproduce it; and finally, it corrects any mistakes that the patient might make during the exercise. The correct exercise is captured via Kinect sensor and divided into a sequence of states in spatial-temporal dimension using k-means clustering. Those states compose a finite state machine that is used to verify whether the patients movements are correct. The transition from one state to the next corresponds to partial movements that compose the learned exercise. If the patient executes the partial movement incorrectly, the system suggests a correction and returns to the same state, asking that the patient try again. The system was tested with multiple patients undergoing physiotherapeutic treatment for motor impairments. Based on the results obtained, the system achieved high precision and recall across all partial movements. The emotional impact of treatment on patients was also measured, via before and after questionnaires and via a software that recognizes emotions from video taken during treatment, showing a positive impact that could help motivate physiotherapy patients, improving their motivation and recovery.

Bot_anic resulta do processo de invenção de um sistema planta/robô que dá continuidade às investigações sobre híbridos com base no entrecruzamento de organismos naturais e artificiais no contexto da arte. No presente artigo tomaremos por referência este projeto para refletir sobre o processo de criação de autômatos, a geração de comportamento emergente por simplicidade e sobre as ligações sensíveis da experiência artística interfaceada pelo uso de tecnologias. Bot_anic results from the process of inventing a plant/robot system, which follows the investigation about hybrids based on the intercrossing of natural and artificial organisms in the context of art. At the present paper we will take as reference this project to think about the process of creating automatons, the generation of emergent behaviour by simplicity and about the sensible liaisons of the artistic experiences interfaced by the use of technologies.

This paper presents an overview of the state of the art methods in machine learning and the potential of application for biped robot locomotion. Adopting a bottom-up structure, the paper starts by introducing the state of machine learning, the fundamental questionsit addresses and the current research topics. Second, machine learning methods that have been successfully applied in robotic systems are briefly discussed. Finally, the paper focuses on problems of biped locomotion that can be solved by using learning (e.g., reinforcement learning). Case-studies highlighting the implemented solutions help to understand how a locomotion robot system can improveits control strategy through experience., O presente artigo apresenta o estado da arte na aplicação de conceitos relacionados com o tema da aprendizagem automática e o seu potencial na aplicação em locomoção de robôs bípedes. Usando uma abordagem bottom-up, o artigo começa por introduzir conceitos sobre aprendizagem automática, o seu uso e o seu enquadramento na área da robótica. Seguidamente, é feito um estudo sobre métodos aplicados com sucesso na robótica. Na parte final focamo-nos na problemática da locomoção bípede em robôs humanóides e possíveis soluções usando aprendizagem (e.g., aprendizagem por reforço). São apresentados alguns casos de utilização deste método e quais os resultados obtidos.

A utilização de sistemas robóticos em cirurgia cardíaca visa à diminuição do trauma operatório. A revascularização do miocárdio totalmente endoscópica, assistida por robô DaVinci (Intuitive Surgical, Sunnyvale, Califórnia) é factível e seu aprendizado deve ser realizado em etapas. O primeiro passo é o preparo da artéria torácica interna esquerda, já por via totalmente endoscópica. O caso apresentado propõe a dissecção da artéria torácica interna direita por esternotomia completa. Propõe um novo passo rumo ao procedimento completamente endoscópico, visando à diminuição de lesões decorrentes da curva de aprendizado.The use of robotic systems in cardiac surgeries aims at decreasing the surgical trauma. The use of robotic systems in cardiac surgeries aims at decreasing the surgical trauma. The totally endoscopic myocardial revascularization, assisted by the DaVinci robot (Intuitive Surgical, Sunnyvale, California) is feasible and the learning process must be carried out in steps. The first step is the preparation of the left internal thoracic artery, through the totally endoscopic approach. The case presented here proposes the dissection of the right internal thoracic artery through complete sternotomy. It proposes a new step directed at the totally endoscopic procedure, aiming at decreasing the injuries caused by the learning curve.

O desenvolvimento de técnicas minimamente invasivas é um dos mais importantes avanços da cirurgia colorretal. A assistência robótica integra o arsenal de técnicas em cirurgia minimamente invasiva, e vem sendo aplicado em cirurgia colorretal por um restrito grupo de cirurgiões em alguns centros ao redor do mundo com resultados iniciais que merecem atenção. O objetivo do presente estudo é analisar os resultados do emprego da assistência robótica em videocirurgia colorretal. Dentre as vantagens associadas ao emprego de robôs em videocirurgia colorretal, figuram o incremento na precisão dos movimentos e a visão tridimensional. A experiência clínica é ainda pequena, e advém de uma série de casos e estudos comparativos com a videocirurgia colorretal sem assistência robótica com ainda pequeno número de casos. A dissecção pélvica com incremento da preservação autonômica parece ser a maior vantagem associada à assistência robótica em videocirurgia colorretal. Somente através do treinamento de um número mais representativo de cirurgiões colorretais, bem como com a expansão da experiência clínica será possível prever com maior precisão o papel da assistência robótica em videocirurgia colorretal. The development of minimally invasive surgical techniques represents an important aspect of modern surgical research. Robot-assisted minimally invasive colorectal surgery represents a way of assisting laparoscopic colorectal procedures. Robotic technology overcomes some of these limitations by successfully providing intuitive motion and enhanced precision and accuracy, in an environment that is much more ergonomic. A restrict number of surgeons in specialized centers around the world have been applying robotics. In this review, current evidence about different technologies and its place in colorectal surgery is evaluated. The feasibility of performing robot-assisted colorectal operations has been demonstrated though case series and small case-controlled trials. The potential for enhancing autonomic nerve preservation during proctectomy may be the most remarkable advantage associated to robotic assistance during laparoscopic colorectal surgery. Colorectal surgeons should seize the opportunity to begin to use surgical robotic systems. Only through widespread surgeon training and increasing clinical experience with these systems, further technological developments, and continuous research, robotic technology will be routinely incorporated into surgical procedures on the colon and rectum.

O desenvolvimento de sistemas roboticos para cirurgia teve inicio na decada de 80, por solicitacao do exercito norte-americano, que antevia a possibilidade de realizar operacoes em teatros de guerra, distantes do local onde estava o cirurgiao. Entretanto, o primeiro uso em humanos so ocorreu anos mais tarde, numa resseccao transuretral de hiperplasia benigna de prostata. Cirurgioes cardiacos foram logo atraidos pela tecnica robotica devido a possivel aplicacao com reduzido carater invasivo; esperava-se menor trauma cirurgico e reducao da dor, morbidade, tempo de internacao e custo do procedimento. Atualmente, de forma restrita e em casos selecionados, robos sao usados para revascularizacao do miocardio e implante de marcapasso em cirurgias cardiacas totalmente endoscopicas; podendo tambem constituir apoio visual na retirada de arteria toracica interna, reconstrucao valvar mitral e correcao de defeitos congenitos. Utilizando o robo auxiliar AESOP® para controle do videotoracoscopio, com controle vocal por meio do sistema HERMES®, temos realizado disseccao da arteria toracica interna, implante de eletrodo ventricular esquerdo e abordagem de defeitos congenitos na cirurgia de correcao. Apesar do entusiasmo cientifico inicial com a cirurgia robotica, ainda nao existe evidencia clara de superioridade desta tecnica em relacao a operacao convencional, em termos de resultado. Isto se aplica tambem ao custo, pois o investimento inicial na aquisicao de sistema cirurgico completo (console, controle de video, instrumental) provavelmente e compensado apos muitos procedimentos e longo intervalo. Mas e certo que a cirurgia robotica tera um lugar no futuro, possibilitando aprendizagem, telepresenca e realizacao de procedimentos pouco invasivos, embora complexos.