Laboratório de Robótica e Sistemas Autónomos
O Laboratório de Robótica e Sistemas Autónomos concentra-se no desenvolvimento de soluções robóticas inovadoras para ambientes complexos e dinâmicos. O seu trabalho abrange missões de recolha de dados, inspeção, mapeamento, vigilância e intervenção, tanto em domínios superficiais como subaquáticos.
As principais áreas de investigação incluem:
- Navegação autónoma
- Implantações de longo prazo
- Deteção, mapeamento e intervenção
- Operações robóticas multiplataforma
Dentro do INESCTEC.OCEAN, este laboratório desempenha um papel central na robótica marinha, apoiado por mais de 30 anos de experiência e uma frota de mais de 20 veículos autónomos e operados remotamente. O laboratório apoia a I&D+I avançada em sistemas aéreos, de superfície e subaquáticos, incluindo infraestruturas e ferramentas para engenharia oceânica.
Os principais equipamentos incluem:
- 1000 m² de espaço interior no Campus ISEP
- Tanque de testes de robótica marinha (5 m de profundidade, 6 m de largura, 10 m de comprimento – 3000 m³ de volume total)
- Duas câmaras hiperbáricas que simulam profundidades até 7500 m (750 bar) e 4000 m (400 bar)
- Tanque de teste adicional no Campus FEUP (4,5 m x 4,5 m x 2 m)
Laboratório de Microfabricação
Este laboratório suporta tanto técnicas tradicionais de microfabricação top-down como técnicas avançadas baseadas em laser para o desenvolvimento de dispositivos fotónicos e sensores integrados. Desempenha um papel fundamental na produção de componentes resilientes e de alta precisão para aplicações de sensores marinhos no domínio dos dados oceânicos.
Principais áreas de investigação:
- Inscrição 3D de guias de onda e dispositivos fotónicos
- Fabricação de grades de Bragg utilizando métodos ponto a ponto
- Fabricação de dispositivos microfluídicos e optofluídicos
- Microusinagem de materiais avançados
Os principais equipamentos incluem:
- Laser Femtosecond Satsuma com módulo de geração harmónica
- Sistema de escrita direta a laser 3D para substratos planos
- Sistema de gravação a laser para grelha de Bragg (plataforma Aerotech ABL1000)
- Estação integrada de caracterização ótica (MDE881 Elliot Gold Series)
Localizado na FCUP (Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), este laboratório apoia o desenvolvimento de sensores inteligentes para aplicações subaquáticas, incluindo a recolha e partilha de dados oceânicos em tempo real.
Nanofabrication Laboratory
Especializado no desenvolvimento de nanoestruturas, este laboratório centra-se na deposição de películas finas através de pulverização catódica por magnetrão RF e outros processos avançados de nanofabricação. Apoia o ciclo completo de desenvolvimento de sensores óticos para monitorização marinha, integrando a fabricação, a caracterização e a otimização do sistema.
Principais áreas de investigação:
- Estruturas plasmónicas multicamadas
- Filtros óticos baseados em materiais dielétricos
- Cristais fotónicos unidimensionais (1D PhCs)
- Apoio a técnicas de litografia
- Integração com tecnologias de fibra ótica
Os principais equipamentos incluem:
- Câmaras de deposição de película de alto vácuo
- Sistemas de deposição multimaterial para síntese de ligas
- Câmaras de atmosfera controlada para tratamento térmico/plasma
- Elipsómetro espectroscópico para caracterização de filmes finos
O Laboratório de Nanofabricação está localizado na FCUP e contribui para o domínio de Dados Oceânicos da investigação do nosso Centro de Excelência, permitindo a criação de sensores óticos de alto desempenho para análise ambiental em tempo real e aquisição de dados marinhos.
Laboratório de Imagem Espectral
O Laboratório de Imagem Espectral desenvolve sistemas espectrais multimodais avançados que permitem medições óticas e imagens precisas, especialmente onde a microscopia tradicional é insuficiente. Com aplicações em contextos marinhos, industriais e biológicos, o laboratório concentra-se em alcançar alta resolução espacial e captura de dados não invasiva.
Principais áreas de investigação:
- Visualização de dados químicos usando imagem espectral
- Integração em tempo real com sistemas digitais gémeos
- Aplicações ambientais para monitorização, controlo da poluição e qualidade da água
- Implantação multiplataforma (satélites, drones, AUVs, landers)
As principais capacidades incluem:
- Ferramentas alimentadas por IA baseadas em princípios de deteção física
- Algoritmos de deteção multimodal para integração de dados entre técnicas
- Sistemas de software e hardware prontos para a indústria para imagem espectral
Os principais equipamentos incluem:
- Sistemas de espectroscopia de ruptura induzida por laser (LIBS)
- Instrumentos de espectroscopia Raman
- Plataformas de imagem hiperespectral
- Equipamento de fluorescência de raios X
Localizado na FCUP, este laboratório desempenha um papel estratégico nas atividades de processamento de dados do INESCTEC.OCEAN, contribuindo para a aquisição, interpretação e divulgação de dados oceânicos e ambientais de alta resolução.
Laboratório de Sensores Avançados
Este laboratório concentra-se no desenvolvimento de tecnologias avançadas de sensores para monitorização em tempo real de parâmetros físicos, biológicos e químicos em diversos ambientes marinhos. Suporta tanto sistemas de deteção distribuída como sistemas optoeletrónicos para análise in situ.
Principais áreas de investigação:
Deteção Distribuída e Monitorização Estrutural
- Desenvolvimento de tecnologias de deteção baseadas em fibra ótica
- Monitorização de parâmetros físicos em diversos ambientes
- Aplicação de soluções de deteção distribuída para estruturas novas e existentes
- Técnicas avançadas de processamento e análise de dados
- Metodologias de simulação numérica para modelagem e validação de sistemas
Deteção Optoeletrónica e Bioquímica
- Deteção química e biológica em tempo real
- Deteção bioquímica integrada com plataformas eletrónicas
- Técnicas para manipulação química e preparação de amostras
- Análise eletroquímica para deteção e quantificação aprimoradas de alvos
Os principais equipamentos incluem:
- Sistemas de deteção acústica distribuída (DAS)
- Equipamentos de medição polarimétrica
- Plataformas de fabricação de nanofibras
- Sistemas laser de alta potência (fontes Raman, EDFAs e lasers de bomba de 140 W)
- Equipamentos de eletrofiagem
- Instalações de manipulação química
- Configurações de funcionalização de sensores
- Impressoras 3D para prototipagem rápida
- Espectrómetros de banda larga e alta resolução
- Sistemas de transformada de Fourier no infravermelho (FTIR)
- Sistemas de cromatografia gasosa, detetores MS e TDC
Localizado na FCUP, o Laboratório de Sensores Avançados apoia a investigação do INESCTEC.OCEAN sobre temas relacionados com dados oceânicos, proporcionando inovação em plataformas de sensores marítimos resilientes e de alta precisão.
Laboratório de Comunicações (CommsLab)
Fundado em 2006, o CommsLab apoia os testes experimentais de sistemas de comunicação e deteção marítimos de última geração. Permite a validação controlada de protótipos antes da sua implementação em ambientes operacionais.
Principais áreas de investigação:
- Comunicações óticas, RF e acústicas para ambientes marítimos
- Validação de dados e sistemas de deteção da simulação ao campo
- Plataformas interdomínios para conectividade sem fios
Os principais equipamentos incluem:
- Equipamentos de teste óticos e eletrónicos para I&D em eletrónica
- Nós de comunicações óticas e RF
- Equipamentos de caracterização de baixa frequência e uma máquina de impressão 3D
- Câmara anecoica eletricamente grande (1,2 m x 0,6 m x 0,6 m) projetada para avaliar antenas de 67 GHz a 115 GHz
- Gateway de comunicações por satélite de órbita baixa (LEO)
- Hardware de rádio definido por software (SDR) e nós de computação complementares
- Plataformas robóticas (por exemplo, drones, balões e um cão robô) para comunicações sob demanda
- Modems acústicos;
- Tanque de água de pequeno porte para caracterização e validação de soluções de comunicações subaquáticas óticas, acústicas e RF.
Localizado na sede do INESC TEC, no Campus da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, o CommsLab contribui diretamente para as capacidades de comunicação de dados e monitorização oceânica do INESCTEC.OCEAN.
Laboratório de Sistemas de Informação (InfoLab)
O InfoLab centra-se na gestão, recuperação e preservação de informação digital, apoiando a investigação em arquitetura de sistemas de dados e gestão de conhecimento a longo prazo. Com experiência em informática e ciência da informação, o laboratório desempenha um papel fundamental na estruturação e preservação de dados científicos em contextos de investigação marinha.
Principais áreas de investigação:
- Mineração da Web e de texto
- Web semântica e ontologias
- Gestão de dados de investigação e preservação digital
- Conceção de repositórios e integração de metadados
Principais resultados:
- Dendro: Uma plataforma de código aberto que ajuda os investigadores a descrever, estruturar e exportar conjuntos de dados utilizando Linked Open Data.
- ANT: Um motor de pesquisa semântica para conteúdos académicos, integrado com o sistema de informação SIGARRA da Universidade do Porto.
Sediado no Departamento de Engenharia Informática da FEUP, o InfoLab apoia as atividades do INESCTEC.OCEAN relacionadas com o domínio dos Dados Oceânicos, contribuindo para fluxos de trabalho de dados robustos, estruturação de metadados e estratégias de preservação digital a longo prazo.
Laboratório de Engenharia de Software
O Laboratório de Engenharia de Software desenvolve métodos, ferramentas e estruturas para projetar, testar e manter sistemas de software. Ele garante que as plataformas digitais que suportam operações marítimas sejam confiáveis, eficientes e focadas no utilizador.
Principais áreas de investigação:
- Testes de software e garantia de qualidade
- Metodologias ágeis e gestão do conhecimento
- Melhoria dos processos de software e evolução dos requisitos
- Jogos sérios para a educação e o envolvimento dos utilizadores
Localizado no Departamento de Engenharia Informática da FEUP, o laboratório apoia todos os domínios de investigação do INESCTEC.OCEAN, fornecendo capacidade de engenharia de software para sistemas de controlo, plataformas de simulação, interfaces de dados e ferramentas educativas.
Laboratório de Computação Gráfica e Ambientes Virtuais (CG&VE)
O Laboratório CG&VE explora tecnologias imersivas, ambientes de simulação e sistemas de visualização para apoiar a interação homem-máquina, geminação digital e representação visual de dados. É fundamental no desenvolvimento de interfaces centradas no utilizador para sistemas marítimos complexos.
Principais áreas de investigação:
- Ambientes virtuais multissensoriais e modelação percetiva
- Aprendizagem baseada em jogos, plataformas de e-learning e narrativa digital
- Geração de conteúdo processual e holografia gerada por computador
- Renderização de imagens, simulação e design de interação AR/VR
- Visualização geoespacial e interfaces multimodais
Infraestrutura principal:
- Sala experimental multissensorial
- Visualização imersiva em RV (3D e 2D), incluindo sistemas de projeção, ecrãs HDR, HMDs e Oculus EyeTracker
- Equipamento para estimulação olfativa em RV, incluindo kit sensível ao butanol, Scentroid SM-100 e câmara de vácuo
- Equipamento para interação multimodal, como Microsoft Kinect v. 2.0, Myo Gesture Control Armband e Leap Motion hand tracking
- Equipamento para realidade aumentada (RA), incluindo Google Glass
- Rastreamento e medição de sinais psicofisiológicos, com ferramentas como Optitrack, rastreamento ocular SMI (Monitor), óculos de rastreamento ocular SMI (SMI-ETG) para gravador inteligente, Emotiv Epoc+ Premium, Nexus X, Emotif e VitalJacket.
- Exploração em RV, incluindo uma passadeira omnidirecional e uma Virtusphere
- Impressora 3D BQ
Localizado nos campus da FEUP e da UTAD (Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro), este laboratório contribui para os esforços do INESCTEC.OCEAN no desenvolvimento de gémeos digitais, visualização da interface oceânica e controlo remoto de sistemas.