O termo Rob (ou robot) tem origem na palavra checa robota, que significa "trabalho forado"

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SUMRIO

1 - Introduo ........................................................................................................................5

62 Histria.............................................................................................................................

3 - Algumas definies de robs............................................................................................7

84 Robtica............................................................................................................................

5 - Estatstica na rea de Robtica........................................................................................10

6 Resoluo, Repetibilidade e Preciso.............................................................................12 137 Viso geral......................................................................................................................

148 Configurao do Brao Mecnico..................................................................................

269 Sensores..........................................................................................................................

10 - Aplicao.......................................................................................................................27

11 - Sistema Robtico...........................................................................................................29

3212 Usos contemporneos dos robs...................................................................................

3313 Desenvolvimentos atuais..............................................................................................

3414 Expectativas futuras......................................................................................................

3515 Competies de robs...................................................................................................

16 - Segurana na Robtica..................................................................................................36

17 - Programao..................................................................................................................37

18 - ACL - Advanced Control Language.....................39

19 - Referncias....61

1 Introduo

O termo Rob (ou robot) tem origem na palavra checa robota, que significa "trabalho forado", esta palavra surgiu em meados de 1921, numa pea do dramaturgo Karel Capek, na qual existia um autmato com forma humana, capaz de fazer tudo no lugar do homem.

Os robs so comumente utilizados na realizao de tarefas em locais insalubres ou de tarefas perigosas para os seres humanos. Os robs industriais usados nas linhas de produo so a forma mais comum de robs, porm isto vm sendo substitudo recentemente por modelos comerciais como os limpadores de pisos, aspiradores e cortadores de gramas.

Outras aplicaes incluem o tratamento de lixo txico, explorao subaqutica e espacial, cirurgias, minerao, busca e resgate, localizao de minas terrestres entre outras. Os robs cada vez mais aparecem nas reas do entretenimento e tarefas caseiras.

Em usos prticos, um rob um dispositivo autnomo ou semi-autnomo que realiza trabalhos de acordo com um controle humano, controle parcial com superviso, ou de forma autnoma.

2 Histria

A idia de pessoas artificiais data de pocas como a lenda de Cadmus, que semeou os dentes de um drago que se transformaram em soldados, e do mito do Pygmalion, no qual a esttua de Galatea se torna viva. O escritor checo Karel apek introduziu a palavra "Rob" em sua pea "R.U.R" (Rossuum's Universal Robots) em 1921. O termo "rob" realmente no foi criado por Karel apek, mas por seu irmo Josef, outro respeitado escritor checo. As idias mais antigas que se conhecem sobre a robtica datam de 350 D.C., pelo matemtico grego Archytas de Tarentum. Ele criou um pssaro mecnico que ele batizou de The Pigeon. O pssaro era propulsionado por vapor.

O primeiro projeto documentado de um rob humanide foi feito por Leonardo da Vinci, figura 1, por volta do ano de 1495. As notas de Da Vinci, redescobertas nos anos 50, continham desenhos detalhados de um cavaleiro mecnico que era aparentemente capaz de sentar-se, mexer seus braos, mover sua cabea e o maxilar. O projeto foi baseado em sua pesquisa anatmica documentada no Homem Vitruviano. No conhecido se ele tentou construir o rob.

Figura 1 Leonardo da Vinci

O primeiro rob funcional foi criado em 1738 por Jacques de Vaucanson, que fez um andride que tocava flauta, assim como um pato mecnico que comia e defecava. A histria "The Sandman" de E.T.A. Hoffmann traz uma mulher mecnica semelhante a uma boneca. Uma onda de histrias sobre autmatos humanides culminou com a obra "Electric Man" (Homem Eltrico), de Luis Senarens (1885).

Uma vez que a tecnologia avanou a ponto das pessoas preverem as criaturas mecnicas como sendo mais semelhantes a brinquedos, as respostas literrias ao conceito dos robs refletiram o medo dos seres humanos, de serem substitudos por suas prprias criaes. Frankenstein (1818), conforme figura 2, muitas vezes considerado o primeiro romance de fico cientfica, se tornou sinnimo deste tema.

Figura 2 - FrankensteinQuando a pea de apek RUR introduziu o conceito de uma linha de montagem que utilizava robs para tentar construir mais robs, o tema recebeu uma conotao econmica e filosfica, posteriormente propagada pelo filme clssico Metropolis (1927), e pelos populares Blade Runner (1982) e The Terminator (1984). Com os robs se tornando mais reais e a perspectiva do surgimento de robs inteligentes, uma melhor compreenso das interaes entre os robs e o homens abordada em filmes modernos como A.I. (2001) de Spielberg, figura 3, e Eu Rob (2004) de Proyas.

Figura 3 A.I.

Muitos consideram o primeiro rob segundo as definies modernas como sendo o barco teleoperado, inventado por Nikola Tesla e demonstrado em uma exibio no ano de 1898 no Madison Square Garden. Baseado em sua patente Tesla desejava desenvolver o "torpedo sem fio" para se tornar um sistema de armas para a marinha estadunidense.

Nos anos 30, a Westinghouse fez um rob humanide conhecido como Elektro. Ele foi exibido no World's Fair de 1939 e 1940. O primeiro rob autnomo eletrnico foi criado por Grey Walter na Universidade de Bristol, na Inglaterra, no ano de 1948.

3 Algumas definies de Rob:

Texto da Comp.Robotics

Dispositivos eletromecnicos pr-programveis para execuo de uma variedade de funes

Dicionrio Webster

Dispositivo automtico que executa funes normalmente atribudas a humanos ou uma mquina com a forma de humano!.

Eshed Robotics 1984

Um rob um brao mecnico, um manipulador concebido para levar a cabo muitas tarefas diferentes e capaz de ser programado sucessivamente. Para levar a cabo as tarefas atribudas, o rob move componentes, objetos, ferramentas e outros dispositivos especiais por meio de movimentos e pontos pr-programados.

P. McKerrow em 1986

Um rob uma mquina que pode ser programada para fazer uma variedade de tarefas do mesmo modo que um computador um circuito eletrnico que pode ser programado para fazer uma variedade de tarefas.

McKerrow sobre Robtica

Robtica a disciplina que envolve:

a) o projeto, construo,controle e programao de robs;

b) o uso de robs para resolver problemas;

c) o estudo dos processos de controle, sensores e algoritmos usados em humanos, animais e mquinas;

d) a aplicao destes processos de controle e destes algoritmos para o projeto de robs.

The Robot Institute of Amrica

Um rob um manipulador multi-funcional programvel projetado para mover materiais, componentes, ferramentas ou dispositivos especiais atravs de movimentos programveis variveis para a execuo de uma variedade de tarefas.

Standard International ISO 8373:1994 (E/F) (traduzido) Rob industrial manipulador: Manipulador de mltiplas funes automaticamente controlado, reprogramvel nos trs ou mais eixos, que podem ser fixos ou mveis, em aplicaes industriais da automatizao. O rob inclui - os manipuladores - o sistema de controle (hardware e software)

4 Robtica

De acordo com o American Heritage Dictionary, a robtica a cincia ou o estudo da tecnologia associado com o projeto, fabricao, teoria e aplicao dos robs.

A palavra robtica foi utilizada pela primeira vez na histria de fico cientfica de Isaac Asimov "Liar!" (1941). Nela, o autor se refere s 'trs regras da robtica' que posteriormente se tornaram as "Trs leis da Robtica" na publicao de fico Eu, Rob, conforme a figura 4.

Figura 4 Eu, Rob

As trs leis so:

1- Um rob no pode machucar um ser humano, ou, por omisso, permitir que um ser humano se machuque.

2- Um rob deve obedecer as ordem recebidas pelos seres humanos, a no ser no caso de estas ordens entrarem em conflito com a Primeira Lei.

3- Um rob deve proteger sua prpria existncia, contanto que tal proteo no entre em conflito com a Primeira ou Segunda Lei.A robtica requer conhecimentos sobre eletrnica, mecnica e software de programao. Dependendo do tamanho do projeto conhecimentos sobre cinemtica, pneumtica, hidrulica e microcontroladores / CLPs podem ser necessrios. O processo padro de criao de robs comea pela explorao dos sensores, algoritmos e atuadores que iro ser requeridos para o trabalho desejado.

Aps a plataforma bsica estar completa, os sensores e as outras entradas e sadas do rob so conectadas a um dispositivo que tomar as decises, sendo mais comum o uso de um microcontrolador. Este circuito avalia os sinais de entrada, calcula a resposta apropriada para estes, e envia os sinais aos atuadores de modo a causar uma reao.

Vantagens na utilizao de robs:

Fatores tcnicos

Flexibilidade na gama de produtos fabricados.

Incremento da preciso, robustez, rapidez, uniformidade e suporte a ambientes hostis.

Incremento dos ndices de qualidade e de peas rejeitadas.

Fatores econmicos

Utilizao eficiente de unidades de produo intensiva.

Aumento de produtividade (inexistncia de interrupes, absentismos, etc.).

Reduo do tempo de produo.

Fatores sociolgicos

Reduo do nmero de acidentes.

Afastamento do ser humano de locais perigosos para a sade.

Reduo de horrios de trabalho.

Aumento do poder de compra.

5 Estatstica na rea de robtica atualizadas em 11/10/2005

Os investimentos mundiais na rea de robtica industrial subiram 17% em 2004

Na primeira metade de 2005, as ordens de compra de robs subiram 13%.

Crescimento mundial previsto no perodo de 2005 at 2008 em uma taxa anual mdia de aproximadamente 6%.

Mais de 1.000.000 robs em uso e alguns milhes nos prximos anos segundo pesquisa da UNECE/IFR- (United Nations Economic Commission for Europe / International Federation of Robotics)

Com 5.320 unidades, os sistemas subaquticos explicaram 21% do nmero total dos robs de servio para o uso profissional instalados at o fim de 2004, depois disso robs de limpeza, conforme figura 5, e robs do laboratrio com 14% cada e robs da construo e de demolio com 13%. Os robs mdicos e as plataformas mveis de rob para o uso geral explicaram 11%, cada um. Os robs de campo e robs de reflorestamento tiveram uma parte de quase 9% e aplicaes da defesa, de salvamento e de segurana 5%. Os menores nmeros de instalaes foram contados para sistemas logsticos (270 unidades), sistemas de inspeo (235 unidades) e robs de relao pblica (20). O valor movimentado pelos robs de servio profissional estimado em 3,6 bilhes de dlares. A Tabela 1 apresenta o nmero de robs instalados e em operao at 2005 e previso de vendas at 2008.

Figura 5 Rob aspirador Trilobite da Eletrolux

Tabela 1:

Nmero de Robs Industriais (todos os tipos) instalados e em operao nos anos de 2003 e 2004 e previso de vendas para 2008.

Instalaes RecentesEm Operao no ltimo ano

Pas200320042008200320042008

Amrica12.95713.67416.800115.348125.235159.900

Argentina3317172189

Brasil2312082.1442.352

Chile55

Amrica do Norte (Canad, Mxico, USA)12.69313.44416.500112.390121.937155.700

Canad1.2354404.0774.517

Mxico1728771.2602.137

Outros Pases da Amrica (estimado) 678752

sia/Austrlia40.57952.31170.400422.721443.193532.900

China1.4513.4933.6037.096

ndia57369250619

Indonsia447447121

Japo31.58837.08645.900348.734356.483390.500

Malsia1912501.2021.452

Filipinas20652893

Republica da Coria4.660545747.84551.302

Europa27.83229.29633.700262.025278.906348.100

ustria (estimado)3655453.6053.907

Repblica Tcheca4981631.4451.533

Dinamarca2882962.0782.342

Finlndia3872883.4073.599

Frana3.1173.0093.40026.13728.13335.900

Alemanha13.08113.40114.900112.393120.544151.100

Itlia5.1985.6796.20050.04353.24465.900

Noruega4861684724

Polnia6075584643

Portugal1352111.3671.488

Federao Russa (estimado)9245.0005.000

Espanha2.0312.82619.84721.893

Sucia3868336.9597.341

Sua (estimado) 2403103.4793.539

Reino Unido / Inglaterra1.1117851.00014.01514.17614.000

Outros Pases da Europa (estimado) 377418

frica 10887100343430800

frica do Sul10887343430

Subtotal, excluindo Japo e Rep. da Coria45.22852.82568.400403.894439.979651.200

Total, incluindo Japo e Rep. of Coria81.47695.368121.000800.473847.7641.041.700

Fonte: UNECE, IFR e associao nacional de robs

6 Resoluo, Repetibilidade e Preciso.

6.1 Resoluo: o menor movimento incremental medido pelo sistema de medio de uma junta.

6.2 Repetibilidade: a diferena detectada do posicionamento linear em geral, com que o rob volta a posicionar em um ponto anteriormente posicionado.

6.3 Preciso: a diferena entre uma posio definida com a posio alcanada pela movimentao. Est relacionado diretamente com a resoluo e por certo no poder ser menor que o valor da resoluo, porm varia de acordo com o peso da carga transportada.

A figura 6 apresenta um comparativos entre os conceitos.

Figura 6 Comparativo entre preciso e repetibilidade

7 Viso geral

Um rob pode incluir uma realimentao entre os sensores e a ao, sem ou com o controle humano. As aes podem ser realizadas por motores ou outros atuadores que podem mover um brao, abrir ou fechar garras, ou propelir (movimentar) o rob. O controle provido em muitos casos por um computador.

Os dois usos bsicos dos atuadores so a movimentao do rob em um ambiente (locomoo) ou para mover os objetos ao redor (manipulao).

Os robs podem apresentar vrios movimentos, demonstrados na figura 7.

Figura 7 Tipos de movimentos

O conjunto dos movimentos do corpo e do punho dos robs define a posio e a orientao do rgo terminal, possibilitando a execuo da tarefa. Dependendo do nmero de graus de liberdade, a estrutura mecnica de um rob pode ser mais ou menos complexa. 7.1 Capacidade de Carga

Capacidade de Carga Bruta (CPB): a carga total que o rob pode transportar incluindo o peso de sua estrutura.

Capacidade de Carga Liquida (CPL): a carga transportvel pelo rob, ou seja, a diferena entre a capacidade da carga bruta com o peso de sua estrutura.

8 Configurao do Brao Mecnico

O brao mecnico constitudo por juntas e elos. Existem vrias combinaes de elos e juntas, associados de acordo com as aplicaes, formando assim uma configurao universal do brao mecnico. As juntas conectam as partes dos manipuladores

8.1 Brao Mecnico

O brao a parte do manipulador que est normalmente associada ao posicionamento, no espao fsico operacional. O brao composto por elos constitudos por partes rgidas e so ligados entre si pelas juntas de ligao, conforme figura 8. Dois aspectos importantes do funcionamento de um brao mecnico corresponde ao sensoriamento do ambiente e como se realiza a programao do mesmo.

Figura 8 Elos e Junta de um Brao Mecnico

8.2 Tipos de Juntas

Os braos de robs podem ser formados por trs tipos de juntas, demonstradas na figura 9 :

Juntas deslizantes (prismticas), onde o movimento dos elos linear;

Juntas de rotao, onde o movimento relativo dos elos rotacional;

Juntas esfricas, que de certa forma a combinao de trs juntas rotacionais com o mesmo ponto de rotao.

Revoluo (Rotacional) Prismtica (Linear) Esfrica

Figura 9 Tipos de Juntas

8.3 Grau de Liberdade (DOF)

Grau de liberdade (DOF) o numero total de movimentos independentes que um brao mecnico pode efetuar. Quando o movimento relativo ocorre em um nico eixo, a articulao tem um grau de liberdade. Quando o movimento por mais de um eixo, a articulao tem dois graus de liberdade. A maioria dos robs tm entre 4 a 6 graus de liberdade. Um brao com "6 DOF" considerado altamente flexvel.

8.4 Envelope de Trabalho

Envelope de trabalho ou rea de trabalho nada mais , do que o espao ou volume de trabalho de um manipulador, ou seja, a regio dentro da qual o manipulador pode atuar ou o conjunto de todos os pontos que podem ser alcanados pela garra de um rob, durante sua movimentao. Assim, os componentes que fazem parte do seu local de trabalho devem ser arranjados para ficarem dentro desse volume de trabalho.

Podemos encontrar vrios modelos de robs, representados pelas figuras 10,11,12,13 e 14.

8.4.1 Cartesiano

(PPP)

Figura 10 Manipulador Cartesiano

8.4.2 Cilndrico

(RPP)

Figura 11 Manipulador Cilndrico

8.4.3 Esfrico

(RRP)

Figura 12 Manipulador Esfrico

8.4.4 Articulado Horizontal SCARA (RRP)

Figura 13 Manipulador Articulado Horizontal SCARA

8.4.5 Articulado Vertical

Figura 14 Manipulador

Articulado Vertical

Os principais componentes que compem a estrutura mecnica do rob so: atuadores, sistema de transmisso e os efetuadores.

8.5 Atuadores

Dispositivos que geram e impem movimento a uma parte mecnica do brao do rob, pelo desenvolvimento de foras, baseado no principio fsico de energia. Podem ser, por exemplo, motores eltricos, cilindros hidrulicos ou pneumticos, eletro-im, etc. em muitas vezes associados a elementos de transmisso. Vejamos na Tabela 2 o comparativo com as caractersticas de trs tipos de acionamentos.

Tabela 2 Caractersticas entre os acionamentos

8.6 Sistemas de Transmisso:

Quando necessrio imprimir um movimento uma junta do brao mecnico, deve-se recorrer a atuadores que entregam energia mecnica atravs de um movimento. Mas os atuadores so fabricados com as caractersticas padronizadas, por isso em muitos casos no existem atuadores com as caractersticas exatas desejadas. Em outros casos, por uma questo de estrutura do rob, por exemplo, por falta de espao fsico, o atuador no pode ficar na junta ou no local da pea a ser movimentada, dessa forma, o atuador deve ser colocado num outro local, distante do ponto de aplicao de fora.

Por todas estas razes, torna-se necessrio usar algum tipo de mecanismo para transmitir a potncia gerada pelo atuador a um outro ponto de aplicao ou modificar o tipo ou as caractersticas do movimento gerado, Esses mecanismos so conhecidos com o nome de mecanismos de transmisso de potncia mecnica.

Alguns dos mecanismos mais utilizados sero tratados a seguir.

8.6.1 Polias

Um sistema de polias constitui uma mquina simples e talvez um dos primeiros mecanismos de transmisso utilizados. Consiste em duas rodas, geralmente com um canal ao longo das suas circunferncias externas, chamadas de polias, conforme a figura 15. Por esses canais passa uma correia fechada, com uma certa tenso, unindo as duas. Os centros das rodas so solidrios com um par de eixos de maneira tal que estas possam girar livremente. Obviamente, a rotao de uma das rodas provocar uma rotao na outra.

Figura 15 Sistema de duas polias

Uma das vantagens deste mecanismo a sua simplicidade mecnica, fazendo com que no seja necessrio utilizar peas de alta preciso. Outra vantagem que os eixos das polias no precisam estar perfeitamente paralelos para o sistema funcionar, no exigindo assim uma alta preciso nas peas de sustentao dos eixos.

A principal desvantagem que s serve para pequenas redues de velocidade, em geral no maior de 30%. Outra desvantagem que o tamanho mnimo em que pode ser montado o sistema pode ser maior do que o permitido em muitas aplicaes.

8.6.2 Engrenagens

Um sistema de engrenagens um dispositivo mecnico muito utilizado na configurao de mecanismos de transmisso de potncia. Consiste num par de rodas dentadas ao longo das suas circunferncias externas, chamadas de engrenagens, onde os dentes de uma delas encaixam nos dentes da outra. Assim a rotao de uma engrenagem imprimir um movimento de rotao de sentido contrrio na outra.

Existem diversas formas de dentes; podem ser quadrados, triangulares, semicirculares, ou com algum outro perfil. O importante, para no travar o movimento que em ambas engrenagens os dentes sejam de igual forma e de igual tamanho; o que pode mudar entre um a engrenagem e a outra o nmero de dentes ao longo da sua circunferncia.

As engrenagens tm a vantagem de no terem correias, no h estiramento ou escorregamento possvel. Isso permite que num par de engrenagens possa se obter uma alta reduo de velocidade. Uma outra vantagem que o conjunto geralmente menor do que um sistema de polias, podendo ser colocado num espao mais reduzido. Uma das desvantagens que o par de eixos deve ser perfeitamente paralelo, pelo menos para as engrenagens com dentes retos para evitar que o sistema trave durante o movimento. Outra desvantagem o erro por backlash, conforme figura 16, esse erro ocorre quando uma coroa gira sem a outra girar, isto acontece quando se inverte o sentido de giro e provocado pela folga entre os dentes, que necessariamente deve ser maior que a largura do dente a encaixar nesse espao.

Figura 16: A folga entre os dentes provoca erro por backlash

8.6.3 Sistema de engrenagens harmnicas

As engrenagens harmnicas constituem sistemas de transmisso onde podem ser obtidas grandes redues com um erro por backlash desprezvel, com as vantagens adicionais de serem leves e de pequenas dimenses.

Este sistema consiste em trs componentes bsicas. A primeira uma pea de contorno elptico, cujo centro solidrio com o eixo do motor. A segunda uma correia dentada flexvel e fechada, com os dentes localizados do lado externo da correia. A terceira um cilindro dentado com os dentes no lado interno. A correia flexvel colocada ao redor da roda elptica, separada por bolinhas maneira de rolamentos, para reduzir ao mximo o atrito. Esse conjunto colocado dentro do cilindro dentado, conforme figura 17. Os dentes do cilindro devem ser da mesma forma e tamanho que os dentes da correia, sendo que o nmero total de dentes no lado interior do cilindro igual ao nmero total de dentes do lado exterior da correia mais 2.

Figura 17: Princpio de funcionamento das engrenagens harmnicas

O erro por backlash muito pequeno devido maior quantidade de dentes que esto em contato ao mesmo tempo. As engrenagens harmnicas requerem muito pouca manuteno e podem operar sem desgaste ao longo de toda sua vida til. Todavia, so menos eficientes que um trem de engrenagens bem projetado.

8.6.4 Correias Dentadas e Correntes

Uma correia flexvel, com dentes na sua superfcie interna, pode ser movimentada por um par de engrenagens paralelas distantes. O tamanho e forma dos dentes devem coincidir tanto para as engrenagens quanto para a correia, conforme a figura 18.

Figura 18: Esquema de uma engrenagem e uma correia dentada

A vantagem deste sistema que no h perigo de escorregamento, como no caso das polias, embora se a correia de borracha pode se esticar caso a carga seja pesada demais para o torque resultante. O mesmo acontece com uma corrente com a vantagem sobre o caso da correia de que no h o problema do estiramento.

8.6.5 Guias Dentadas

Um dos mais antigos dispositivos utilizados para transformar um movimento de rotao num movimento linear a guia dentada. Esta consiste numa barra de perfil retangular, feita de um material rgido, com dentes em um de seus lados ao longo do seu comprimento. Os dentes da engrenagem devem coincidir em tamanho e forma com os dentes da guia rgida, conforme figura 19.

Este sistema pode ser visto utilizado amplamente em dispositivos automticos para abertura de portes, embora em robtica no sejam to comuns.

Figura 19: Conjunto de guia dentada e pinho

Nesse sistema, tambm existe o erro por backlash, na mesma proporo nas engrenagens, visto que uma pequena folga entre os dentes necessria para evitar que a guia se trave durante o movimento. Tambm este dispositivo serve pra transformar um movimento linear num movimento de rotao.

8.6.6 Parafusos de Acionamento

Em robtica e em muitas outras aplicaes, os parafusos de acionamento so freqentemente usados para transformar um movimento rotativo num movimento linear.

Este sistema consiste simplesmente num eixo cilndrico roscado solidrio com o eixo de um motor. Uma pea com uma rosca fmea do mesmo tipo roscada no eixo. Essa pea deve ter uma guia para evitar sua rotao durante o movimento. Assim, quando o eixo roscado girar acionado pelo motor, a pea, incapaz de girar por causa da guia avanar ou retroceder dependendo do sentido de rotao do eixo, conforme figura 20.

Figura 20: Eixo roscado e parafuso

Os parafusos de acionamento tm a grande vantagem de reduzir a velocidade muito mais do que a guia dentada. Alm disso, permitem uma preciso muito maior no posicionamento da pea que se desloca linearmente, j que um pequeno giro no eixo roscado pode produzir um movimento nfimo na pea.

8.6.7 Cames

Em alguns projetos mecnicos, s vezes existe a necessidade de gerar um movimento linear numa pea, mas com um deslocamento que descreva uma excurso peridica no tempo. Esta excurso pode ter forma simples, como por exemplo, uma senoidal, onde a posio da pea que se desloca linearmente descreve uma funo seno de um perodo determinado. Em outras ocasies, a funo descrita pela excurso da posio linear da pea pode ter formas bem mais complexas. Para essas necessidades utiliza-se um dispositivo chamado de came.

Este dispositivo consiste numa roda com um perfil determinado, solidria com o eixo do motor. A pea a se deslocar linearmente deve estar guiada para poder efetuar apenas um movimento linear, e deve ter uma ponta em contato com o perfil da roda, pressionando-a com uma mola. Dessa maneira, quando a roda gira, o perfil irregular faz com que a pea seja movimentada para cima e para baixo, efetuando um deslocamento que depende do perfil da roda.

Um esquema de um came pode ser observado na figura 21.

Figura 21: O seguidor do came sobe e desce para acompanhar o contorno da roda: (a) movimento do came em funo do ngulo de rotao;(b) conjunto de came e seguidor.

Observe que o perfil da roda deve ser projetado cuidadosamente para a pea poder efetuar a excurso desejada. Se, por exemplo, esse perfil for redondo, obvio que a pea no efetuar movimento nenhum.

O perfil da roda no pode apresentar variaes bruscas de raio. A sua mudana ao longo de toda a volta deve ser suave, caso isso no acontea, corre-se o risco da pea travar.

8.7 End Effector Atuador Final

O atuador final (end effector) todo um sistema montado na extremidade do vnculo mais distante da base do rob, cuja tarefa agarrar objetos, ferramentas e/ou transferi-las de um lugar para outro. So exemplos de atuadores a pistola de solda, garras e pulverizadores de tintas. A operao do atuador o objetivo final na operao de um rob, assim todos os demais sistemas (unidades drives, controles, etc.) so projetados para habilitar sua operao.

O atuador de extrema importncia na execuo de uma tarefa, portanto necessrio que o mesmo seja adequadamente projetado e adaptado as condies do seu meio e rea de trabalho.

Para executar seu trabalho, o rob necessita de uma ferramenta que pode ser simples, como uma pistola de solda a ponto ou uma lixadeira. Ou de uma ferramenta complicada, como as utilizadas para manusear pra-brisas de automveis. Essa ferramenta, denominada rgo terminal, e fixada no punho do rob, alguns exemplos so demonstrados na figura 22.

Figura 22 Tipos de Efetuadores

Existem dois tipos de atuadores: Garras e Ferramentas.

8.7.1 Garras Magnticas

Manuseamento de materiais ferrosos, especialmente na forma de chapas ou placas metlicas. As vantagens deste tipo de garra esto relacionadas com o tempo para pegar as peas muito mais rpido e a adaptao a variaes nos tamanhos das peas a pegar. Em compensao as desvantagens so: o magnetismo residual; o deslizamento lateral das peas durante o transporte e a impossibilidade de apanhar apenas uma chapa de uma pilha.

8.7.2 Garras de suco

Manuseamento de objetos planos, lisos e limpos (condies necessrias para que se forme um vcuo satisfatrio). Exemplo: placas de vidro.

8.7.3 Garras adesivas

Indicadas para o manuseamento de txteis e outros materiais leves.

8.7.4 Garras de agulhas

Indicadas para manusear materiais macios e que possam ser perfurados, ou pelo menos picados. Exemplo: txteis, plsticos, borrachas, etc.

8.7.5 Garras insuflveis ou de diafragma

Indicadas para aplicaes que envolvam a manipulao de objetos frgeis.

8.7.6 Garras com dedos articulados

Indicados para o manuseamento de objetos frgeis.

8.7.7 Garra universal ou mo de Standford/JPL

Desenvolvimento de uma garra que permita pegar e manusear uma grande variedade de objetos com diferentes geometrias.

Ferramentas para Robs

Atuadores finais cuja finalidade realizar trabalho sobre uma pea em vez de pegar nelas.

8.7.8 Pinas de solda por pontos

Constitudas por dois eltrodos, que ao fechar provocam a passagem de corrente eltrica num ponto da chapa a soldar, criando a fuso dos materiais.

8.7.9 Tochas de solda por arco eltrico

Esta a aplicao em que os robs so mais utilizados. A alimentao de energia eltrica, gs e fio so efetuados ao longo do brao do rob.

8.7.10 Pistolas de pintura

As pistolas de pintura tm por funo vaporizar a tinta, podendo ser do tipo eltrico ou pneumtico.

8.7.11 Ferramentas rotativas

Necessitam de movimento para efetuar a sua funo, estando a ferramenta fixa na extremidade do rob. Uma aplicao tpica a fixao de parafusos.

9 Sensores

Elementos destinados medio do estado interno do manipulador bem como verificao do ambiente exterior. Os principais tipos de sensores utilizados em robs industriais so: Fins de curso, sensores de fora, detector de proximidade, etc. A importncia do sensor demonstrada na figura 23.

Figura 23 Sistema de controle simples Podemos encontrar encorders incrementais(relativos), figura 24 e encoder absolutos, figura 25, com codificao tica, os encorders apresentam um tempo de resposta rpida no controle e no possui contatos sujeitos ao desgaste.

Figura 24 Encoder relativo e sistema de medio direta

Figura 25 Encoder Absoluto e sistema de medio direta

10 Aplicao

As possibilidades de aplicao de robs industriais so muito amplas. Apesar de se concentrarem em reas determinadas, a cada dia, graas a sua caracterstica de mquina universal, os robs ganham uma nova aplicao, substituindo o homem como uma mquina-ferramenta.

10.1 Manipulao de material

A funo principal de um rob manipular materiais, conforme figura 26. Isto no acrescenta valor ao produto, mas somente custo. Portanto, deve ser cuidadosamente estudada para se obter uma forma de manuseio eficiente e barata.

Entre as operaes de manuseio mais comuns, realizadas pelos robs, esto as de carregamento e descarregamento de mquinas, bem como as de paletizao e despaletizao. Paletizar significa distribuir ou arranjar peas sobre um pallet. Despaletizar retirar esses elementos do pallet, para serem processados, armazenados, embalados.

Pallet o nome que se d bandeja ou estrado sobre o qual podem ser dispostos elementos como peas, sacos, caixas.

Figura 26 Rob movimentando peas

Os robs tambm podem manusear peas para a montagem de um determinado produto. o que ocorre quando se ajusta um pra-brisa na carroceria de um automvel.

10.2 Soldagem

Os processos de soldagem MIG e por resistncia eltrica (solda a ponto) so as aplicaes mais populares dos robs industriais. O principal usurio dos robs de solda a ponto a indstria automobilstica.

A figura 27 mostra, esquematicamente, uma estao de soldagem de carrocerias de automveis formada por robs. Em algumas das linhas, possvel associar-se a cada carroceria um sistema de identificao. A carroceria, ao passar pela estao, identificada como sendo deste ou daquele veculo. Com essa informao, aciona-se o programa de soldagem apropriado. Assim, uma mesma linha pode trabalhar com tipos diferentes de automveis, de modo flexvel.

Figura 27 Estao de soldagem de carrocerias de automveis11 Sistema Robtico

O sistema robtico constitudo pelo brao mecnico, por um controlador, e por um dispositivo de comunicao chamado TEACH PENDANT (TP).

A comunicao com o rob (controlador) feita atravs do TEACH PENDANT e ou de um terminal atravs de uma comunicao RS-232. Este ltimo usado um PC que roda um software de controle do terminal chamado ATS (Advanced Terminal System) que facilita a comunicao entre o PC e o Rob (controlador). A figura 28 representa a disposio de um sistema robtico.

Figura 28 - Sistema Robtico

11.1 Controlador

O controlador atua como o crebro do sistema, sendo no s responsvel pelo controle dos eixos do brao, mas tambm pelas tarefas de gerao de trajetria e manuteno e execuo de programas.

A comunicao com o controlador e deste para o exterior efetuada atravs de trs possveis interfaces:

Teach Pendant

Entradas / Sadas Digitais

Comunicao srie por uma linha RS-232

O controlador possui 16 entradas digitais bem como 16 sadas digitais para comunicao com outros dispositivos. Estas entradas e sadas so controladas pelos programas em memria podendo-se assim atuar sobre as sadas sinalizando um dispositivo externo e observar as entradas para deteco de acontecimentos causados por dispositivos externos tais como sensores de proximidade ou outros equipamentos. Na figura 29 podemos observar o esquema do controlador.

Figura 29 Controlador do rob

A legenda a seguir apresenta os dados da figura 29:

1-Interruptor principal

2-LED indicador ligado/desligado

3 -Interruptor para corte de energia aos motores

4 -Cooler

5 -Boto de parada de emergncia

6-Fonte de alimentao disponvel de 12 V DC

7 -Sadas de rels (contactos NA e NF)

8 -Sadas em coletor aberto

9-Entradas digitais

10 -LEDs indicadores do estado das sadas digitais

11-LEDs indicadores do estado das entradas digitais

11.2 Teach Pendant

O terminal de comunicao de mo (TEACH PENDANT), permite definir posies, efetuar movimentos (manualmente eixo a eixo ou para uma posio dada) e mesmo executar programas que estejam na memria do controlador. A figura 30 representa o TP.

Figura 30 Teach Pendant

1 Indicador do sistema de coordenadas em uso: JOINTS coordenadas de eixo; XYZ coordenadas cartesianas;

2 Indicador do grupo de controle ativo: A eixos do brao; B Base linear (trilho);

3 Alterar a velocidade (de 1 a 100%);

4 Selecionar o sistema de coordenadas;

5 Executar (rodar) um programa;

6 Ligar ou desligar o controlador (motores sem energia);

7 Parada de emergncia;

8 e 13 Movimentar segundo o eixo cartesiano Y ou a junta do ombro;

9 e 14 - Movimentar segundo o eixo cartesiano X ou a junta da base;

10 e 15 - Movimentar segundo o eixo cartesiano Z ou a junta do cotovelo;

11 e 16 - Movimentar segundo o eixo de PITCH;

12 e 17 Movimentar segundo o eixo de ROLL;

18 a 27 Controlar os demais eixos (7 a 11) e teclas numricas;

28 Gravar uma posio numrica;

29 Abrir ou fechar a garra;

30 Ir para uma determinada posio;

31 Selecionar o grupo de controle;

32 Tecla de ENTER.

12 Usos contemporneos dos robs

Os manipuladores industriais possuem capacidades de movimento similares ao brao humano e so os mais comumente utilizados na indstria. As aplicaes incluem soldagem, pintura e carregamento de mquinas. A indstria automotiva um dos campos que mais se utiliza desta tecnologia, onde os robs so programados para substituir a mo-de-obra humana em trabalhos repetitivos ou perigosos. A adoo generalizada deste tipo de tecnologia, entretanto, foi atrasada devido avaliabilidade de funcionrios baratos e aos altos requerimentos de capital dos robs.

Outra forma de robs industriais o AGVs (Veculos Guiados Automaticamente). Os AGVs so utilizados em estoques, hospitais, portos de containers, laboratrios, instalaes de servidores, e outras aplicaes onde o risco, confiabilidade e segurana so fatores importantes. De mesma forma, o patrulhamento autnomo dos robs de segurana esto aparecendo como parte de alguns prdios automatizados.

No comeo do sculo XXI, os robs domsticos comearam a surgir na mdia, com o sucesso do Aibo, da Sony e uma srie de fabricantes lanando seus aspiradores robticos, tais como a iRobot, Electrolux, e Karcher. Cerca de 1.000.000 de unidades de aspiradores foram vendidas em todo o mundo at o final de 2004.

A iRobot planeja produzir um rob de mapeamento similar no tamanho e forma aos aspiradores robticos. As corporaes japonesas foram bem sucedidas em seus desenvolvimentos de prottipos de robs humanides e planejam utilizar esta tecnologia no apenas nas linhas de produo, mas tambm nos lares japoneses. Existem expectativas no Japo de que os cuidados caseiros para a populao idosa podem ser melhor realizados atravs da robtica.

Enquanto a tecnologia robtica obteve um certo grau de maturidade, o impacto social destes robs largamente desconhecido. O campo dos robs sociais est emergindo e investiga as relaes entre os robs e os humanos. Um ludobot um exemplo de um rob social dedicado ao entretenimento e companhia.

Os robs tambm so comumente utilizados como uma forma de Arte de Alta Tecnologia. Eles ainda podem ser classificados da seguinte forma:

1 gerao: Repetem uma seqncia de instrues pr-gravadas, os executadores, so incapazes de obter qualquer informao sobre o meio. Podem realizar apenas movimentos pr-programados e as informaes que eles retornam sobre o ambiente de operao mnima.

2 gerao: Possuem malhas fechadas de realimentao de informaes sensorial. Desta forma tomam decises de acordo com base nos sensores.

3 gerao: So os robs controlados por sistemas avanados de automao, como exemplo os controlados por viso, ou seja, atravs de processamento de imagem.

13 Desenvolvimentos atuais

Quando os roboticistas tentaram imitar os movimentos humanos e de animais em robs, eles descobriram que isto era muito difcil de ser realizado, necessitando de muito mais poder computacional do que estava disponvel na poca. Ento, foi dada nfase a outras reas de pesquisa.

Robs simples utilizando rodas conduziram experimentos sobre comportamento, navegao e planejamento de percursos. Estas tcnicas de navegao atualmente se encontram disponveis nos sistemas de controle de robs autnomos. O exemplo mais sofisticado de um sistema de navegao autnomo disponvel inclui um sistema de LASER e o sistema VSLAM (Localizao e Mapeamento Visual Simultneos) da ActivMedia Robotics e da Evolution Robotics.

Os engenheiros estudaram diversas formas para fazer com que os robs caminhassem, ele comearam com pequenos hexapodes e outras plataformas com muitas patas. Estes robs imitavam os insetos e antrpodes em forma e funo. Estes tipos de corpos oferecem alta flexibilidade e adaptividade a muitos ambientes, porm o custo da complexidade mecnica tem adiado sua adoo pelos consumidores. Com mais de quatro patas, estes robs so estaticamente estveis, o que os torna mais fceis para se trabalhar.

O objetivo da pesquisa com robs bpedes obter uma caminhada utilizado movimento passivo-dinmico que imite o movimento humano. Temos algum progresso recente na locomoo bpede, entretanto um caminhar bpede robusto ainda no foi atingido.

Os manipuladores robticos podem ser muito precisos, porm apenas quando uma tarefa poder ser totalmente descrita.

Outro problema tcnico que impede uma maior adoo dos robs a complexidade de manusear objetos fsicos em um ambiente natural catico. Sensores de toque e melhores algoritmos de viso podem resolver este problema.

O UJI Online Robot da Universidade Jaume I da Espanha um bom exemplo de um progresso atual neste campo.

Recentemente, grandes progressos tem sido realizados na rea da robtica mdica, em duas companhias, a Computer Motion e a Intuitive Surgical, recebendo uma aprovao regulatria na Amrica do Norte, Europa e sia para que seus robs sejam utilizados em procedimentos cirrgicos mdicos invasivos. A automao em laboratrios uma rea crescente. Nesta, os robs so utilizados para transportar amostras qumicas ou biolgicas entre instrumentos tais como incubadores, recipientes e leitos. Outros lugares onde a robtica poder substituir o trabalho humano na explorao do fundo do mar e espacial. Para estes trabalhos, os corpos do tipo artropode so geralmente preferidos. Mark W. Tilden, do Los Alamos National Laboratories, se especializou em robs baratos com patas dobradas sem juntas, enquanto outros buscam reproduzir o movimento complexo dos caranguejos.

Robs experimentais com asas e outros modelos se encontram no princpio de seu desenvolvimento. Os "nanomotores" e os "smart wires" podem reduzir drasticamente a quantidade de energia utilizada para realizar os movimentos, enquanto a estabilizao em vo pode ser melhorada por giroscpios extremamente pequenos. Um dos motivos mais significativos para estes trabalhos o interesse militar em tecnologias de espionagem.

14 Expectativas futuras

Alguns cientistas acreditam que os robs sero capazes de se aproximarem a uma inteligncia semelhante humana na primeira metade do sculo 21. Mesmo antes destes nveis de inteligncia tericos serem obtidos, especula-se que os robs podem comear a substituir os humanos em muitas carreiras com trabalho intensivos. O pioneiro da ciberntica Norbert Wiener discutiu alguns destes temas em seu livro The human use of human beings (1950), no qual ele especulou que a tomada de trabalhos humanos pelos robs pode levar a um aumento no desemprego e problemas sociais a curto prazo, porm que a mdio prazo isto pode trazer uma riqueza material s pessoas na maioria das naes.

Alguns acreditam que estes robs coletivamente podem formar um "proletariado rob", ou classe operria, que permitiria que os humanos se preocupassem principalmente com o controle dos meios de produo (tais como os equipamentos de fazendas e indstrias), assim aproveitando os frutos dos trabalhos dos robs. Tal mudana na produo, distribuio e consumo de mercadorias e servios iria representar uma mudana radical do sistema socioeconmico atual, e para evitar a pobreza normalmente causada pelo desemprego e para poder aproveitar os frutos do trabalho robtico, acredita-se que o proletariado humano teria que derrubar a classe dominante, estando de acordo com as previses de Marx.

A robtica provavelmente continuar sua expanso em escritrios e residncias, substituindo aparelhos "no inteligentes" com seus equivalentes robticos. Robs domsticos capazes de realizar muitos trabalhos caseiros, descritos nas histrias de fico cientfica e mostrados ao pblico nos anos 60, continuaro a ser aperfeioados.

Aparentemente existe um certo grau de convergncia entre humanos e robs. Alguns seres humanos j so ciborgues, com alguma parte do corpo ou mesmo partes do sistema nervoso substitudos por equivalentes artificiais, tais como o marcapasso. Em muitos casos a mesma tecnologia pode ser utilizada tanto na robtica quanto na medicina. Mesmo no sendo robtica restrita, existem alguns estudos nesta rea.

15 Competies de robs

Dean Kamen, o fundador da FIRST e da American Society of Mechanical Engineers (ASME) criou um frum competitivo que visa inspirar nas pessoas jovens, em suas escolas e comunidades uma apreciao pela cincia e tecnologia.

Em 2003 a competio atingiu mais de 20.000 estudantes em mais de 800 times em 24 competies. Estes times vm do Canad, Brasil, Reino Unido e Estados Unidos. Ao contrrio das competies de sum que ocorrem em alguns eventos, ou as competies Battlebots na televiso, estas competies incluem o processo de criao do rob.

A RoboCup uma organizao competitiva dedicada ao desenvolvimento de um time de robs humanides totalmente autnomos que possa vencer o campeo mundial de futebol por volta do ano 2050. Existem muitas ligas para simulao de humanides de tamanho real.

A RoboCup Jr. similar RoboCup, porm uma competio para qualquer pessoa com menos de 18 anos de idade, e um pouco mais fcil do que a RoboCup normal. A RoboCup Jr. inclui trs competies: futebol, resgate e dana.

O DARPA Grand Challenge uma competio para veculos robticos completar um percurso de 200 milhas (366 Km) no deserto de Mojave em um tempo limite de 10 horas. O prmio ainda no tinha sido atingido at 2004. A maior distncia que um participante j tinha conseguido atingir foi de apenas 7.4 milhas. Entretanto, o prmio de 2005 de $2.000.000 foi conseguido pela Universidade de Stanford com 6 horas e 53 minutos. Nesta corrida, quatro veculos completaram o percurso com sucesso. Esta uma das mostras de quo rpido a viso e navegao robtica esto evoluindo.

O Intelligent Ground Vehicle Competition (IGVC), uma competio para veculos terrestres autnomos que devem atravessar obstculos em ambientes abertos sem nenhuma interveno humana. Esta competio internacional suportada pela Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI), uma competio de projetos estudantis de nvel universitrio e tem mantido competies anuais desde 1992.

Os Centennial Challenges so campeonatos da NASA com prmios visando avanos tecnolgicos no financiados pelo governo, incluindo a robtica, por cidados estadunidenses.

A popularidade dos programas de televiso Robot Wars Robotica e Battlebots, sobre competies de nvel colegial de sumo entre robs, o sucesso das "bombas inteligentes" e dos UCAVs em conflitos armados e os "gastrobots" comedores de grama na Flrida, sugerem que o medo de uma forma de vida artificial nociva, que entre em competio com a vida selvagem no uma iluso. O worldwide Green Parties em 2002 pediu ao pblico que aumenta-se sua vigilncia contra tal tipo de competio, como base em preocupaes de biosegurana. Assim como ocorreu com as preocupaes de Aldous Huxley sobre a clonagem humana, as questes que Karel apek levantou anteriormente na fico cientfica se tornaram debates reais.

16 - Segurana na Robtica

Os robs so mquinas potencialmente perigosas, sendo o nmero de acidentes ocorridos durante a sua programao ou manuteno.

Causas dos erros:

falha no sistema de controle, erros de software, interferncias eltricas;

entrada no autorizada de pessoas na rea de trabalho;

falhas eltricas, pneumticas ou hidrulicas;

falhas mecnicas: fadiga, sobrecargas, corroso;

falhas ambientais: poeiras, fumos, radiaes, etc.;

incndios: salpicos por exemplo na soldadura.

Normas internacionais:

Norma ISO 10210;

Norma ANSI/IRIA R15.06-1986;

Norma Alem DIN EN 775.

16.1 Medidas de Proteo passivas

Regras implementadas de forma a evitar a ocorrncia de situaes que possam levar ocorrncia de acidentes.

As marcaes e os sinais que indicam as zonas de perigo devem diferir claramente de todas as outras marcaes existentes na fbrica;

O rob s deve ser operado manualmente em condies de programao ou de erro;

A clula do rob deve ser mantida numa condio ordeira e limpa;

Evitar roupas largas ou que possam facilmente ficar presas no rob.

16.2 Medidas de Proteo Ativas

As medidas de proteo ativas destinam-se a limitar os efeitos da ocorrncia de acidentes. Exemplos:

Circuito de parada de emergncia;

Prefixao das sadas e vedao das clulas robotizadas;

Proteo contra colises.17 Programao

Os programas em robtica so escritos em linguagens de programao adequadas (verificar no anexo A) veja alguns exemplos :

ARMBASIC (baseada em BASIC Microbot INC.)

VAL (Unimation Inc. Robs PUMA).

ACL (Advanced Control Language) utilizada para os robs da Eshed Robotec (SCORBOT)

Um dos primeiros passos em muitas aplicaes de robtica recordar as posies do rob. O teach pendant (TP) simplifica e executa esta tarefa, entre outras.

Os mtodos de programao de robs dividem-se em dois tipos: off-line e on-line. Na programao off-line ou fora-de-linha, usam-se linguagens de programao semelhantes s utilizadas na programao de mquinas-ferramenta CNC.

Os movimentos do rob e sua programao englobam duas tarefas bsicas:

alcanar uma posio alvo programada;

mover-se ao longo de uma trajetria programada com velocidades definidas.

17.1 Programao Off-line

Por meio das linguagens de programao, pode-se controlar os movimentos do rob numa sala, longe do ambiente de trabalho real da mquina. Em um rob encarregado de executar a solda a ponto de uma carroceria de um automvel, alguns dos pontos de solda esto localizados em regies de difcil acesso. Para levar seu rgo terminal a esses locais, o rob precisa ser capaz de efetuar vrios movimentos.

Algumas caractersticas da programao Off-line :

Calibrao do modelo do rob e da clula.

Gerao do cdigo para o rob: programas desenvolvidos na linguagem nativa do rob e programas desenvolvidos em linguagem neutra.

Descarga do programa para o rob.

Portanto, apesar do progresso no desenvolvimento de mtodos de programao off-line, as dificuldades ainda persistem e acabaram popularizando a programao on-line, em que se diz que o rob ensinado.

17.2 Programao On-line

Utilizamos um pequeno painel de controle manual chamado teaching box, ou teach pendant, que podemos traduzir como caixa de ensinamento ou, mais tecnicamente, painel de controle manual.

Com o auxlio desse painel de controle, movimentamos os eixos do rob at o primeiro ponto da trajetria desejada e armazenamos a posio desse ponto na memria do controlador. Em seguida, deslocamos o rgo terminal para o ponto seguinte da trajetria e armazenamos esse novo ponto. Repetimos o procedimento para todos os pontos que formam a trajetria, como a da soldagem de pra-lamas de automvel. Assim, ensinamos ao rob a trajetria que deve ser percorrida, bem como a orientao do rgo terminal em cada um desses pontos.

Durante a operao automtica, simplesmente mandamos o rob repetir o que lhe foi ensinado e pronto. A desvantagem desse mtodo de programao, no entanto, est na necessidade de interromper o trabalho normal de produo do rob para ensinar-lhe uma nova tarefa.18 ACL Advanced Control Language

ACL a linguagem de programao do controlador multi-tarefas SCORBOT.

Capacidades dos ACL:

Execuo direta dos comandos do rob;

Controle de dados input/output;

Programao do rob;

Execuo simultnea de programas;

Execuo sincronizada de programas;

Arquivos de simples gerenciamento.

O objetivo do sistema do rob SCORBOT permitir ao usurio o controle

do rob.

A programao dos robs pode ser resumida em duas partes :

Gravar as posies do rob

Escrever o programa

18.1 Movendo o Rob

18.1.1 - Homing

A localizao dos eixos do rob monitorada pelos encoders, conforme demonstrado anteriormente. Para obter a posio desejada, necessrio alcanar a posio inicial ou posio HOME.

Microchaves so montadas em cada eixo do rob. O programa HOME move cada eixo at a microchave ser pressionada, depois move o eixo lentamente at a microchave ser liberada.

Devemos usar a posio HOME cada vez que o controlador for ligado para zerar ou referenciar o rob e antes de desligar o rob deve ser enviando para a posio de HOME (GO POSITION 0 ENTER) para manter a posio do rob, caso contrrio aps a desernegizao dos motores o brao poder cair, colidindo com algum equipamento.

Para executar o Home :

pelo TP : RUN 0 ENTER

pelo computador digitar : home ENTER

O rob do laboratrio de FMS do Senai de Joinville possui um acessrio Trilho, ou Linear Slide Base, utilizado para movimentao do Rob. Como o conceito de enconder o mesmo para o trilho, tambm deve ser feito o Home do trilho, e este s pode ser executado pelo computador digitando : home 7 ENTER

18.1.2 Velocidade do Rob

A velocidade de operao do rob pode ser modificada para mover, executar um programa ou gravar alguma posio no rob.

A velocidade mxima do brao do rob 600mm/seg.

Para definir a velocidade do rob utilizada a regra da porcentagem, onde uma velocidade de 100 corresponde a velocidade mxima, 50 a metade da velocidade e 1 a velocidade mnima.

Ao ligar o controlador a velocidade do rob 50, ou seja 50% da velocidade mxima.

Para as aulas prticas a maior velocidade que dever ser utilizada de 60, pois os mecanismos com correia sofrem muitos desgastes acima desta velocidade.

Para alterar a velocidade para 30% por exemplo devemos proceder :

No TP : SPEED 30 ENTER

No computador : speed 30 ENTER

18.1.3 Sistemas de Coordenadas

Pressionando a Tecla do TP : XYZ/JOINTS, aparecer no display qual opo foi selecionada.

Com o sistema JOINTS, o brao do rob ser movido de acordo com a junta selecionada pelo teclado do TP.

Com o sistema XYZ, os comandos movem a ponta do gripper (garra) nas direes X, Y ou Z, enquanto permanecem constantes os movimentos de pitch e roll em relao origem do sistema de coordenadas.

Exerccio 1 :

Mover o Rob para uma posio aleatria, utilizando os comandos do TP, seja pelo modo de juntas ou sistema XYZ.

18.2 Gravar as posies

Podemos gravar as posies por onde o rob passa, atravs do Teach Pendant (TP), ou do computador.

18.2.1 - Atravs do TP :

No visor do TP, esquerda aparecem as letras A ou B, selecionadas pelo boto Group Select. O grupo A refere-se aos movimentos do rob e o grupo B refere-se aos movimentos do trilho.

Aps a movimentao do rob at o ponto desejado, devemos escolher um nmero (1 por exemplo) para esta posio e grava-la atravs dos comandos :

-RECORD POSITION

-1

-ENTER

Mover o rob para outra posio qualquer e gravar como 2 por exemplo:

-RECORD POSITION

-2

-ENTER.

Agora para movimentar entre uma posio e outra usamos os comandos:

-GO POSITION

-1

-ENTER

E posteriormente

-GO POSITION

-2

-ENTER.

18.2.2 - Atravs do Computador:

Mover o brao do rob para a posio desejada e digitar :

HERE 1 ENTER

Grava o ponto atual do brao do rob como 1.

18.3 Escrever e editar programas ACL

Os comandos ACL podem ser:

Comandos diretos:

So executados imediatamente aps serem digitados na tela de comando diretos

Comandos indiretos:So usados no programas escritos no modo de edio e executados depois.

Alguns comandos funcionam nos dois modos.

18.3.1 Editando comandos diretosAps ligar o computador e o controlador, abrir o software do ACL, na tela de comando diretos aparece no canto superior esquerdo o sinal de maior ( > ).

Os comandos digitados devem ser sempre seguidos de ENTER para serem executados.

COMANDO PRINT

Exemplo: print texto

Mostra texto na tela.

O Comando print mostra os valores que estiverem entre aspas ou valores de variveis na tela.

COMANDO OPEN

Exemplo: open

Abre a garra do rob

O comando Open pode ser usado como direto ou indireto ou ainda no TP, com a mesma funo.

COMANDO CLOSE

Exemplo: close

Fecha a garra do rob

O comando Close pode ser usado como direto ou indireto ou ainda no TP, com a mesma funo.

COMANDO SPEED

Exemplo : speed 60

Define a velocidade de operao como 60% do total.

Este comando pode ser usado tanto na tela de comando direto, quando indireto.

COMANDO SHOW SPEED

Mostra na tela o valor atual do SPEED, o grupo A, refere-se ao brao do rob e o grupo B refere-se ao trilho.

18.3.2 Criando ProgramasUm programa uma srie de comandos ordenados. Deve ter um nome com at 5 caracteres alfanumricos para ser referenciado. Quando rodamos um programa, instrumos o computador para executar os comandos em ordem.

COMANDO EDIT

Exemplo: edit teste

Cria um programa chamado teste

O comando Edit usado para criar ou modificar um programa. Ao ser executado este comando ir abrir a tela do editor (dentro do programa).

No modo de edio para mudar de linha no devem ser pressionadas as teclas de navegao (cima, baixo, esq.e direita) do teclado, utilizar os comandos de edio

Comandos de Edio:

ENTER

-mostra a prxima linha

P ENTER

-move para a linha anterior

S ENTER

-move para a primeira linha

S n ENTER

-move para a linha n

DEL ENTER

-deleta a linha anterior

L n1 n2

-mostra as linhas de n1 at n2

COMANDO EXIT

Exemplo: exit

Fecha e compila o programa do edit

O comando Exit pode ser digitado em qualquer linha do programa para encerra-lo e voltar tela de comandos diretos. Este comando tambm checa a validade do programa, mostrando o resultado na tela.

COMANDO PRINTLN

Exemplo: println texto

Pula uma linha e mostra texto na tela

O Comando println move o cursor para uma nova linha na tela antes de imprimir a mensagem. um comando indireto e por isso s pode ser usado no modo de edio.

COMANDO RUN

Exemplo: run teste

Executa o programa teste

O Comando run executa o programa criado/modificado pelo edit.

COMANDO LIST

Exemplo: list teste

Mostra o contedo do programa teste

O comando List permite ver o programa sem entrar no editor. Na ltima linha do programa aparece a palavra END, que escrita automaticamente quando digitamos o comando Exit.

COMANDO ABORT

Exemplo: a

Aborta os movimentos do rob

Este comando pra imediatamente a execuo de um programa. Pode ser usado usando somente a letra a ou +a ou ainda a tecla abort (vermelha) do TP.

COMANDO DIR

Exemplo: dir

Mostra a lista de todos os programas armazenados na memria do controlador.

COMANDO RENAME

Exemplo: rename atual novo

Muda o nome do programa de atual para novo

Muda o nome do programa sem alterar o contedo

COMANDO COPY

Exemplo: copy atual novo

Copia o programa atual para novo

Copia um programa com um novo nome.

COMANDO REMOVE

Exemplo: remove atual

Apaga o programa atual

Apaga o programa da memria do controlador. Para maior segurana o programa s ser apagado se for digitado YES em resposta a pergunta do Remove.

COMENTRIO

Comentrio uma nota explicativa inserida no programa. No um comando de execuo e no afeta a execuo do programa. So normalmente usados em programas longos e auxiliam o entendimento do mesmo.

Para fazer um comentrio no programa use * no incio da linha.

Exerccio 2

Montar um programa que abra a garra do rob e escreva na tela garra aberta, depois feche a garra do rob e escreva garra fechada.

18.4 Movendo o rob manualmente.

Os movimentos comandos pelo TP tem equivalentes nos comandos ACL.

Estes comandos so intencionais para usurios que no possuem o TP. Se o TP estiver disponvel mais conveniente usa-lo para mover o rob.

Para ativar ou desativar o controle manual do rob na tela de comandos diretos ou no modo edit pressione :

Alt+M ou ~

A Tabela 3 representa os comandos usados no modo manual :

Tabela 3: Comando Manuais

COMANDO MOVE

Exemplo: move 1

Move o brao do rob para a posio 1

Move o rob para aposio desejada. Este comando no espera o trmino do comando anterior para ser executado. Usado preferencialmente na tela de comandos diretos, por questes de segurana.

COMANDO MOVED

Exemplo: moved 1

Move o brao do rob para a posio 1

Move o rob para a posio desejada somente aps o trmino da execuo do comando anterior. Usado apenas como um comando indireto dentro do editor.

Exerccio 3

Crie um programa que movimente o brao do rob por trs pontos distintos, abra e feche a garra.

Toda vez que a garra abrir/fechar dever aparecer na tela a mensagem Garra Aberta ou Garra fechada, assim como uma mensagem quando terminar o programa.

COMANDO MOVELD

Exemplo: moveld 1

Move o brao do rob por uma reta at a posio 1

Move o rob ao longo de uma trajetria linear (linha reta) a partir da localizao atual para a posio desejada. A velocidade do movimento linear determina a preciso da trajetria.

18.5 Programando estruturas Loops

Todos os comandos tratados at agora so executados consecutivamente. Um programa executado da primeira at a ltima linha, lendo uma a uma. Ao interromper esta ordem e, partindo de um ponto do programa manda-lo para um outro ponto qualquer estaremos fazendo um Loop.

COMANDO GOTO E LABEL

Criam loops no programa

O comando LABEL marca uma localizao no programa.

O comando GOTO faz o programa saltar para a linha marcada pelo LABEL.

Exemplo :

Label 1

Moved 1

Open

Moved 2

Goto 1

Move o brao do rob para o ponto 1, abre a garra, move o brao para o ponto 2 e retorna o processo.

Exerccio 4

Refazer o exerccio 3 e colocar uma estrutura de repetio no incio do programa.

18.6 Definindo Posies

Para definir posies via TP ou modo manual move-se o rob para certa posio, determina um nmero e assegura-lhe as coordenadas para este ponto.

Quando o nome da posio for definido por nmeros permite que a posio seja acessada via TP.

COMANDO DEFP

Exemplo: defp 13

Cria a posio de nome 13 no grupo A

Cria uma posio no grupo A ou B. Quando o grupo no especificado, grupo A(brao do rob) assumido.

um comando de definio, isto , no gera uma linha no programa, modo edit. Pode ser usado na tela de comandos diretos.

COMANDO LISTP

Lista as todas posies j definidas.

COMANDO DELP

Exemplo: delp 13

Deleta a posio 13, definida anteriormente

COMANDO HERE

Exemplo: here 10

Define o posio atual do brao do rob com o nome 10.

Assegura coordenadas para uma posio do rob. Estando o rob na posio desejada, atravs do comando HERE esta posio fica gravada no nome dado.

COMANDO LISTPV

Exemplo : listpv 13

Mostra as coordenadas da posio 13

Mostra na tela as coordenadas definidas para a posio descrita.

COMANDO LISTPV POSITION

Mostra as coordenadas da posio atual do rob. A unidade para as coordenadas cartesianas dcimo de milmetro para as direes X, Y e Z e dcimos de graus para o pitch (P) e roll (R).

COMANDO HERER

Permite definir uma posio relativa a outra, ou definir uma posio em relao a posio atual do rob.

Para demonstrar este comando, determine uma posio 6, relativa a posio 5 (j definida) como segue :

Mova o rob para a posio 5 MOVE 5

Mova a base do rob aproximadamente 20

Grave a posio atual como sendo posio 6 relativa a posio 5 HERER 6 5

Veja as coordenadas das posies 5 e 6 e compare-as LISTPV 5 e LISTPV 6

Nota para cada eixo, dada a diferena nas unidades do encoder entre a posio 5 e a posio 6. Note que a diferena zero para cada eixo, exceto para o eixo da base.

Caractersticas da posio relativa :

Se mudar a posio 5 ser mudado automaticamente alguma posio que era definida como relativa de 5 ( no caso a posio 6 acompanha a nova posio 5)

O comando HERER pode tambm ser usado para determinar uma posio relativa a atual posio do rob, onde a diferena dada em termos de coordenadas Joints para cada eixo.

Exemplo :

Determinar uma posio 4 relativa a atual posio do rob. O valor relativo da segunda coordenada, eixo shoulder (ombro), deve ser 300 pulsos de encoder, conserve as demais posies iguais as posies correntes do rob, digitando 0 para os demais eixos.

HERER 4

Aparecer na tela o seguinte :

1[****]> 0

2[****]> 300

3[****]> 0

4[****]> 0

5[****]> 0

As coordenadas 0,300,0,0,0 devero ser informadas ao comando e sero as novas coordenadas da posio 4 relativa a posio corrente do rob. Os **** representam os valores que sero vistos na tela.

Agora liste as coordenadas da posio 4 : Listpv 4

Mova o rob para uma posio qualquer : Move 0

Mova o rob para a posio 4 :

Move 4

Note que o rob mover seu eixo shoulder (ombro)

Mova novamente o rob para a posio 4 :Move 4

O que aconteceu com o rob ?

Porque ?

COMANDO TEACH

Permite ensinar as coordenadas cartesianas para um ponto sem mover o rob.

Exemplo :

Se desejamos que o rob v para a posio 5 de coordenadas: X: 3110 Y: 360 Z: 2180 P: -900 R: -900, devemos ensina-lo usando o comando teach.

TEACH 5

X[****] 3110

Y[****] 360

Z[****] 2180

P[****] 900

R[****] 900

Os **** representam os valores que sero vistos na tela.

Para interromper este comando use o CTRL+C. Se os valores ensinados corresponderem a posio que fisicamente impossvel para o rob, aparecer a seguinte mensagem: Bad Point Coordinates. Para ver as novas coordenadas da posio 5 : LISTPV 5

Exerccio 5 :

Definir 3 posies

Com as seguintes coordenadas :

POS 1 = X: 3800Y: 2700Z: 1820P: 0

R: 0

POS 2 = X: 4100 Y: -2200 Z: 1820P: 0

R: 0

POS 3 =X: 3400Y: -1300Z: 1820P:-870

R: -900

Criar um programa que realize uma movimentao entre os trs pontos.

COMANDO TEACHR

Determina a localizao de uma posio relativa a outra. similar ao comando HERER, mas usada preferencialmente para as coordenadas cartesianas. O comando HERER usado preferencialmente para as coordenadas Joints.

Exemplo : teachr P1 P2

Define a posio P1 relativa a P2 (j definida)

Exerccio 6 :

Criar um programa que movimente uma pea da posio A e coloque na posio B

Exerccio 7 :

Montar um programa que utilizando as posies conforme a figura abaixo, mova as peas A e B da esquerda para a direita, conforme a disposio na figura.

Exerccio 8 :

Montar um programa que retire as peas da esquerda e coloque na direita da coluna, com qualquer nmero de posio. Utilizar o comando GOTO e LABEL.

18.7 Tcnicas de programao com variveis

Variveis so reas na memria do computador que armazenam valores. O uso de variveis reduz o tempo e o esforo necessrio para escrever e modificar programas, e possibilita escrever um programa de uma forma geral e concisa.

Variveis so especialmente usadas na construo de programas que envolvem loops e subrotinas.

18.7.1 Variveis globais

Para um nome ser reconhecido como uma varivel, devemos primeiro defini-lo. O nome deve comear com uma letra e ter no mximo 5 caracteres.

Uma varivel do tipo global reconhecida tanto na tela de comandos diretos como no modo Edit.

Uma varivel global pode ser chamada em qualquer programa j existente ou em um novo programa.

COMANDO GLOBAL

Exemplo : global teste

Este comando cria a varivel global com nome teste

Define uma varivel global na tela de comandos diretos ou indiretos. Pode definir at 8 variveis com uma entrada.

18.7.2 Variveis locais

Uma varivel do tipo local reconhecida somente no programa para o qual ela foi definida.

COMANDO DEFINE

Exemplo : define teste

Este comando cria a varivel local com nome teste

Define uma varivel local. O nome pode ter at 5 caracteres, o primeiro deve ser uma letra. At 8 variveis podem ser definidas com uma entrada.

Deve ser definida no modo Edit e no aparece como uma linha no programa no qual foi definido.

COMANDO SET

Exemplo : set A=1

Atribui o valor 1 para a varivel A.

Designa um valor para a varivel. Pode ser usado na tela de comando direto ou no modo Edit.

Tambm usado em operaes matemticas, onde a varivel pode assumir o resultado de um clculo feito.

Operaes matemticas possveis:

+ , - , * , / , trigonometria e operaes lgicas.

Exemplo: set num1=A * 3

18.8 Comandos Interativos

So comandos que perguntam ao usurio alguma informao, enquanto o programa est sendo executado.

COMANDO READ

Exemplo: read num1

L o valor do teclado e armazena em num1

Pergunta ao usurio um valor e designa este valor para uma varivel, enquanto o programa est sendo executado.

Alm desta funo principal, o comando Read tambm tem uma funo parecida com o comando Println.

Exemplo : read Digite um numero num1

Escreve na tela Digite um nmero, e aps o usurio digitar e pressionar enter, grava o valor na varivel num1.

Exerccio 9 :

Criar um programa que solicite a quantidade de pares de sapato que o usurio quer produzir. Aps receber o valor o rob dever movimentar uma pea entre dois pontos e ao trmino apresentar quantos sapatos sero produzidos (em unidades). Colocar o programa em uma estrutura de repetio.

18.8 Estruturas de Deciso

COMANDO IF

O comando IF muda o fluxo do programa se uma condio especfica for verdadeira. A declarao IF escrita num bloco formatado, que inicia com IF, seguido de uma determinada condio. A seguir podero vir alguns comandos e por fim o comando ENDIF que encerra o bloco.

Exemplo:

IF A > B

PRINTLN A TEM VALOR MAIOR QUE B

ENDIF

Caso seja necessrio possvel colocar um comando IF, dentro de outro IF.

Os comandos so somente realizados quando a condio IF for verdadeira. No exemplo anterior, se A for maior que B, o comando Println ser executado. Se a condio for falsa, nada ser imprimido na tela e a execuo do programa continuar na linha seguinte ao ENDIF.

As seguintes condies podem ser checadas usando IF :

>maior

=maior ou igual

diferente.

COMANDO ELSE

O comando ELSE usado no bloco de comando do IF. Os comandos entre as declaraes ELSE e ENDIF so somente executados se a condio checada pelo IF for falsa.

Exemplo:

IF A > B

PRINTLN A TEM VALOR MAIOR QUE B

ELSE

PRINTLN VALOR DE B MAIOR OU IGUAL AO DE A

ENDIF

Exerccio 10 :

Criar um programa que solicite dois nmeros ao usurio. Se o primeiro nmero for maior do que o segundo, mover o brao do rob para o ponto A, seno mover para o ponto B.

Exerccio 11 :

Criar um programa que solicite um nmero ao usurio. Logo aps o programa dever solicitar que o usurio digite o valor do primeiro nmero vezes 3.

Se o segundo nmero for realmente o valor do primeiro vezes 3, o rob dever imprimir uma mensagem de acertou na tela e comemorar, seno dever informar que est errado e ficar triste.

Exerccio 12 :

Utilizar o exerccio 11 e colocar no final do programa uma pergunta se usurio deseja sair do programa. Se sim, o programa deve ser finalizado, caso contrrio o programa dever voltar para a primeira linha.

18.9 Estruturas de Repetio

Muitas aplicaes de programas requerem comandos para serem executados repetidamente. Para isto devemos utilizar os laos de repetio, com o controle do que queremos repetir e quantas vezes isto deve ocorrer.

COMANDO FOR

Exemplo: necessrio imprimir na tela 30 vezes a seguinte mensagem : TESTE 1 2 3.

Podemos resolver de diversas maneiras, uma delas seria :

PRINTLN TESTE 1 2 3

PRINTLN TESTE 1 2 3

PRINTLN TESTE 1 2 3

PRINTLN TESTE 1 2 3

. . .

por 30 vezes.

Ou podemos utilizar uma estrutura de repetio:

FOR I = 1 TO 30

PRINTLN TESTE 1 2 3

ENDFOR

Caso fosse necessrio imprimir 200 vezes, teramos que escrever 200 linhas: PRINTLN TESTE 1 2 3, ou poderamos simplesmente alterar : FOR I=1 TO 200.

Na primeira linha o loop inicia com FOR seguido de uma varivel contadora I. I determinado inicialmente como 1 e incrementado de 1 a cada loop executado. Quando o valor do contador atinge o valor final (I=30), o loop executado pela ltima vez. O nmero 30 o valor final do loop e controla o nmero de loops.

O Comando ENDFOR, finaliza o loop e quando o valor inicial do contador menor que o valor final, este incrementado quando atinge o ENDFOR, caso contrrio o valor do contador decrementado.

Exemplo:

Programa NUMER

PRINTLN

READ ENTRE COM UM NUM NUM

PRINTLN

FOR A=1 TO NUM

PRINTLN A

ENDFOR

END

Este exemplo imprime na tela o valor de A iniciando em 1 at o valor que o usurio digitou. Se o usurio digitou 4 por exemplo :

1

2

3

4

Exerccio 13 :

Montar um programa que solicite ao usurio o nmero de peas que ele deseja verificar. Aps digitar este valor o usurio dever digitar tambm a medida do comprimento de cada pea.

Se a pea estiver com o valor acima de 30, o rob dever refugar a pea, caso contrrio dever colocar em uma esteira. Fazer esta operao para cada pea informada pelo usurio.

Ao final o programa dever apresentar ao usurio um relatrio final com os seguintes valores:

Total de peas:

xxxx

Quantidade de peas boas:xxxx

Porcentagem de peas boas:xxxxQuantidade peas ruins:

xxxxPorcentagem de peas ruins:xxxxE por ltimo dever perguntar se o usurio deseja executar novamente o programa ou sair do sistema.

18.10 Posies Vetoriais

Todas as posies e variveis que foram trabalhadas at agora eram individuais. Agora vamos conhecer o conceito de vetores.

Ao definir uma varivel criamos um lugar na memria do computador. Similarmente, ao definir um vetor criamos um nmero especfico de espaos na memria do computador para ordenar estas variveis.

COMANDO DIMP

Exemplo : dimp TESTE[10]

Cria um vetor com o nome teste e com 10 posies.

Define um vetor de posies. Para criar um vetor de posies para o grupo B, usamos o comando DIMPB.

O prximo passo assegurar valores para os elementos do vetor.

Para gravar uma posio em um vetor j definido podemos proceder da seguinte maneira :

Mover o rob para o ponto desejado

Digitar: HERE TESTE[1]

COMANDO ATTACH

Exemplo : attach TESTE

Anexa o vetor teste ao teach pendant

Atravs do TP referenciamos somente posies numricas, para informar ao controlador que as posies gravadas sero para um vetor especfico usamos o comando ATTACH.

O comando ATTACH fixa um vetor de posio especificado ao TP, de acordo com o grupo para o qual o vetor foi especificado.

Somente um vetor por vez pode ser attached para um grupo. Unindo outro vetor, este cancelar a unio do vetor anterior.

Outros comandos :

- ATTACH ?

-verifica quais vetores esto unidos ao TP.

- ATTACH OFFA-desconecta qualquer vetor ao TP, grupo A

- ATTACH OFFB-desconecta qualquer vetor ao TP, grupo B

18.11 I/Os

Com o uso de Inputs(entradas) e Outputs(sadas) possvel ao controlador do rob receber e enviar informaes ao ambiente.

Um rob por exemplo, pode ser usado para alimentar e retirar a pea de uma mquina CNC. As portas INPUTS e OUTPUTS do controlador e a mquina CNC transmitem e recebem informaes necessrias para sincronizar as operaes devidas de cada parte.

COMANDO DELAY

Exemplo: delay 500

Pra o programa por 5 segundos.

Pra o programa por n centsimos de segundos, passado este tempo, o programa prossegue.

COMANDO INPUT

Um INPUT um canal direto no qual os dispositivos perifricos externos podem comunicar-se com o controlador. Um sistema automatizado pode receber sinais perifricos sem a participao do usurio.

Os INPUTs do SCORBOT esto localizados na frente do controlador do rob. Ele possui 16 entradas, representadas por LEDs que so os INPUTS.

Para simular um INPUT externo, devemos aterrar esta entrada (conectando um cabo entre a porta de entrada e o terminal terra). Quando o cabo estiver conectado terra o LED do INPUT estar aceso. Quando desconectar, o LED apagar.

Os valores para operao do INPUT so :

Entre 0V e 1,5VDC = nvel lgico alto, 1, input on

Entre 2,5V e 24VDC = nvel lgico baixo, 0, input off

Um INPUT representado pela varivel lgica IN[n], onde n o nmero do INPUT. Por exemplo : Quando o INPUT 5 est ligado, IN[5]=1, quando desligado IN[5]=0.

O comando normalmente utilizado para controlar os INPUTs o IF. Exemplo :

PROG. INPUT

IF IN[1]=1

PRINTLN Entrada 1 ativa

ELSE

PRINTLN Entrada 1 desligada

ENDIF

PRINTLN FIM

END

Outro comando utilizado para ler as entradas o Wait.

COMANDO WAIT

Exemplo : WAIT IN[2]=1

O programa espera at que a entrada 2 esteja habilitada para passar para a prxima linha.

A execuo do programa suspensa at que a condio especificada seja verdadeira.

EXERCCIO 14

Escrever um programa que verifique qual entrada do controlador (entre a 1 e a 4) est acionada e retirar a pea que estiver no local. Pode colocar as pea em um lugar qualquer. Conectar, ou verificar se as entradas 1, 2, 3 e 4 do controlador esto ligadas nas chaves fim de curso onde as peas ficaro depositadas.

COMANDO OUPUT

Um OUTPUT um canal direto no qual o controlador pode mandar informaes para os dispositivos perifricos externos. Em um sistema automatizado o rob deve comunicar-se com outros dispositivos sem o auxilio do usurio.

Os OUTPUTs do SCORBOT esto localizados na frente do controlador do rob. Ele possui 16 sadas, representadas por LEDs que so os OUTPUTS.

As portas OUTPUTs consistem de 4 rels e 12 coletores livres.

O funcionamento das sadas do controlador descrito por :

Os 4 primeiros OUTPUTs so rels, conexo NO (normalmente aberto/open) e NC (normalmente fechado/close) para cada sada e as outras 12 sadas trabalham com coletores aberto enviando no mximo 24VDC (mdio 20VDC), quando o nvel da sada estiver alto OUT[5]=1.

Um OUTPUT representado pela varivel lgica OUT[n], onde n o nmero do OUTPUT.

Para operar com os OUTPUTs devemos utilizar o comando SET

Exemplo :

SET OUT[6]=1-liga a sada 6, envia 20VDC para a sada 6

SET OUT[6]=0-desliga a sada 6, retira o valor de tenso da sada 6.

EXERCCIO 15

Utilizando o exerccio 14, montar um programa que aps retirar as peas de acordo com as posies indicadas pelos INPUTS, coloque cada pea em um local especfico da bandeja, coloque a bandeja no pallet que est na esteira. Aps o rob se afastar da esteira, a mesma dever ser ligada atravs da sada 7.

Durante toda a movimentao do pallet uma lmpada dever estar ligada, aps colocar o pallet na esteira a lmpada dever apagar.

18.11 Subprogramas

COMANDO GOSUB

Exemplo: GOSUB TEST1

Envia a execuo do programa atual para o subprograma TEST1.

Transfere o controle do programa principal para um subprograma, comeando na sua primeira linha. Quando o comando END do subprograma atingido, a execuo do programa principal retomada com o comando que precede o comando GOSUB.

Exemplo:

Prog PRIN

Prog SUB1

SPEED 10

MOVED 1

OPEN

CLOSE

SET OUT[1]=1

MOVED 2

GOSUB SUB1

END

MOVED 3

OPEN

END

Executa os comandos:

Speed 10 do PRIN;

Abre a garra;

Seta a sada 1 para 1;

Vai para o programa SUB1;

Move para o ponto 1;

Fecha a garra;

Move para 2;

Retorna para o PRINC;

Move para o ponto 3;

Abre a garra,;

Sai do programa.

EXERCCIO 16

Montar um programa para controlar o brao do rob e a esteira(atravs do CLP), o programa dever conter 2 subprogramas, e utilizar os comandos : IF, FOR, DELAY, controle de INPUTS e OUTPUT e as posies devem ser gravadas em vetores.

RESUMO DOS COMANDOS

ItComandoUtilizao

01Edit Abrir um programa novo ou existente para digit-lo ou alter-lo. Ex.: EDIT PROG1

02Exit Fechar e validar um programa (verifica erros de sintaxe)

03List - diretoListar o programa (no possvel fazer alteraes)

04Dir - diretoListar os programas existentes no diretrio local

05Speed d/eSeleciona a velocidade de movimentao do rob

Ex.: SPEEDA 50 (velocidade para o rob em 50%)

SPEED 50 (velocidade para rob e trilho em 50 %)

06Open d/eAbre a garra do rob

07Close d/eFecha a garra do rob

08Move d/eMovimenta o rob para o ponto definido

Ex.: MOVE 10 ou MOVE JA[10]

09Abort diretoCtrl + a ou a + enter . Aborta qualquer movimento ou comando

10Run diretoServe para rodar o programa

Ex.: RUN PROG1

11Print d/edEscrever mensagem na tela

Ex.: PRINT JANELA

12Println edEscrever mensagem durante a execuo do programa

Ex.: PRINTLN JANELA

Ex.: PRINTLN Comentrio P1(varivel)PRINTLN sem comentrio deixa linha em branco

13Goto edSaltar dentro do programa para uma marca definida

Ex.: GOTO 1

14Label edDefinio de marca para futuro salto.

Ex.: LABEL 1

15Moved edMovimentar de forma aleatria para o ponto e somente permitir ler a prxima linha quando atingir esta posio.

Ex.: MOVED 10 ou MOVED JA[10]

16Here diretoGrava a posio atual do rob com o nome dado (definido anteriormente pelo comando Defp).

Ex.: HERE POS1

17Global d/edDefine varivel global, vlida para todos os programas.

Ex.: GLOBAL P1 P2 ..... At 8 variveis/comando.

18Set d/edDefine o valor da varivel ou clculo matemtico.

Ex.: SET P1 = 20; SET SOMA = NUM1 + NUM2

19Define edDefine uma varivel local, vlida somente dentro do programa em que foi criado.

Ex.: DEFINE P1 ... At oito variveis/comando.

20Read edPergunta ao usurio alguma informao e aguarda resposta para armazenar na varivel.

Ex.: READ Digite o valor da varivel P1 P1

21For edioAbrir um loop auxiliado por um contador

Ex.: FOR I = 1 to 30 ou FOR I = 1 TO P1

Onde: I = contador e P1 = quantidade a ser executada

22Endfor edioPara fechar um loop auxiliado por contador

Ex.: ENDFOR

23Moveld d/edMovimenta para uma posio definida em linha reta mas aguarda a concluso do movimento

24Movec d/edMovimenta para uma posio definida de forma circular

25Moves d/edMovimenta para uma posio definida passando por outros pontos intermedirios.

Ex.: MOVES POS1 POS5 ()trajetria contnua de 1 para 5)

26If/else/endif edMuda o fluxo do programa sob uma condio especfica.

Ex.: IF A > B (condies vlidas >, =,