Sentidos do sabor e do odor

• …As células receptoras olfativas individuais, respondem a mais de uma substância, a pesar de que cada célula pode ser excitada de forma ótima por um dado odor.

• …é provável que a informação olfativa esteja codificada, de forma que cabe ao cérebro sua interpretação ...

[Pocock G, Richards C.D. Fisiología Humana]

Partículas de odor

O homem pode reconhecer em torno de 10 000 odores diferentes

O olfato canino costuma ser até 1 milhão de vezes mais sensível que o homem

O salmão utiliza seu olfato para identificar o caminho de volta a casa

Percepção do odor

Detecção de incêndios;

Detecção de drogas e narcóticos (aeroportos);

Detecção de Explosivos;

Detecção de pessoas (situações de catástrofes);

Diagnósticos médicos;

Biometria ‘smellprint’ ‘odorprint’.

Aplicações dos narizes eletrônicos

Nariz eletrônica EEI JPL

CyraNOSE 320

Aplicações dos narizes eletrônicos

Estação Espacial Internacional: Detecção de Amônia

Por que a Robótica?

Treinamento e reprodução;

Aceso a lugares de difícil aceso;

Exposição a ambientes tóxicos;

Chernobyl Robô bombeiro 11 de Setembro

Robôs conseguem olhar e ouvir.

Linhas de pesquisa

ExperimentosAlgoritmos dedetecção de odor

Sensores e condicionadores

Plataforma de robótica móvil

Desafios

Necesidade de adquirir grande quantidade de informações do ambiente;

As concentrações a determinar são cada vez menores (maior exatidão e precisão nas medidas);

Se requer pequenos tempos de resposta;

Baixo custo;

Medidas in-situ;

Integração de todo o processo (sensoriamento, condicionamento, processamento).

Plataforma desenvolvida

• Sensores de gás TGS 2620 (Figaro)

• Condicionador: divisor de tensão

• Processador: ATMega16

• Kit de motores com controlador

• Software Labview (VI)

Software

• Pesquisa por comportamentos biológicos

• Desenvolvimento de algoritmos de navegação baseada em sinais de odor

• Simulações

• Análise de desempenho de diferentes algoritmos

Ambiente de simulação

• Interface em Matlab

• Bibliotecas de funções

• Base de dados CFD

• Banco de imagens

• Visualização gráfica

Algoritmos desenvolvidos

Fase 1Busca inicial por sinais de odor

Fase 2Posicionamento no interior da nuvem

Fase 3Navegação na nuvem

Fase 4Espiral de busca por

sinais de odor

• Fases do funcionamento do algoritmo:

Navegação em Espiral

• Busca pela nuvem de gás

• Comportamento biológico

• Independente ao uso de sensores

Resultados

• Algoritmo sem espiral

• Nuvem variável

• Pontos de partida A, B, C e D

• Leituras de até a meta:

120 104 150 400

Resultados

• Algoritmo com espiral

• Nuvem estática

• Pontos de partida A, B, C e D

• Leituras de até a meta:

39 93 152 31

Resultados

• Autonomia em situações com nuvem de gás estática

• Busca da nuvem após perda de sinal

• Chegada à origem do gás em tempo menor

Trabalhos Futuros

• Implementação dos algoritmos na plataforma ANDALE’S

• Adição de sensores de fluxo de ar ao sistema

Conclusões

A detecção de odor está gerando um crescente interesse na comunidade acadêmica e diversas são as aplicações e as implicações sociais dessa problemática.

O objetivo almejado nesta pesquisa é o de contribuir no desenvolvimento de robôs equipados com a habilidade de detectar e localizar odores, permitindo entender melhor os mecanismos biológicos presentes nos animais, de modo a poder substituí-los, auxiliando o homem nessas tarefas.