O que é um Robô? É uma máquina que pode ser programada para executar várias tarefas

Transcrição

1 O que é um Robô? É uma máquina que pode ser programada para executar várias tarefas Uma máquina que recebe informação através do ambiente que a rodeia (sensores) e usa essa informação para excutar instruções para realizar determinada tarefa Um manipulador multifunção desenhado para mover materiais, componentes ou outros dispositivos através de movimentos programáveis, destinados à execução de uma variedade de tarefas (Robot Institute of America) Um robô é uma máquina que pode ser programada para realizar uma grande variedade de tarefas, da mesma forma que um computador é um circuito electrónico que pode ser programado para fazer uma variedade de tarefas (McKerrow)

2 História 1250 O Bispo Albertus Magnus organizou um banquete em que os convidados eram servidos por criados de metal. S. Tomás de Aquino chamou então ao Bispo feiticeiro O filósofo e matemático françês Descartes construiu uma mulher autómato a que chamou Ma fille Francine. Numa viagem que Descartes fez a bordo de um navio, o autómato foi atirado borda for a pelo capitão que achou que a boneca era obra do diabo.

3 História 1738 Jacques de Vaucanson construiu im pato mecânico com mais de 4000 partes. O pato grasnava, banhavase, bebia água, comia, digeria e ainda evacuava Maillardet fez uma boneca que escrevia em Françês e Inglês.

4 História 1923 Robot Origem na palavra checa robot (worker). Foi usado para descrever trabalhadores fictícios no filme Rossum s Universal Robots do autor checo Karel Kapek, nos anos 1920s. Nesta história um cientista inventa robôs para ajudar as pessoas a desempenharem tarefas simples e repetitivas. No entanto, uma vez que os robôs habituaram-se a combater eles revoltam-se contra os seus donos e tomaram conta d mundo.

5 História 1940 Sparko, o cão da Westinghouse dog, feito de componentes mecânicos e elécctricos.

6 História Primeiro filme na Alemanha envolvendo robôs Metropolis (1926) Electro robô andante (1939) Livro I Robot do Isaac Asimov (1950) Leis de Asimov 1. Um robô não deve magoar um ser humano, ou através de inacção permitir que tal aconteça 2. Um robô deve obedecer às ordens dos seres humanos, excepto quando essas ordens entrarem em conflito com a primeira lei 3. Um robô deve proteger a sua existência desde que não entre em conflito com a primeira e segunda lei

7 Robótica A Robótica é uma disciplina que envolve: Desenho, manufactura, controlo e programação de robôs O uso de robôs para resolver problemas O estudo dos processos de controlo, sensores e algoritmos utilizados pelos humanos, animais e máquinas A aplicação destes processos de controlo e algoritmos aos robôs

8 Robôs Aplicações Se for perigoso para os humanos Robôs Móveis Espaço Vulcões Oceanos Outros planetas Se for monótono e sujo Robôs industriais

9 Robôs Trabalho Divertimento Exploração espacial Movimento Sentir

10 Tipos Robôs Móveis Industriais Humanóides

11 Robôs Móveis

12 Humanoides

13 Robôs Industriais

14 Robôs Móveis de Patas

15 Trabalhando Tarefas repetitivas bastante aborrecidas Ideais para tarefas precisas e repetitivas Os robôs não se aborrecem nem se cansam 90% dos robôs estão instalados em fábricas e mais de 50% fazem carros Os robôs montam paineis de carros (car body panels) soldam-nos uns aos outros, pintam-nos e ainda movimentam carros completos ou parcialmente montados.

16 Áreas Paletização Montagem Problema dos feeders Design for assembly (DFA) Soldadura Por arco Por pontos Pintura Agricultura Tosquia de ovelhas Ceifeiras automáticas

17 Paletização

18 Montagem

19 Soldadura

20 Pintura

21 Tipos Robôs Industriais Articulados Robôs que emulam as características do braço humano (antropomórficos) Todas as juntas são de revolução Paralelos Gantry type

22 Manipuladores (geometrias) Cartesiana 3 juntas prismáticas x,y,z Cilíndrica 2 juntas prismáticas (ombro e cotovelo) - z e r 1 junta de revolução (tronco) - teta Polar ou esféricas 2 juntas de revolução (tronco e ombro) qe f 1 junta prismática (cotovelo) - r Articulado 3 juntas de revolução -q1, q2 e q3

23 Robôs SCARA - Selective Compliance Automatic Robot Arm Desenhado para evitar pequenos erros de posição Coordenadas Coordenadas motor Coordenadas junta Coordenadas mundo Coordenadas ferramenta

24 Robôs Paralelos Vantagens High payload capacity High throughput movements (high accelerations) High mechanical rigidity Low moving mass High natural frequency Simple mechanical construction Actuators can be located on the base Desvantagens Limited working volume Direct geometric and differentials models are difficult to establish Singularities within working volume High coupling between the the moving kinematic chains

25 Actuadores Pneumáticos Baratos Alta velocidade Energia comúm numa fábrica A compressibilidade do ar limita o control e a precisão Poluição sonora Hidráulicos Grande potência comparado com tamanho Velocidades moderadas O óleo é incompressível daí resultando que após o posicionamento as juntas não se mexem Bom controlo de servos Caro Problemas de manutenção Difícil de miniaturizar Eléctricos Rápidos e precisos É possível aplicar técnicas de controlo sofisticadas ao movimento Relativamente baratos São essencialmente unidades de alta velocidade com baixo torque, resultando por isso na necessidade de caixas de engrenagens São necessários travões para posições de lock

26 Partes de um Robô Controlador Braço Drives Ferramenta Sensor