Sistemas para Automação e RobóticaRobótica

História da Robótica– O precursor do termo robô (Groover, 1988) foi Karel Capek,

novelista e escritor de uma peca teatral da Tchecoslovaquia,que usou pela primeira vez, em 1920, a palavra “robota”(serviço compulsório, atividade forcada) originando a palavra“robot” em ingles e traduzido para o português como “robo”.

– Inicialmente foram as indústrias que mais se beneficiaram– Inicialmente foram as indústrias que mais se beneficiaramcom o desenvolvimento da robótica, aumentando aprodução e eliminando tarefas perigosas, antes executadaspor seres humanos

Robótica– Veículos Autônomos Não Tripulados

• Sistema de localização (com ou sem GPS)

• Planejamento de trajetória em meio a obstáculos

• Sistema de visão

– Futebol de robôs

– Robótica Industrial– Robótica Industrial

Robótica– Veículos Autônomos Não Tripulados

Robótica– Veículos Autônomos Não Tripulados (localização)

Robótica– Futebol de Robôs

Robótica– Planejamento de trajetórias

Robótica– Planejamento de trajetórias (heurística colônia de formigas)

Robótica– Localização e Mapeamento Simultâneos

Automação da Produção• Automação

– É uma tecnologia que faz uso de sistemas mecânicos,elétricos, eletrônicos e de computação (emprego de robôs)para efetuar o controle de processos produtivos.

– Exemplo: linha de montagem automotiva.

– Pode ser fixa, flexível e programável– Pode ser fixa, flexível e programável• Fixa

– As máquinas são específicas para o produto a ser produzido

• Flexível– A máquina pode ainda ser programada para produzir um produto semelhante.

• Programável– A variedade de produtos diferentes que pode ser produzida é alta.

– É empregada, por exemplo, numa linha de montagem automotiva.

Automação da Produção

Automação da Produção

• Os robôs são totalmente programáveis, possuem braçosmóveis e são empregados em uma variedade de atividades

– Carregamento e descarregamento de máquinas

– Soldagem

– Pintura e jateamento– Pintura e jateamento

– Processos de conformagem e usinagem

Automação da Produção• Pintura Automotiva

Automação da Produção• Usinagem Automatizada

Automação da Produção• Soldagem Automatizada

Fundamentos da tecnologia de robôs

• A robótica abrange tecnologia de mecânica, eletrônica e computação.Alem disso, participam em menor grau teoria de controle, microeletrônica,inteligência artificial, fatores humanos e teoria de produção.

• Trataremos apenas de robôs industriais (empregados na automação daprodução).

• Na terminologia apresentada para robôs industriais, um robô serácomposto de um circuito eletrônico computadorizado de controle e ummecanismo articulado denominado manipulador.composto de um circuito eletrônico computadorizado de controle e ummecanismo articulado denominado manipulador.

• Usaremos de maneira indistinta os termos– robô,

– braço mecânico,

– mecanismo robótico,

– manipulador,

– manipulador mecânico

– manipulador robótico

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais• Braço

– Elos unidos por juntas de movimento relativo.

– O braço é fixado a base por um lado e ao punho pelo outro

• Juntas– São acopladas aos acionadores (por exemplo motores) para

realizarem os movimentos individualmente

– São dotadas de capacidade sensorial (capacidade de percepção)– São dotadas de capacidade sensorial (capacidade de percepção)

– São instruídas por um sistema de controle.

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais• Punho

– Várias juntas próximas entre si , que permitem a orientação do órgãoterminal .

• Órgão Terminal– Mão ou ferramenta destinada a realizar a tarefas específica

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais

• Tipos de Juntas ou Articulações– Prismática ou linear:

• Move em linha reta. São compostas de duas hastes que deslizam entre si;

– Rotativa de torção ou torcional T

• Os elos de entrada e de saída tem a mesma direção do eixo de rotaçãoda junta.

– Rotativa rotacional R:

• Os elos de entrada e de saída são perpendiculares ao eixo de rotação da• Os elos de entrada e de saída são perpendiculares ao eixo de rotação dajunta.

– Rotativa revolvente V:

• O elo de entrada possui a mesma direção do eixo de rotação, mas o elo desaída e perpendicular a este.

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais

• Junta prismática ou linear

– Move em linha reta. São compostas de duas hastes quedeslizam entre si;

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais

• Rotativa de torção ou torcional T

– Os elos de entrada e de saída tem a mesma direção do eixo derotação da junta.

Eixo de rotação: ------

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais

• Rotativa rotacional R– Os elos de entrada e de saída são perpendiculares ao eixo de rotação da junta.

Eixo de rotação

Eixo de rotação: ------

Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais

• Rotativa revolvente V:

– O elo de entrada possui a mesma direção do eixo de rotação, mas o elo de saída e perpendicular a este.

Eixo de rotação: ------