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Tipo: TCC
Título: Tecnologia inercial para controle de cursor: um mouse baseado em acelerômetro
Autor(es): Souza Júnior, José Batista de
Orientador: Coutinho, Luis Rodolfo Rebouças
Palavras-chave em português: mouse óptico;acelerômetros;máquinas de estados finitos;rastreamento híbrido;sensores inerciais
CNPq: CNPQ: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
Data do documento: 2025
Citação: SOUZA JÚNIOR, José Batista de. Tecnologia inercial para controle de cursor: um mouse baseado em acelerômetro. 2025. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Computação) - Campus de Quixadá, Universidade Federal do Ceará, Quixadá, 2025.
Resumo: Aperda de rastreabilidade de mouses ópticos em superfícies reflexivas compromete sua usabilidade em situações reais. Este trabalho tem como objetivo desenvolver e validar um modelo híbrido óptico-inercial para aprimorar o controle do cursor quando o sensor óptico falha. A proposta integra um acelerômetro ao sistema tradicional, utilizando máquinas de estados finitos (FSM) para alternar entre dados ópticos e inerciais conforme o contexto. A fundamentação teórica aborda sensores inerciais, mouses ópticos e FSM, destacando os desafios da conversão de aceleração em posição. O modelo FSM possui três estados — Repouso, Movimento e Zona Reflexiva — com transições baseadas em limiares calibrados de aceleração e deslocamento. A pesquisa é aplicada, experimental e quantitativa, conduzida no laboratório de sistemas embarcados da Universidade Federal do Ceará– Campus Quixadá. Três cenários foram testados: (i) superfície ideal, (ii) superfície reflexiva sem o modelo híbrido e (iii) com o modelo híbrido. Ohardware incluiu microcontrolador RP2040 e sensor MPU6050 acoplados a um mouse. As trajetórias foram analisadas por métricas de precisão. Os resultados mostraram que o modelo recuperou cerca de 97,5% da trajetória perdida em superfícies reflexivas, com baixo desvio padrão (2,6 unidades), garantindo rastreamento contínuo via FSM. Conclui-se que a solução é viável, de baixo custo e aplicável a outros sistemas com perda intermitente de sinal, como interfaces gestuais e robótica móvel.
Abstract: The loss of tracking in optical mice on reflective surfaces compromises their usability in realworld scenarios. This study aims to develop and validate a hybrid optical-inertial model to improve cursor control when the optical sensor fails. The proposed solution integrates an accelerometer into the traditional system, using finite state machines (FSM) to dynamically switch between optical and inertial data according to the tracking context. The theoretical foundation addresses inertial sensors, optical mouse operation, and FSM models, emphasizing challenges in converting acceleration to position. The FSM was structured with three main states — Rest, Motion, and Reflective Zone — with transitions defined by calibrated acceleration and optical displacement thresholds. This is an applied, experimental, and quantitative study conducted in the embedded systems laboratory of the Federal University of Ceará– Quixadá Campus. Three experimental scenarios were tested: (i) ideal surface, (ii) reflective surface without the hybrid model, and (iii) reflective surface with the hybrid model. The hardware included an RP2040 microcontroller and an MPU6050 sensor physically attached to a conventional mouse. Trajectories were analyzed using cursor displacement precision metrics. Results showed that the hybrid model recovered approximately 97.5% of the lost trajectory on reflective surfaces, with a low standard deviation (2.6 units), ensuring continuous tracking through FSM transitions. The solution is feasible, low-cost, and adaptable to other systems with intermittent signal loss, such as wearable devices, gesture interfaces, or mobile robotics.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82643
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1514616684272456
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO-QUIXADÁ - Monografias

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