Otávio Barbosa

Natal · Rio Grande do Norte · Brasil Natal · Rio Grande do Norte · Brazil

Otávio Augusto Cunha Barbosa

Engenheiro Mecatrônico — sistemas embarcados, hardware e robótica. Mechatronics Engineer — embedded systems, hardware and robotics.

Mestrando em Engenharia Mecatrônica · UFRN MSc student in Mechatronics Engineering · UFRN

Já soldei a placa, escrevi o firmware e defendi o resultado num artigo. Em cinco anos, isso me levou de robôs que se coordenam em enxame ao computador de bordo de um nanossatélite no projeto CUBS/INPE, e daí aos algoritmos de controle para sistemas com atraso. Fundei o Grupo de Pesquisa em Hardware da UFRN, hoje cadastrado no Diretório dos Grupos de Pesquisa do CNPq. I have soldered the board, written the firmware and defended the result in a paper. Over five years that took me from robots that coordinate as a swarm to the on-board computer of a nanosatellite in the CUBS/INPE project, and from there to control algorithms for time-delay systems. I founded UFRN's Hardware Research Group, today registered in CNPq's national Directory of Research Groups.

Otávio Barbosa apresentando um artigo em congresso
05
Anos em P&DYears in R&D
04
Artigos publicadosPublished papers
08
Cursos ministradosCourses taught
07
Prêmios e mençõesAwards & mentions

PerfilProfile

Me interessei pela Engenharia Mecatrônica visto o desafio de trabalhar com o hardware e pela versatilidade dos microcontroladores. Desde o segundo ano de graduação trabalho em projetos em que precisei modelar peças 3D, desenvolver PCBs, soldar, escrever o firmware e defender o resultado num artigo — e é exatamente esse trajeto completo que procuro em cada projeto novo.

I became interested in Mechatronics Engineering through the challenge of working with hardware and the versatility of microcontrollers. Since my second undergraduate year I have worked on projects where I had to model 3D parts, develop PCBs, solder, write the firmware and defend the result in a paper — and that full trajectory is exactly what I look for in every new project.

Hoje o tempo se divide entre duas frentes: o mestrado em Engenharia Mecatrônica, que começo em 2026.2, e o Grupo de Pesquisa em Hardware (GPH) da UFRN — que fundei em 2022 e liderei até 2024, e onde oriento graduandos e ministro os cursos de prototipagem, Arduino e projeto de PCB para estudantes de engenharia.

My time today is split between two fronts: the MSc in Mechatronics Engineering, which I begin in the second semester of 2026, and UFRN's Hardware Research Group (GPH) — which I founded in 2022 and led until 2024, and where I mentor undergraduates and teach the prototyping, Arduino and PCB design courses for engineering students.

Na indústria, passei pela Natalmakers, no desenvolvimento de produtos eletroeletrônicos: entrei como estagiário e fui efetivado como Técnico de Desenvolvimento. Antes disso, foram três bolsas de iniciação científica em robótica, sistemas embarcados aeroespaciais e teoria de controle.

In industry, I spent time at Natalmakers developing electronic products: I joined as an intern and was hired as a Development Technician. Before that came three undergraduate research scholarships in robotics, aerospace embedded systems and control theory.

ExperiênciaExperience

06
2025 — fev. 2026Feb 2026

Técnico de Desenvolvimento

Development Technician

Natalmakers · Natal/RN

Entrei como estagiário e fui efetivado após seis meses, em regime CLT de dedicação exclusiva (44h). Atuei no desenvolvimento de produtos eletroeletrônicos: da definição do circuito e do layout da placa até a validação do firmware e a preparação para produção.

Joined as an intern and was hired after six months, full-time (44h/week, exclusive dedication). I worked on electronic product development: from circuit definition and board layout through firmware validation and production readiness.

  • Hardware
  • Firmware
  • PCB
  • ProdutoProduct
2024 — 2025

Bolsista de Iniciação Científica — Controle

Undergraduate Research Scholar — Control Systems

UFRN · CNPq

Desenvolvimento de algoritmos para cálculo de poliedros invariantes controlados em sistemas lineares com atraso e restrições. Uso de Programação Bilinear para calcular simultaneamente conjuntos invariantes e controladores, com o pacote de otimização KNITRO e a linguagem AMPL, além da construção de uma plataforma de simulação.

Development of algorithms to compute controlled invariant polyhedra for linear time-delay systems under constraints. Bilinear Programming was used to compute invariant sets and controllers simultaneously, using the KNITRO optimization package with the AMPL language, alongside a simulation platform.

  • AMPL
  • KNITRO
  • OtimizaçãoOptimization
  • Teoria de controleControl theory
2023 — 2024

Cofundador e Desenvolvedor — startup Plantbotic

Co-founder and Developer — Plantbotic startup

Plantbotic · Natal/RN

Startup voltada à automação de cultivos hidropônicos. Responsável pela gestão e pelo desenvolvimento do sistema: placa própria com ESP32 para aquisição de dados e acionamento de canais de relé, além do aplicativo de controle em React Native.

Startup focused on hydroponic crop automation. Responsible for managing the venture and building the system: a custom ESP32 board for data acquisition and relay channel control, plus the companion control app in React Native.

  • ESP32
  • React Native
  • IoT
  • Agritech
2022 — presentepresent

Fundador do Grupo de Pesquisa em Hardware (GPH)

Founder of the Hardware Research Group (GPH)

UFRN · DGP/CNPq

Fundei o GPH em 2022 e liderei o grupo até 2024: estruturei o laboratório, a formação dos integrantes e a metodologia de cursos maker que sustenta a agenda do grupo até hoje. O GPH é cadastrado no Diretório dos Grupos de Pesquisa do CNPq. Sigo no grupo — atuo no desenvolvimento das pesquisas como mestrando, oriento estudantes de graduação e ministro as oficinas de prototipagem, Arduino e projeto de PCB.

I founded the GPH in 2022 and led it until 2024: I set up the lab, the onboarding of new members, and the maker-course methodology that still underpins the group's agenda. The GPH is registered in CNPq's national Directory of Research Groups. I am still with the group — contributing to the research as a master's student, mentoring undergraduates, and teaching the prototyping, Arduino and PCB design workshops.

  • FundaçãoFounding
  • OrientaçãoMentoring
  • EnsinoTeaching
  • ExtensãoOutreach
2022 — 2023

Bolsista de Iniciação Científica — firmware de nanossatélite

Undergraduate Research Scholar — nanosatellite firmware

UFRN · INPE · IFRN

Integração do hardware fornecido pela EnduroSat com o software da missão, desenvolvido no STM32CubeIDE — os satélites eram baseados em microcontroladores da família STM. Atuação na criação de drivers e aplicações de voo para o computador de bordo do nanossatélite do Sistema Integrado de Dados Ambientais (SINDA).

Integration of EnduroSat-supplied hardware with the mission software, developed in STM32CubeIDE — the satellites were based on STM-family microcontrollers. Worked on drivers and flight applications for the on-board computer of the nanosatellite for Brazil's Integrated Environmental Data System (SINDA).

  • STM32
  • Drivers
  • AeroespacialAerospace
  • Sistemas embarcadosEmbedded systems
2021 — 2022

Bolsista de Iniciação Científica — robótica em enxame

Undergraduate Research Scholar — swarm robotics

UFRN · 10Dimensões / DEART · CNPq

Desenvolvimento de um grupo de mini robôs para controle conjunto: modelagem e impressão 3D da estrutura, fabricação e solda das PCBs e programação em MicroPython no ESP32. O projeto foi exposto no Museu Nacional da República, em Brasília.

Development of a group of mini robots for joint control: 3D modeling and printing of the chassis, PCB manufacturing and soldering, and MicroPython programming on the ESP32. The project was exhibited at the National Museum of the Republic in Brasília.

  • MicroPython
  • ESP32
  • Impressão 3D3D printing
  • EnxameSwarm

Projetos de pesquisaResearch projects

03
PVG20626-2023 2024 — 2025

Conjuntos invariantes e controle sob restrições de sistemas com atraso

Invariant sets and constrained control of time-delay systems

Análise e controle de sistemas dinâmicos com atraso — um problema comum quando limitações físicas e de segurança impõem restrições lineares à trajetória. O trabalho estendeu técnicas de conjuntos invariantes dependentes do atraso para o caso de atrasos variáveis. Coordenação do professor Carlos Eduardo Trabuco Dorea; atuei como integrante e bolsista de iniciação científica. Financiamento: CNPq.

Analysis and control of dynamic systems with delays — a common problem when physical and safety limitations impose linear constraints on the trajectory. The work extended delay-dependent invariant-set techniques to the variable-delay case. Coordinated by Prof. Carlos Eduardo Trabuco Dorea; I took part as a member and undergraduate research scholar. Funding: CNPq.

  • Programação BilinearBilinear Programming
  • KNITRO
  • AMPL
PVG18473-2021 2022 — 2023

CUBS — sistemas embarcados e tecnologia aeroespacial para o SINDA

CUBS — embedded systems and aerospace technology for SINDA

Projeto da UFRN em colaboração com o INPE e o IFRN para criar sistemas embarcados para o Sistema Integrado de Dados Ambientais. Componente central: um nanossatélite com computador de bordo, controle de atitude, gerenciamento de energia e telecomunicações. Coordenação do professor Samaherni Morais Dias; atuei como integrante e bolsista de iniciação científica, na frente do computador de bordo em microprocessador ARM — drivers, aplicações de voo, validação e integração. Financiamento: Pró-Reitoria de Pesquisa / UFRN.

A UFRN project with INPE and IFRN to build embedded systems for Brazil's Integrated Environmental Data System. Its core component: a nanosatellite with on-board computer, attitude control, power management and telecommunications. Coordinated by Prof. Samaherni Morais Dias; I took part as a member and undergraduate research scholar, working on the ARM-based on-board computer — drivers, flight applications, validation and integration. Funding: UFRN Research Office.

  • ARM
  • NanossatéliteNanosatellite
  • ValidaçãoValidation
PIC16663-2019 2021 — 2022

Multicomando de interfaces — Baile de robôs

Multi-command interfaces — Robot Ball

Interação multissensorial com mini robôs comandados por celular numa arena de 5 m × 5 m, coordenando movimento e efeitos sonoro-luminosos. Envolveu estudo de protocolos IoT, implementação de APIs REST, comunicação remota com ESP/NodeMCU, ciclos de enxame e uma plataforma transportável para apresentações em eventos culturais. Coordenação da professora Laurita Ricardo de Salles; atuei como integrante e bolsista de iniciação científica. Financiamento: CNPq.

Multisensory interaction with phone-controlled mini robots in a 5 m × 5 m arena, coordinating movement with sound and light effects. It involved IoT protocol research, REST API implementation, remote communication with ESP/NodeMCU, swarm cycles, and a portable rig for cultural events. Coordinated by Prof. Laurita Ricardo de Salles; I took part as a member and undergraduate research scholar. Funding: CNPq.

  • IoT
  • APIs REST
  • NodeMCU

Competências técnicasTechnical skills

Hardware e eletrônicaHardware & electronics

  • Projeto e layout de PCBPCB design and layout
  • Solda eletrônica e montagemElectronic soldering and assembly
  • Eletrônica analógica e digitalAnalog and digital electronics
  • Instrumentação e testes de bancadaInstrumentation and bench testing

PrototipagemPrototyping

  • Modelagem e simulação 3D3D modeling and simulation
  • Simulação de circuitosCircuit simulation
  • Simulação de sistemas (Simulink)System simulation (Simulink)
  • Impressão 3D3D printing
  • Protótipos em protoboardBreadboard prototyping

Sistemas embarcadosEmbedded systems

  • STM32
  • AVR
  • ESP32
  • FreeRTOS
  • VHDL
  • Drivers e aplicações de vooDrivers and flight applications

SoftwareSoftware

  • C / C++
  • Python
  • IoT
  • Protocolos de comunicação (MQTT, HTTP, TCP)Communication protocols (MQTT, HTTP, TCP)

Controle e automaçãoControl & automation

  • Modelagem de sistemasSystem modeling
  • Projeto de controladoresController design
  • Controle sob restrições e sistemas com atrasoConstrained control and time-delay systems
  • Automação de processosProcess automation
  • MATLAB

Gestão e formaçãoManagement & teaching

  • Coordenação de laboratórioLaboratory coordination
  • Gestão de projetosProject management
  • Elaboração de cursos e material didáticoCourse and courseware design
  • Organização de eventos científicosScientific event organization

PublicaçõesPublications

04
  1. 2025

    Internet das Coisas (IoT) na Agricultura: Automação de Hortas Hidropônicas com ESP32

    BARBOSA, O. A. C.; FERRAZ, V.; DIAS, S. M.
    Anais do XVII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente (SBAI) doi.org/10.29327/1842969.1-292

  2. 2025

    Using Shields as Educational Tools for Firmware Development on Engineering Courses

    BARBOSA, O. A. C.; DIAS, S. M.
    I Workshop on Sustainable Computing and Technology Reuse, Campinas · SBC Open Lib, v. 1, p. 13–16 doi.org/10.5753/score.2025.17173

  3. 2025

    Uma Abordagem Maker para Educação: Desenvolvimento de um Kit Didático Interativo com Arduino Nano

    BARBOSA, O. A. C.; AZUAJE, L.; FREITAS, S.; CRUZ, V.; DIAS, S.
    Anais do I Workshop de Inovação, Desenvolvimento, Educação e Inclusão com Ações Maker (IDEIA 2025), p. 49–58 doi.org/10.5753/ideia.2025.8194

  4. 2025

    Da Teoria à Prática com o GPH: Metodologia para Desenvolvimento de Cursos Maker

    BARBOSA, O. A. C.; AZUAJE, L.; ARAÚJO, A.; CRUZ, V.; DIAS, S.
    Anais do I Workshop de Inovação, Desenvolvimento, Educação e Inclusão com Ações Maker (IDEIA 2025), p. 39–48 doi.org/10.5753/ideia.2025.8191

Ensino, extensão e eventosTeaching, outreach & events

Cursos ministradosCourses taught

  • 2025 Arduino: prototipagem eletrônica e programação para iniciantes Arduino: electronic prototyping and programming for beginners Com S. M. Dias e L. E. O. Cappra · Extensão UFRN With S. M. Dias and L. E. O. Cappra · UFRN outreach
  • 2025 Arduino: prototipagem eletrônica e programação — ciências biológicas Arduino: electronic prototyping and programming — biological sciences
  • 2025 Curso de prototipagem Prototyping course Com V. O. C. Cruz e F. P. Silva Neto With V. O. C. Cruz and F. P. Silva Neto
  • 2024 Prototipagem para iniciantes — ciências biológicas Prototyping for beginners — biological sciences
  • 2024 C++ nível básico C++ introductory level Com S. M. Dias, J. R. S. Rocha e V. O. C. Cruz With S. M. Dias, J. R. S. Rocha and V. O. C. Cruz
  • 2024 Prototipagem para iniciantes — 1ª turma Prototyping for beginners — 1st class
  • 2023 Prototipagem para iniciantes — 1ª e 2ª turmas Prototyping for beginners — 1st and 2nd classes Modelagem 3D, projeto de PCB e solda eletrônica 3D modeling, PCB design and electronic soldering

Eventos organizadosEvents organized

  • 2024 Bate-papo com a Graxinha Conversa com a influenciadora Graxinha para estimular a participação feminina na engenharia A talk with influencer Graxinha to encourage women's participation in engineering
  • 2023 III Encontro de Robótica Educacional e Inovação do RN 3rd RN Educational Robotics and Innovation Meeting Oficinas e palestras de robótica e programação Robotics and programming workshops and lectures
  • 2022 II Encontro de Robótica Educacional do RN 2nd RN Educational Robotics Meeting

Participação em eventosEvents attended

  • 2025 64th IEEE Conference on Decision and Control
  • 2025 I Workshop on Sustainable Computing and Technology Reuse
  • 2025 XVII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente 17th Brazilian Symposium on Intelligent Automation IoT na agricultura: automação de hortas hidropônicas com ESP32 IoT in agriculture: hydroponic garden automation with the ESP32

FormaçãoEducation

2026 — presentepresent

Mestrado em Engenharia Mecatrônica

MSc in Mechatronics Engineering

UFRN — aluno regular desde 2026.2, após cursar disciplinas como aluno especial desde 2024

UFRN — full-time student since the second semester of 2026, after taking courses as a special student from 2024

2021 — 2026

Engenharia Mecatrônica

Mechatronics Engineering

Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)

Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN)

Prêmios e títulosAwards & honors

  • 2020 Menção honrosa — Canguru de Matemática Honorable mention — Mathematics Kangaroo
  • 2019 3º lugar — Olimpíada de Física do Oeste Potiguar 3rd place — West Potiguar Physics Olympiad
  • 2019 Menção honrosa — Olimpíada Brasileira do Saber Honorable mention — Brazilian Knowledge Olympiad
  • 2018 Finalista nacional (17º) — Olimpíada Brasileira de Robótica National finalist (17th) — Brazilian Robotics Olympiad
  • 2018 2º lugar estadual RN — Olimpíada Brasileira de Robótica 2nd place, RN state stage — Brazilian Robotics Olympiad
  • 2017 2º lugar categoria Engenharia — Feira Nordestina de Ciência e Tecnologia 2nd place, Engineering category — Northeastern Science and Technology Fair
  • 2017 Melhor equipe de escola privada, etapa estadual RN — Olimpíada Brasileira de Robótica Best private-school team, RN state stage — Brazilian Robotics Olympiad

Aberto a oportunidades em sistemas embarcados, hardware e P&D.

Open to opportunities in embedded systems, hardware and R&D.

Natal, Rio Grande do Norte — Brasil. Disponível para conversar sobre projetos de firmware, eletrônica e automação.

Natal, Rio Grande do Norte — Brazil. Happy to talk about firmware, electronics and automation projects.