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robotica - introdução, atuadores e sensores, Resumos de Matérias técnicas

introdução a robotica, atuadores e sensores

Tipologia: Resumos

2019

Compartilhado em 29/10/2019

lu-siqueira-5
lu-siqueira-5 🇧🇷

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O que é Robótica?
A robótica é a ciência que estuda a construção de robôs. Atualmente trata de um sistema composto por maquinas e
partes mecânicas automáticas e controlado por circuitos integrados, tornando sistemas mecânicos motorizados,
controlados manualmente ou automaticamente por circuitos elétricos.
A idéia de construir robôs começou no inicio do século XX com George Devol, o pai da Robótica Industrial, que
através de grande inovação, proporcionou a introdução de robôs nas fabricas. Hoje em dia, a robótica vem sendo
aplicada cada vez mais nas fabricas para a construção de robôs que visam reduzir custos e aumentar a produtividade
substituindo a mão humana. Seu emprego é lucrativo para as empresas, pois o robô trabalha 24 horas por dia, não
descansa, não falta e não precisa pagar salário ou diretos trabalhistas.
Porém, este tema é muito polemico, pois o robô não compra produtos e se substituir à mão humana nas fábricas quem
irá consumir os produtos no mercado, gerando o famoso desemprego estrutural.
De origem tcheca “robota”, que significa trabalho forçado, o robô tem a função de realizar todas as funções que o
homem considera pesadas, repetitivas ou precisa agilizar. Com o passar do tempo o robô vem adquirindo maior uso e
maior aperfeiçoamento. Quando falamos em robô, associam aos “robôs” dos filmes que simulam exatamente seres
humanos através de Inteligência Artificial, porém infelizmente a robótica ainda não alcançou níveis tão avançados,
mas com os novos desenvolvimentos e novas tecnologias, é possível perceber que estamos próximo deste
acontecimento.
Pensando na criação da Inteligência Artificial, escritor Issac Asimov no seu romance “I, Robot”, criou as três regras da
robótica. As leis são:
- 1ª Lei: Um robô não pode fazer mal a um ser humano e nem, por omissão, permitir que algum mal lhe aconteça.
- 2ª Lei: Um robô deve obedecer às ordens dos seres humanos, exceto quando estas contrariarem a Primeira lei.
- 3ª Lei: Um robô deve proteger a sua integridade física, desde que, com isso, não contrarie a 1ª e a 2ª Leis.
Atualmente, temos exemplo de robôs altamente desenvolvidos que estão ajudando os humanos para descobertas e
aperfeiçoamento científicos. Exemplo disso é a o robô Sojourner que foi enviado para Marte com a missão de
desbravar e pesquisar mais sobre o Planeta Vermelho, robôs submarinos que exploram o fundo no mar em lugares que
jamais os seres humanos poderiam alcançar, robôs desarmadores de bombas evitando que coloque em risco a vida de
seres humanos e robôs cirurgiões para cirurgias de alta precisão.
Atuadores
No segundo modulo, aprendemos sobre os atuadores, que são os componentes que consomem energia elétrica da fonte
ou das pilhas para realizar uma ação. Os atuadores são fixados sempre na estrutura estática do robô. Para melhor
diferenciar, podemos classificar os atuadores em dois grupos:
ROTACIONAIS:
Os rotacionais são os atuadores que através de energia elétrica geram ou fornecem ação em movimentos que possuam
rotação e torque. Os atuadores, normalmente, atuam diretamente nas estruturas dinâmicas, para que a energia possa ser
transmitida.
Comparando com o corpo humano, os atuadores seriam o pulmão e o estomago, pois através da energia dos alimentos
e oxigênio é possível manter o corpo funcionando e se movimentando. No robô, os atuadores utilizam a energia
elétrica provida das pilhas e transformam em energia cinética (energia de movimento).
No kit Modelix, poderemos encontrar alguns dos seguintes atuadores:
- Motor de giro - Manivela.
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O que é Robótica?

A robótica é a ciência que estuda a construção de robôs. Atualmente trata de um sistema composto por maquinas e partes mecânicas automáticas e controlado por circuitos integrados, tornando sistemas mecânicos motorizados, controlados manualmente ou automaticamente por circuitos elétricos.

A idéia de construir robôs começou no inicio do século XX com George Devol, o pai da Robótica Industrial, que através de grande inovação, proporcionou a introdução de robôs nas fabricas. Hoje em dia, a robótica vem sendo aplicada cada vez mais nas fabricas para a construção de robôs que visam reduzir custos e aumentar a produtividade substituindo a mão humana. Seu emprego é lucrativo para as empresas, pois o robô trabalha 24 horas por dia, não descansa, não falta e não precisa pagar salário ou diretos trabalhistas.

Porém, este tema é muito polemico, pois o robô não compra produtos e se substituir à mão humana nas fábricas quem irá consumir os produtos no mercado, gerando o famoso desemprego estrutural.

De origem tcheca “robota”, que significa trabalho forçado, o robô tem a função de realizar todas as funções que o homem considera pesadas, repetitivas ou precisa agilizar. Com o passar do tempo o robô vem adquirindo maior uso e maior aperfeiçoamento. Quando falamos em robô, associam aos “robôs” dos filmes que simulam exatamente seres humanos através de Inteligência Artificial, porém infelizmente a robótica ainda não alcançou níveis tão avançados, mas com os novos desenvolvimentos e novas tecnologias, é possível perceber que estamos próximo deste acontecimento.

Pensando na criação da Inteligência Artificial, escritor Issac Asimov no seu romance “I, Robot”, criou as três regras da robótica. As leis são:

  • 1ª Lei: Um robô não pode fazer mal a um ser humano e nem, por omissão, permitir que algum mal lhe aconteça.
    • 2ª Lei: Um robô deve obedecer às ordens dos seres humanos, exceto quando estas contrariarem a Primeira lei.
    • 3ª Lei: Um robô deve proteger a sua integridade física, desde que, com isso, não contrarie a 1ª e a 2ª Leis.

Atualmente, temos exemplo de robôs altamente desenvolvidos que estão ajudando os humanos para descobertas e aperfeiçoamento científicos. Exemplo disso é a o robô Sojourner que foi enviado para Marte com a missão de desbravar e pesquisar mais sobre o Planeta Vermelho, robôs submarinos que exploram o fundo no mar em lugares que jamais os seres humanos poderiam alcançar, robôs desarmadores de bombas evitando que coloque em risco a vida de seres humanos e robôs cirurgiões para cirurgias de alta precisão.

Atuadores

No segundo modulo, aprendemos sobre os atuadores, que são os componentes que consomem energia elétrica da fonte ou das pilhas para realizar uma ação. Os atuadores são fixados sempre na estrutura estática do robô. Para melhor diferenciar, podemos classificar os atuadores em dois grupos:

▲ (^) ROTACIONAIS:

Os rotacionais são os atuadores que através de energia elétrica geram ou fornecem ação em movimentos que possuam rotação e torque. Os atuadores, normalmente, atuam diretamente nas estruturas dinâmicas, para que a energia possa ser transmitida.

Comparando com o corpo humano, os atuadores seriam o pulmão e o estomago, pois através da energia dos alimentos e oxigênio é possível manter o corpo funcionando e se movimentando. No robô, os atuadores utilizam a energia elétrica provida das pilhas e transformam em energia cinética (energia de movimento).

No kit Modelix, poderemos encontrar alguns dos seguintes atuadores:

  • Motor de giro - Manivela.
  • Motor com caixa de redução - Motor de passo
    • Servo motor de rotação - Servo motor de posição

▲ EMISSORES:

Os Emissores são os atuadores diferente dos geradores, que ao invés de produzir energia cinética, utilizam energia elétrica para a emissão visual, sonora, calórica e magnética. Para a robótica, estes atuadores são essenciais, pois além de efeitos visuais, podem transmitir estado de uma ação. Voltando a comparar com o corpo humano, os atuadores seriam, por exemplo, as cordas vocais, que transforma a energia do corpo em energia sonora, produzindo ruído que desejamos.

  • Buzzer - Resistência de calor
  • LED (Colorido ou Incolor) - Selonoíd (eletroímã)

SENSORES:

No terceiro modulo, aprendemos sobre os diversos tipos de sensores e suas inúmeras funções. Na robótica, os sensores são de extrema importância, pois são responsáveis por transformar todas as informações no ambiente que cerca o robô em informações digitais. Para efeito de comparação, os sensores no corpo humano seriam, por exemplo, os olhos, que interpretam a visão e através de sinais elétricos transmitem ao cérebro, ou também o ouvido, que capta os ruídos e interpreta em sinais elétricos para o cérebro. Esta comunicação ocorre por sinais através de cabos elétricos que entram no microcontrolador. Estes sinais podem ser gerados de dois modos:

> Sensores Digitais: O sinal digital ocorre através de uma lógica Borleana ou lógica Binária (Sim ou Não, Verdadeiro ou Falso, 1 ou 0), ou seja, ele envia um sinal para o microcontrolador dizendo se é Sim (Verdadeiro, 1) ou Não (Falso, 0).

No kit Modelix, poderá ser encontrado alguns dos seguintes sensores:

  • Sensor de Luz (LDR) - Sensor de Imã
  • Presença - Sensor de Nível
  • Fim de Curso

> Sensores analógicos: são sensores que ao invés de transmitir sinal binário (1 ou 0), transmite uma medida que é verificada pela tensão de corrente (“voltagem”) que chega no microcontrolador, deste modo podemos verificar, por exemplo, intensidades diferentes de luz.

No kit Modelix, podemos encontrar algum dos seguintes sensores.

  • Intensidade de Luz - Distância
  • Intensidade de Calor - Sensor de cor
  • Intensidade Sonora