ROBÓTICA

1. ROBÓTICA Alunos: Jean Michel Antunes de F. Paulo S. Alberto Data: 15/03/2010 - Quarta-Feira

2. Introdução Quais de vocês saberiam definir o termo ROBÔ ? Qual a primeira idéia ou imagem que os vêm a cabeça ?

3. O robô de “ Os Jacksons” .....

4. Os diversos robôs de “Star Wars”...

6. Em 1921, o teatrólogo tcheco KarelCâpek utilizou pela primeira vez a palavra robotna peça “Robôs Universais de Rossum”. Em tcheco a palavra robota significa “trabalhador que nunca se cansa”.

7. Há diversas definições para o termo ROBÔ: • ISO (1998): • “A machine formedby a mechanism, includingseveraldegreesoffreedom, oftenhavingtheappearanceofoneorseveralarmsending in a wristcapableof holding a tool, a workpieceoraninspectiondevice”. • The Robot Institute of America (1979) : • “A reprogrammable, multifunctional manipulator designed to move materials, parts, tools, or specialized devices through various programmed motions for the performance of a variety of tasks" • Webster (1983): • "Anautomaticdevicethatperformsfunctionsnormallyascribed to humansor a machine in theformof a human"

8. GE WalkingTruck (1968). O operador humano controlava os passos deste robô apertando pedais. A coordenação dos movimentos das pernas era realizada por um computador. Robô industrial da ABB modelo IRB 4400. Shakey (1968). O Primeiro Robô “Inteligente”.

9. Os robôs se originaram de duas tecnologias:

10. 1ª aplicações dos robôs:

11. Classificação de Robôs 1- De acordo com a aplicação pretendida:

12. 2- De acordo com suas características físicas e estruturais: • Bípedes com cabeça, tronco, braços e pernas

13. Aplicação na Indústria. fonte: RIA, 1996.

14. Número de robôs em uso do final de 2003. Fonte: UNECE (Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa, Outubro, 2004)

15. 3- De acordo com o tipo de alimentação dos atuadores:

16. Vantagens na utilização dos robôs:

18. A ROBÓTICA ENVOLVE DIVERSAS ÁREAS DO CONHECIMENTO:

20. Robôs manipuladores Industriais

22. Estrutura Básica de um Robô Manipulador

23. Manipulador Esférico Puma 560. Manipuladores numa industria automobilística

24. Representação - Simbologia Articulações para robôs. A direita articulações prismáticas. Á esquerda, articulações de revolução. Siglas: R (Revolutejoints) / P (Prismaticjoints)

25. Manipulador realizando um corte Manipuladores realizando soldas

26. Características de um Manipulador

27. Graus de liberdade (DegreesofFreedom , DOF) • Os graus de liberdade determinam flexibilidade de movimentaçãodo manipulador. Cada eixo (ou articulação) existente no manipulador cria um grau de liberdade. • Objetos em geral apresentam 6 diferentes direções, nas quais podem se mover no espaço:

28. Manipulador Puma 560 com 6 DOF (graus de liberdade)

29. Espaço de Trabalho (Work Space) Uma região no espaço tri-dimensional que o elemento terminal (garra ou ferramenta de trabalho) que o manipulador possui consegue alcançar. Exemplo 01 de Work Space Exemplo 02 de Work Space

30. Outros termos importantes:

31. Classificação Específica dos manipuladores

32. 1- Quanto a geometria ou estrutura cinemática:

33. 2- Quanto aos tipo de controle:

34. Arranjos Cinemáticos Comuns

35. Manipulador Articulado (RRR) Á esquerda representação simbólica do manipulador articulado. Á direita o robô ABB IRB1400 , manipulador articulado com seis graus de liberdade.

36. Manipuladores Articulados

37. Manipulador Esférico (RRP) Á esquerda representação simbólica do manipulador esférico. Á direita, o braço Standford. Manipulador Esférico

38. Manipulador SCARA (RRP) Á direita representação simbólica do manipulador SCARA. Á esquerda, o robô Adept Cobra Smart600 SCARA.

39. Manipulador Cilíndrico (RPP) Manipulador Cilíndrico Visualização dos movimentos de um manipulador cilíndrico.

40. Manipulador Cartesiano (PPP) Visualização dos movimentos de um manipulador cartesiano

41. Manipulador Paralelo

42. Manipuladores Paralelos

43. Descrição da posição e orientação

45. Cinemática Direta Cinemática é a ciência que estuda o movimento, sem no entanto considerar as forças que causam este movimento. Na cinemática são estudas posição, velocidade, aceleração e outras derivadas de ordem mais elevadas da posição em relação ao tempo ou à outras variáveis de interesse. O estudo da cinemática de robôs manipuladores considerada todas as propriedades geométricas e temporais do seu movimento. Um problema básico no estudo de robôs manipuladores é a chamada cinemática direta. A cinemática direta pode ser dividida em dois problemas:

46. Equações da cinemática descrevem a posição e orientação do efetuador em relação ao sistema de coordenadas fixo na base em função das posições das articulações.

47. Cinemática Inversa

49. Fontes Consultadas • SPONG, W. Mark; HUTCHINSON, S.; VIDYASAGAR , M. RobotModelingandControl. Ed. John Wiley. 2005. • CABRAL, Eduardo L. Lustosa.Introdução. Disponível em http://www.poli.usp.br/p/eduardo.cabral/ Introduçao. Acessado em 23/11/2008. • CABRAL, Eduardo L. Lustosa.Introdução. Disponível em http://www.poli.usp.br/p/eduardo.cabral/Preliminares%20Matem%C3%A1ticos.pdf. Acessado em 23/11/2008. • Http://www.robolubi.blogspot.com. Acessado em 28/06/2009.

50. BIANCHI, Reinaldo. Robótica: 1ª aula. Disponível em http://www.fei.edu.br/~rbianchi/robotica/ROBOTICA-MS-01-A-Historico.pdf. Acessado em 04/12/2008 • BIANCHI, Reinaldo. Robótica: 2ª aula. Disponível em http://www.fei.edu.br/~rbianchi/robotica/ROBOTICA-MS-01-B-Aplicacoes.pdf. Acessado em 04/12/2008