ROBÓTICA MÓVEL
Docente: Talitha Ferreira
Tecnóloga em Mecatrônica Industrial
Curso Técnico em Mecatrônica
SENAI – CIMATEC
Exercícios
1) Podemos classificar os tipos de automação como: fixa, programável e flexível. Em quais tipos de automação é apropriado a utilização de robôs industriais? Cite algumas características de robôs que justifique a sua resposta.
2) Cite três vantagens de se utilizar robôs em um sistema produtivo e cinco aplicações do mesmo em tais sistemas.
3) Quais são as duas partes principais que compõe um robô?
5) Na realização de uma tarefa, qual é a principal função do braço e do punho do manipulador robótico?
6) Você ficou responsável para desenvolver um projeto de uma célula de colagem. Sabendo que nessa tarefa não há necessidade de uma elevada capacidade de carga e também que o robô utilizado deve ter facilidade para gerar trajetórias complexas e também apresentar redundância, diga o tipo de robô mais apropriado e a representação das juntas principais.
7) Para os robôs abaixo diga a sua nomenclatura e escreva a representação das juntas principais:
e)
Dos Manipuladores para os Robôs Móveis
• A maioria dos robôs em uso em indústrias hoje em dia são
manipuladores, que operam dentro de um espaço limitado e não podem mover-se.
Robôs Móveis
• Robôs móveis devem ser capazes de locomover-se no ambiente em
que estão inseridos.
• Fisicamente, um robô móvel pode ser decomposto em:
– Um mecanismo para fazer o robô locomover-se pelo ambiente.
– Um ou mais computadores para controlar o robô.
– Uma coleção de sensores com os quais o robô obtém informação
do ambiente.
Robôs Móveis Autônomos
• Autonomia é a habilidade de tomar suas próprias decisões e agir de acordo com elas.
• Para robôs, autonomia significa a habilidade de perceber e agir em uma dada situação apropriadamente.
• Um robô móvel autônomo tem a capacidade de movimentar-se no ambiente em que estiver inserido, perceber o ambiente através de seus sensores, adaptar-se às mudanças no ambiente, aprender a partir de experiências, construir representações internas do seu ambiente, que possam ser usadas no seu processo de tomada de decisão.
Robôs Móveis Autônomos
• Há três perguntas básicas em robótica móvel:
– Onde estou? (Localização)
– Onde eu estou indo? (Objetivo)
– Como eu chego lá? (Trajetória)
• Para responder as 3 perguntas o robô deve:
– Ter um modelo do ambiente (fornecido ou construído
autonomamente).
– Perceber e analisar o ambiente.
– Encontrar sua posição no ambiente.
– Planejar e executar seus movimentos.
Caracterização do conceito de locomoção
• Locomoção:
– Interação física entre o veículo e seu meio ambiente.
• Locomoção se preocupa com:
– Forças de interação
– Mecânica e
Tipos de Robôs Móveis
Terrestres:
-Com rodas
-Com pernas
Aéreos
Aquáticos
Humanóides
Locomoção de robôs móveis
Questões importantes em locomoção:
-
Estabilidade:
– Número de pontos de contato. – Centro de gravidade.
– Estabilização estática/dinâmica. – Inclinação do terreno.
- Características de contato:
- ponto ou área de contato. - ângulo de contato.
- fricção.
- Tipo do ambiente:
- estrutura.
Tipos de Locomoção
• Conceitos encontrados na natureza:
– Tecnicamente difíceis
• A maioria dos sistemas artificiais utilizam
rodas ou lagartas.
• Rolar é o mais eficiente:
– Mas a natureza nunca descobriu a roda!!!
Robôs Móveis com Pernas
• Quanto menos pernas, mais complicado se
torna a locomoção:
– Estabilidade: no mínimo 3 pernas são necessárias
para se obter estabilidade estática.
• Durante a caminhada algumas pernas são
suspensas.
• Para caminhada estática são necessárias pelo
menos 6 pernas.
Robôs Móveis com Pernas
• No mínimo dois graus de liberdade para uma perna
andar pra frente:
– um movimento de levantar e um movimento de
voltar.
– movimento de escorregamento livre em mais de
uma direção não é possível.
Robôs Móveis com Pernas
• Com 4 graus de liberdade é possível ter uma
junta “tornozelo”:
– pode melhorar o caminhar do robô, mas
– a junta adicional aumenta a complexidade do
projeto e também o controle da locomoção.
• Na maioria dos casos há 3 graus de liberdade
em cada perna.
• Tipo de Controle
- Tele-operados: um operador define todos os movimentos
que o robô deve executar;
- Semi-autônomos: um operador indica o macro comando a
ser executado e o robô o executa sozinho;
- Autônomos: o robô realiza suas tarefa sozinho, tomando
suas próprias decisões.
• Funcionalidade:
- Industriais: utilizados em linha de produção.
- De serviço: são utilizados para serviços em geral. Trabalham em
ambientes estruturados e conhecidos.
- De campo: trabalham em ambientes não estruturados, pouco
conhecidos e em geral perigosos.
- Pessoais: são os robôs vendidos em prateleiras, que não
desenvolvem tarefas específicas, mas interagem com os seres
humanos.
Aplicação de Robôs Móveis
• Há várias aplicações comerciais para robótica móvel: transporte, vigilância, inspeção, limpeza.
• Robôs móveis tem pouco impacto em aplicações domésticas e industriais.
• A razão disto é a falta de uma navegação robusta e confiável através de um ambiente.
AGV – Veiculo Guiados Automáticamente
• Equipamentos sem condutores usados para movimentação a pequenas ou grandes distâncias, podendo melhorar os tempos de resposta na movimentação de materiais.
• Desenvolvidos para receber e executar instruções, seguir um caminho e aceitar e distribuir materiais, esses veículos têm como vantagens se adequarem a áreas em que são inseridos.
• Podem ser guiados por fitas magnéticas, meio óptico, laser, fio indutivo sob o piso.
UAVs - Veículos Aéreos Não Tripulados
• Não são robôs, mas usam muitas das técnicas de robóticas. – UVs geralmente são veículos aéreos.
– Ultimamente carros tem sido automatizados.
• Qualquer veículo que não necessita um piloto a bordo pode ser considerado um UV.
ROV- Veículo Operado Remotamente
• Robôs submarinos de observação à distância do fundo do mar, equipados com câmeras de vídeo e sensores e operados por controle remoto.
• Em terra firme ou dentro de uma embarcação, o piloto comanda e acompanha todo seu trajeto, através das imagens geradas pelo robô, que são transmitidas em tempo real em um monitor de TV.
ROV- Veículo Operado Remotamente
• Estes submarinos são importantes por serem pequenos e proporcionarem movimentos perfeitos ao navegarem pelo fundo do mar, podendo chegar a pontos impossíveis para os mergulhadores e vasculhar locais em que o espaço é restrito, como tubulações e partes de navios naufragados. Por isso, auxiliam no trabalho destes profissionais, principalmente em casos que ofereçam riscos.
FONTE: http://startcomunicacao.wordpress.com/2011/04/15/piloto-de-rov-a-profissao-do-futuro/
VÍDEOS: http://www.youtube.com/watch?v=0vJqRdVouZc
