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Tópicos Especiais 
em Robótica
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Wanderley Prado
Revisão Textual:
Prof.ª Dr.ª Luciene Oliveira da Costa Granadeiro
Histórico e Introdução
• Histórico;
• Definição;
• Classificação de Robôs;
• Composição de um Robô;
• Estado da Arte e Aplicações de Robôs.
• Apresentar informações básicas sobre robôs e Robótica.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Histórico e Introdução
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas:
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como seu “momento do estudo”;
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;
No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e 
sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam-
bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão 
sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-
são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o 
contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e 
de aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e de se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE Histórico e Introdução
Histórico
Olá, você sabe como surgiu a palavra robô? 
Esse termo foi criado por (GROOVER, 1988) Karel Capek, novelista e escritor 
de uma peça teatral da República Tcheca, que usou essa palavra pela primeira vez, 
em 1920. Em tcheco, a palavra é “robota”, que se pode traduzir como serviço com-
pulsório, atividade forçada ou trabalho escravo. Daí a palavra foi adaptada em 
inglês, virando “robot” e, mais tarde, traduzida para o português como “robô”.
Contudo, a ideia por trás dos robôs é mui-
to mais antiga. Basta citar a frase do sábio 
grego Aristóteles (séc. IV a.C.): “se os instru-
mentos pudessem realizar suas próprias tare-
fas, obedecendo ou antecipando o desejo das 
pessoas [...]”.
O termo “Robótica” foi criado em 1941, 
em uma obra literária do escritor russo-ame-
ricano Isaac Asimov (1920-1992), intitulada 
“Runaround”. O termo foi utilizado como o 
estudo e o uso de robôs. Mais tarde, o termo 
foi adotado pela comunidade científica.
Figura 1
Fonte: iStock/GettyImages
Asimov iniciou toda uma linha de ficção científica que fala sobre robôs e Robóti-
ca, e criou as famosas “Três Leis da Robótica”, que são:
1. Um robô não pode ferir um ser humano, ou por inação, permitir que um ser 
humano seja ferido;
2. Um robô deve obedecer às ordens dadas por humanos, exceto quando isso 
conflitar com a 1ª Lei;
3. Um robô deve proteger sua própria existência, a menos que isso conflite 
com a 1ª ou com a 2ª Leis.
Essas Leis da Robótica refletem a preocupação, inspirada por muitas obras de 
ficção científica, de que os robôs possam se voltar contra o ser humano. Muitas ou-
tras obras de ficção, por outro lado, apresentam uma visão positiva da Robótica, fa-
cilitando e contribuindo com o desenvolvimento das atividades humanas. E a ficção 
ajudou a popularizar a Robótica, e motivar várias pessoas a estudar e desenvolver 
projetos em Robótica.
Mas o que se pode dizer sobre o histórico real dos robôs e da Robótica? 
As ideias mais antigas que podem ser relacionadas com robôs são de 350 A. C., 
quando o matemático grego Arquitas de Tarento teria criado uma ave mecânica com 
propulsão a vapor.
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Leonardo da Vinci desenhou os detalhes de um cavaleiro mecânico. Estes de-
senhos ficaram perdidos por muitos anos e foram reencontrados nos anos 1950. 
O projeto era baseado na sua investigação anatômica que o levou a desenhar o 
famoso Homem Vitruviano.
O “robô” de da Vinci consistia de dois sistemas 
independentes: pernas com três graus de liberda-
de, e braços com quatro graus de liberdade (ombro, 
cotovelo, pulso e mãos). A energia para controlar 
os braços vinha do peito do robô, onde da Vinci 
projetou um controlador mecânico analógico pro-
gramável. As pernas recebiam energia através de 
cabos que eram conectados aos locais-chaves nos 
tornozelos, joelhos e quadris. Mas esse robô de 
da Vinci, embora uma ideia arrojada para época 
(século XV), não passou de uma série de desenhos 
que nunca saiu do papel.
O primeiro robô que foi construído e funcionou foi 
criado pelo francês Jacques Vaucanson (1709-1782), 
o qual fez um robô humanoide que tocava flauta.
Figura 2
Fonte: iStock/GettyImages
Mas nem todos os robôs são humanoides, feitos para se parecer com o ho-
mem. Nas aplicações industriais, há uma diversidade de formas. O surgimento do 
Comando Numérico (CN) e, depois, do Comando Numérico Computadorizado 
(CNC) deram um novo rumo ao desenvolvimento de máquinas programáveis, que 
são a base da Robótica. Outro campo de controle desenvolvido foi o telecomando, 
ou controle remoto, no qual é utilizado um manipulador remoto controlado por 
um humano. É amplamente utilizado para o manuseio de substâncias perigosas, 
tais como materiais radioativos.
Os manipuladores, também chamados de braço 
robótico, são o tipo principal de robô industrial moder-
no. Eles são uma combinação de comando numérico 
e telecomando.
Em outras palavras, temos um “manipulador” 
mecânico cujos movimentos são controlados por 
técnicas de programação similares às usadas em 
comandos numéricos. O primeiro a conciliar essas 
técnicas num dispositivo de Robótica foi o Inglês 
Cyril Walter Kenward em 1954. Em 1961, George 
C. Devol e Joseph Engelberger criaram o “Ajudan-
te Universal” UNIMATE e, em 1962, desenvolve-
ram a aplicação da Robótica na indústria.
Figura 3
Fonte: iStock/GettyImages
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UNIDADE Histórico e Introdução
O primeiro robô UNIMATE começou a operar na Ford Motor Company para 
descarregamento de uma máquina de fundição sob pressão, ainda com o nome de 
Dispositivo de Transferência Universal – UTD (Universal Transfer Device). E, em 
1978, foi criado o robô PUMA – Máquina Programável Universal de Montagem 
(Programable Universal Machine for Assembly). Daí em diante, uma série de 
outros robôs industriais foram criados. Mas vamos falar do estado da arte em robôs 
daqui a pouco, mais à frente.
Definição
Mas o que é um robô? Como podemos defini-lo? 
Temos diversas definições possíveis. Podemos começar pela forma mais sim-
ples, procurando em um dicionário. Segundo o dicionário Aurélio, temos:
“s. m. Aparelho automático, geralmente em forma de boneco, que é capaz 
de cumprir determinadas tarefas. / Fig. Pessoa que procede como um robô, 
isto é, que executa ordens sem pensar”.
Outra ideia é recorrer a uma associação 
especializada em Robótica, como a R.I.A. 
(Robotics Industries Association), que define:
”Robô é um manipulador reprogramável 
e multifuncional projetado para mover ma-
teriais, partes, ferramentas ou dispositivos 
especializados através de movimentos vari-
áveis, programados para desempenhar uma 
variedade de tarefas”.
Figura 4
Fonte: iStock/GettyImage
Podemos, ainda, recorrer a uma associação normativa, como a ISO 
(InternationalOrganization for Standardization) que gera normas técnicas am-
plamente utilizadas pela indústria. E definiu (norma ISO 10218): “uma máquina 
manipuladora com vários graus de liberdade controlada automaticamente, repro-
gramável, multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel para utilização em apli-
cações de automação industrial”. 
Opa... Graus de liberdade? Daqui para frente, esse e outros termos técnicos 
vão aparecendo. 
O fato é que, para um curso de base tecnológica (como o nosso), interessam as 
definições mais técnicas e o estudo dos robôs industriais.
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Quer ir adiantando a sua pesquisa sobre esses termos? Veja este glossário com termos apli-
cáveis à Robótica: https://goo.gl/RxNR5NEx
pl
or
Classifi cação de Robôs
É quase impossível fixar apenas uma 
maneira para classificar os robôs. Entre as 
várias existentes, vale a pena citar algumas, 
mais coerentes com a aplicação dos robôs 
industriais. O que nos permite deixar em 
segundo plano os robôs humanoides 
(feitos para se parecer com o ser humano) 
e os robôs do tipo veículo móvel. Os tão 
falados carros autônomos podem ser 
considerados robôs, assim como esse 
robô (da figura acima), que foi utilizado 
pela NASA para explorar a superfície do 
planeta Marte.
Figura 5
Fonte: iStock/GettyImages
Uma dessas formas de classificar os robôs é quanto à geração tecnológica (RI-
VIN,1988). Os robôs considerados de primeira geração são chamados de sequ-
ência fixa. Uma vez programados podem repetir uma sequência de operações. 
Mas, para realizar operações diferentes, precisam ser reprogramados. O ambiente 
de interação do robô na fábrica deve estar completamente estruturado (parame-
trizado), pois as operações exigem o posicionamento preciso dos objetos a serem 
trabalhados. A maioria dos robôs industriais em uso pertence a essa geração.
A segunda geração possui recursos computacionais e sensores que permitem 
que o robô possa agir em um ambiente parcialmente estruturado, calculando em 
tempo real os parâmetros para a realização de seus movimentos. Pegar uma peça 
que está deslocada de sua posição ideal e reconhecer uma peça a ser manipulada, 
em um conjunto de peças variadas, são características dessa geração.
A terceira geração apresenta inteligência suficiente para se conectar com outros 
robôs e máquinas, armazenar programas e se comunicar com outros sistemas com-
putacionais. É capaz, por exemplo, de tomar decisões em operações de monta-
gem, como montar uma adequada combinação de peças, rejeitar peças defeituosas 
e selecionar uma combinação correta de tolerâncias. O emprego desse tipo de robô 
em processos industriais ainda é incipiente.
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UNIDADE Histórico e Introdução
Outra forma de classificar os robôs é 
quanto à sua estrutura. Mas, para entender 
essa classificação, primeiro, precisamos co-
nhecer certos conceitos:
A parte estrutural do robô é chamada de 
manipulador mecânico. Uma combinação 
de elementos estruturais rígidos (corpos ou 
elos) conectados entre si através de articula-
ções (juntas), sendo o primeiro corpo deno-
minado base e o último extremidade termi-
nal, onde será vinculado o componente.
Na figura as juntas são os locais onde há 
rotação (ângulos θ) efetuador (garra ou fer-
ramenta). Em algumas literaturas, a região 
onde se acopla o efetuador é também cha-
mada de pulso ou punho.
Figura 6
Fonte: Craig J.J, 2005
• Elos: Os elos rígidos apresentam algum grau de flexibilidade, quando submetidos 
a esforços durante a realização de uma tarefa, sejam eles de natureza estática ou 
dinâmica. Portanto, nos robôs, a estrutura deve ser projetada para apresentar 
elevada rigidez aos esforços de flexão e torção. Os materiais mais empregados 
nas estruturas são alumínio e aço. Mais recentemente têm sido usadas fibras de 
carbono e de vidro, além de materiais termoplásticos e plásticos reforçados. 
• Junta: Em Robótica, geralmente utilizam-se dois tipos básicos de juntas para 
compor um par cinemático formado por dois elos adjacentes: junta de rotação 
ou junta prismática (linear = de translação). O uso dessas juntas visa tornar mais 
simples o processo de montagem e/ou fabricação dos componentes mecânicos 
que compõem uma junta. Outra vantagem refere-se ao controle do movimento 
relativo entre os elos, que depende de apenas uma variável de posição. O número 
de graus de liberdade que um robô apresenta é o número de variáveis indepen-
dentes de posição que precisam ser especificadas para se definir a localização de 
todas as partes do mecanismo, de forma inequívoca. O robô industrial é normal-
mente uma combinação de elos e juntas em forma de cadeia cinemática aberta. 
Portanto, o número de juntas equivale ao número de graus de liberdade.
As juntas (FU, 1987) podem ser rotativa, prismática, cilíndrica, esférica, parafuso 
e planar. Suas funcionalidades são descritas a seguir:
• A junta prismática ou linear: é a que se move em linha reta. É composta de 
duas hastes que deslizam entre si;
• A junta rotacional, ou rotativa: gira em torno de uma linha imaginária, es-
tacionária, chamada de eixo de rotação. Ela gira como uma cadeira giratória e 
abre e fecha como uma dobradiça;
• A junta esférica: funciona como a combinação de três juntas de rotação, reali-
zando a rotação em torno de três eixos;
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• A junta cilíndrica: é composta por duas juntas, uma rotacional e uma prismática;
• A junta planar: é composta por duas juntas prismáticas, realiza movimentos 
em duas direções;
• A junta fuso, ou parafuso: é constituída de um parafuso que contém uma 
porca a qual executa um movimento semelhante ao da junta prismática, po-
rém, com movimento no eixo central (movimento do parafuso).
Robôs industriais utilizam, em geral, apenas juntas rotativas e prismáticas. A jun-
ta planar pode ser considerada como uma junção de duas juntas prismáticas, e, 
portanto, é também utilizada. As juntas rotativas podem, ainda, ser classificadas de 
acordo com as direções dos elos de entrada e de saída em relação ao eixo de rotação. 
Tem-se, assim, as seguintes juntas rotativas:
• Rotativa de torção ou torsional T: os elos de entrada e de saída têm a mesma 
direção do eixo de rotação da junta.
• Rotativa rotacional R: os elos de entrada e de saída são perpendiculares ao 
eixo de rotação da junta.
• Rotativa revolvente V: o elo de entrada possui a mesma direção do eixo de 
rotação, mas o elo de saída é perpendicular a este.
Robôs industriais adotam, com frequência, soluções que tornam o reconheci-
mento das juntas mais complexo. De fato, dependendo da forma com que os elos 
são construídos numa representação esquemática, a nomenclatura do braço pode 
ser ambígua. 
• Graus de Liberdade (GL)
Os graus de liberdade (GL) determinam os movimentos do braço robótico no 
espaço bidimensional ou tridimensional. Cada junta define um ou dois graus de 
liberdade, e, assim, o número de graus de liberdade do robô é igual à somatória 
dos graus de liberdade de suas juntas. Por exemplo, quando o movimento relativo 
ocorre em um único eixo, a junta tem um grau de liberdade; caso o movimento se 
dê em mais de um eixo, a junta tem dois graus de liberdade. 
Observa-se que, quanto maior é a quantidade de graus de liberdade, mais com-
plicadas são a cinemática, a dinâmica e o controle do manipulador. O número de 
graus de liberdade de um manipulador está associado ao número de variáveis posi-
cionais independentes que permitem definir a posição de todas as partes de forma 
unívoca. Ou seja, sem margem para dupla interpretação.
De acordo com a Federação Internacional de Robótica (International Federation 
of Robotics – IFR), as principais configurações básicas quanto à estrutura mecânica 
dos robôs são as seguintes (IFR, 2000; SCHIAVICCO, SICILIANO, 1995):
1. Robô de Coordenadas Cartesianas/Pórtico (cartesian/gantry robot):
Esse tipo de robô possui três juntas prismáticas (PPP), que são três juntas line-
ares. Seu movimento é resultado de uma junta em relação à outra. Os eixos de 
movimento são coincidentes com um sistema decoordenadas cartesiano (x, y, z). 
Uma variante desse robô é a configuração tipo pórtico (gantry). O volume de tra-
balho gerado é cúbico.
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UNIDADE Histórico e Introdução
Figura 7
Fonte: Romano V.F, 2002
Robôs Cartesianos: (a) tipo convencional, (b) tipo pórtico.
2. Robô de Coordenadas Cilíndricas (cylindrical robot):
É formado por duas juntas prismáticas e uma de rotação (PPR). Geralmente, uma 
prismática na base, seguida por uma de rotação e outra (por fim) prismática. Temos, 
então, como movimentos, duas translações e uma rotação. Nesse caso, o volume de 
trabalho gerado é cilíndrico.
Figura 8 – Robô de coordenadas cilíndricas: (a) volume de trabalho, (b) robô
Fonte: Romano V.F, 2002
3. Robô de Coordenadas Esféricas (spherical robot):
Nesse tipo de robô, os eixos de movimento formam um sistema de coordenadas 
de referência polar, através de uma junta prismática e duas de rotação (PRR). 
São feitos para ter grande alcance e capacidade de carga. Em geral uma primeira 
junta de rotação se move em torno de um eixo vertical, e a segunda (também de 
rotação) gira o conjunto em torno de um eixo horizontal, ficando a translação para o 
final. O volume de trabalho gerado é aproximadamente uma esfera.
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Figura 9 – Robô de coordenadas esféricas: (a) vista lateral (b) vista de cima
Fonte: Craig J.J, 2005
4. Robô SCARA:
SCARA é uma sigla em inglês, que corresponde a “Selective Compliance Assembly 
Robot Arm”, e significa “Braço Robótico para Montagem de Conformidade Seletiva”. 
Um robô que apresenta duas juntas de rotação dispostas em paralelo, para se ter movi-
mento num plano, e uma junta prismática perpendicular a esse plano (PRR). Precisão 
e repetibilidade são os pontos fortes, mas tem alcance limitado. O SCARA é muito 
empregado em tarefas de montagem de componentes de pequenas dimensões, como 
placas de circuitos eletrônicos. O volume de trabalho gerado por esse tipo de robô é 
aproximadamente cilíndrico.
Figura 10 – Robô tipo SCARA: (a) vista lateral (b) vista de cima
Fonte: Craig J.J, 2005
5. Robô Articulado ou Antropomórfi co ou Revoluto (articulated robot):
É o que tem mais versatilidade de movimentos em um espaço compacto. Possui 
ao menos três juntas de rotação. O eixo de movimento da junta de rotação da base é 
ortogonal às outras duas juntas de rotação que são simétricas entre si. Seu volume de 
trabalho apresenta uma geometria mais complexa em relação às outras configurações.
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UNIDADE Histórico e Introdução
Figura 11 − Robô articulado
Fonte: Acervo do conteudista
6. Robô Paralelo (parallel robot):
Esse robô apresenta configuração tipo plataforma, e mecanismos em forma de 
cadeia cinemática fechada. As principais características são o volume de trabalho 
(aproximadamente semiesférico) reduzido, porém, com alta velocidade.
Figura 12 - Robô Paralelo
Fonte: Craig J.J, 2005
Composição de um Robô
Para constituir um robô industrial, várias áreas são envolvidas: mecânica, elétrica, 
eletrônica, hidráulica/pneumática, engenharia de controle, e tais robôs apresentam os 
seguintes componentes, que estarão integrados: 
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• Manipulador Mecânico: é a parte estrutural do robô. Já falamos sobre ele a 
pouco, inclusive sobre elos e juntas. Dois itens principais da constituição de um 
robô. E agora vamos falar dos outros itens importantes que formam um robô.
• Sistema de Transmissão: a movimenta-
ção de cada corpo ocorre devido à trans-
missão de potência mecânica (torque/
força e velocidade angular/linear) origina-
da de um atuador. Os sistemas de trans-
missão são componentes mecânicos cuja 
função é transmitir potência mecânica dos 
atuadores aos elos. A escolha desses com-
ponentes depende de parâmetros de pro-
jeto como a potência transmitida, os tipos 
de movimentos desejados e a localização 
do atuador em relação à junta controlada.
Figura 13
Fonte: iStock/GettyImages
• Atuadores: são componentes que convertem energia elétrica, hidráulica, ou 
pneumática, em potência mecânica. Através dos sistemas de transmissão, a 
potência mecânica gerada pelos atuadores é enviada aos elos para que os 
mesmos se movimentem.
 » Atuadores hidráulicos e pneumáticos:
Os atuadores hidráulicos e pneumáticos podem ter a forma de cilindros li-
neares para gerar os movimentos lineares, ou motores, para proporcionar 
deslocamentos angulares. Ambos são conectados a válvulas direcionais (pré-
-atuadores) que gerenciam a direção do deslocamento do fluido nos atuado-
res, a partir de sinais gerados de uma unidade de comando. Os atuadores 
hidráulicos permitem a implementação de controle contínuo e acurado de 
posicionamento e velocidade devido a incompressibilidade do fluido (óleo hi-
dráulico), resultando numa elevada rigidez, porém, isso pode tornar instável 
o controle de força. Outra característica é a elevada relação entre a potência 
mecânica transmitida pelo atuador e o seu peso, o que possibilita a construção 
de unidades compactas de alta potência. Uma bomba é utilizada para forne-
cer o óleo hidráulico para o atuador hidráulico através das válvulas direcionais. 
Os atuadores pneumáticos são utilizados em robôs industriais que operam 
com movimentação de cargas entre posições bem definidas, limitadas por 
batentes mecânicos, o que caracteriza o movimento ponto-a-ponto. A baixa 
rigidez desses atuadores devido à compressibilidade do fluido (ar comprimido), 
permite que sejam obtidas operações suaves, porém, essa característica o 
torna pouco preciso quanto ao controle de posicionamento entre as posições 
limites. A natureza binária do movimento desses atuadores (posição estendida 
ou retraída) implica em um controle simples e de baixo custo. Para um correto 
funcionamento dos atuadores, convém a instalação de unidades de prepara-
ção (filtro, dreno, regulador de pressão com manômetro etc.), no circuito de 
ar comprimido, antes da entrada deste nas válvulas direcionais.
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UNIDADE Histórico e Introdução
Figura 14
Fonte: iStock/GettyImages
 » Atuadores eletromagnéticos:
Os atuadores eletromagnéticos são os mais utilizados em robôs, principal-
mente atuadores do tipo motores de corrente contínua e de passo. Como 
vantagens, pode-se citar a grande variedade de fabricantes disponíveis no 
mercado, o fato de os motores elétricos, quando associados a sensores, po-
derem ser empregados tanto para o controle de força quanto da posição do 
robô, e a facilidade de se programar seus movimentos, já que eles podem ser 
controlados por sinais elétricos.
Os motores de corrente alternada, os motores lineares e atuadores do tipo 
solenoide têm sido cada vez mais empregados em projetos de manipuladores 
mecânicos. Recentes pesquisas indicam que os materiais com memória de 
forma têm bom potencial para serem usados na construção de atuadores.
• Sensores: fornecem parâmetros sobre o comportamento do manipulador, ge-
ralmente em termos de posição e velocidade dos elos em função do tempo, 
e do modo de interação entre o robô e o ambiente operativo (força, torque, 
sistema de visão) à unidade de controle. 
 » Sensor de posição
O sensor de posição determina as posições dos elos ou de elementos externos, 
informando ao sistema de controle que, então, executa as decisões apropriadas 
para o funcionamento. Um tipo de sensor de posição, por exemplo, é o “en-
coder”, que informa a posição por meio de contagem de pulsos. Nesse caso, 
tem-se uma fonte de luz, um receptor e um disco perfurado, que irá modular a 
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recepção da luz ao girar. Esse disco está preso a uma junta, de forma a criar um 
movimento rotacional, enquanto que a fonte de luz e o receptor estão fixos. A 
rotação do disco cria uma série de pulsos pela interrupção ou não da luz recebi-
da pelo detector. Esses pulsos de luz são transformados pelo detector em uma 
série de pulsos elétricos. 
 » Sensor de toque
O sensor de toque fornece um sinal binário de saída que indica se houve ou não 
contato com o objeto. Um dos modelos mais simples é feito com duas chapas 
de metal que devem ser tocadas ao mesmo tempo pelosdedos de uma pessoa. 
A resistência dos dedos é suficiente para acionar um circuito sensível.
 » Sensor de pressão
O sensor de pressão é uma estrutura mecânica planejada a deformar-se den-
tro de certos limites. Um modelo simples desse tipo de sensor pode ser feito 
com material de esponja condutora, pois ela tem uma resistividade elevada 
que se altera quando deformada. Outro modelo mais sofisticado e versátil e 
o strain-gage, que é, na sua forma mais completa, um resistor elétrico com-
posto de uma finíssima camada de material condutor. As tensões mecânicas 
são proporcionais às deformações medidas pelo sensor.
• Unidade de Controle: responsável pelo gerenciamento e monitoração dos 
parâmetros operacionais requeridos para realizar as tarefas do robô. Os co-
mandos de movimentação enviados aos atuadores são originados de controla-
dores de movimento (computador industrial, CLP, placa controladora de passo) 
e baseados em informações obtidas através de sensores.
• Efetuador: é o elemento de ligação entre o robô e o meio que o cerca. Pode ser 
do tipo garra ou ferramenta. O principal escopo de uma garra é pegar um deter-
minado objeto, transportá-lo a uma posição pré-estabelecida e, após alcançar tal 
posição, soltá-lo. A ferramenta tem como função realizar uma ação ou trabalho 
sobre uma peça, sem necessariamente manipulá-la.
Os efetuadores, também chamados de órgãos terminais, requerem cuidados 
ao serem projetados, pois é necessário haver controle da forca que será apli-
cada em um objeto. Para isso, alguns efetuadores terminais são dotados de 
sensores que fornecem informações sobre os objetos.
Existe uma grande variedade de modelos de garras que podem ser utilizadas em 
diversas aplicações, como:
• Garra de dois dedos;
• Garra para objetos cilíndricos;
• Garra articulada.
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UNIDADE Histórico e Introdução
A garra de dois dedos é um modelo simples e com movimentos paralelos ou 
rotacionais. Esse modelo de garra proporciona pouca versatilidade na manipulação 
dos objetos, pois existe limitação na abertura dos dedos. Dessa forma, a dimensão 
dos objetos não pode exceder essa abertura. A garra de objetos cilíndricos consiste 
de dois dedos com semicírculos, os quais permitem segurar objetos cilíndricos de 
diversos diâmetros diferentes. 
Já a garra articulada tem a forma mais similar à mão humana, a qual proporcio-
na uma versatilidade considerável para manipular objetos de formas irregulares e 
tamanhos diferentes. Essa característica está relacionada com a quantidade de elos, 
que são movimentados por cabos ou músculos artificiais, entre outros.
Estado da Arte e Aplicações de Robôs
A Robótica tem diversas aplicações hoje 
em dia, e tem potencial para a criação de 
inúmeras outras em um futuro próximo.
Uma das mais conhecidas é a aplicação 
industrial, mas robôs podem ser usados para 
uma vasta gama de finalidades, como entre-
tenimento (exemplos: brinquedos, atores, 
monstros de filmes), educação, realização de 
ações a distância, cirurgias delicadas, agricul-
tura de precisão e exploração de ambientes 
insalubres. Vejamos algumas aplicações e seu 
estado da arte atual.
Figura 15
Fonte: iStock/GettyImages
No caso das aplicações industriais, podemos citar as mais conhecidas. Ao final 
da unidade, apresentaremos alguns links para exemplos de fabricantes de robôs, 
vídeos que ilustram algumas aplicações. Nos sites de fabricantes, você pode encon-
trar muitas informações técnicas e os mais recentes desenvolvimentos disponíveis 
para o mercado. Então vamos lá!
• Movimentação:
 » Movimentação de peças entre posições definidas;
 » Transporte de peças entre esteira transportadora e máquinas operatrizes;
 » Carregamento e descarregamento de peças em máquinas operatrizes;
 » Carregamento e descarregamento de peças em magazines;
 » Paletização.
• Processamento:
 » Soldagem por resistência elétrica (pontos) ou a arco (contínua);
 » Fixação de circuitos integrados em placas;
 » Pintura e envernizamento de superfícies;
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 » Montagem de peças;
 » Acabamento superficial;
 » Limpeza através de jato d’água e abrasivos;
 » Corte através de processos por plasma, laser, oxi-corte ou jato d’água;
 » Fixação de partes com parafusos, deposição de cola, rebites;
 » Empacotamento.
• Controle de qualidade:
 » Inspeção por visão;
 » Verificação dimensional de peças através de sensores.
A Robótica na agricultura não é um conceito novo, mas ainda é pouco implan-
tada em muitos lugares, por uma série de motivos, como fragilidade das máquinas, 
tecnologia mecânica dispendiosa, trabalho sob limite da capacidade da máquina, 
bem como a eficiência do trabalho ainda precisar ser melhorado e adaptado a di-
versas situações. Além disso, em um ambiente ao ar livre, é difícil diluir os custos de 
capital em diversas operações, porque a maioria dos robôs são desenvolvidos para 
uma única aplicação, e a necessidade ocorre tipicamente em apenas uma estação 
(INAMASU, 2011). 
Os robôs agrícolas variam de grandes equipamentos até pequenos veículos autôno-
mos ou robôs manipuladores construídos para aplicações específicas. A concepção do 
robô é geralmente determinada pelo ambiente em que opera. Ambientes ao ar livre, 
geralmente, permitem a utilização de robôs de grande porte, como tratores autôno-
mos. No entanto, os robôs exteriores requerem sofisticados sistemas de navegação 
para explorar um ambiente desestruturado (CHEN, 2012).
Outra aplicação bem interessante é na medicina, as cirurgias robóticas ganharam 
destaque, como uso do sistema Da Vinci. A maior parte dessas cirurgias pertence 
à urologia, seguida pela cirurgia cardiotorácica, cirurgia geral, ginecologia, tópicos 
gerais (estudos de custo-benefício, outcomes e end-points cirúrgicos), pediatria e 
otorrinolaringologia. Outra aplicação médica é a dos nano-robôs, ou seja, robôs 
construídos na escala dos nanômetros. Estudos estão sendo feitos para desenvolver 
robôs que possam entrar na corrente sanguínea. E eliminar vírus que seu sistema 
imunológico e as drogas não conseguem combater. 
E, assim, temos também outras aplicações. Mas vamos focar nos robôs indus-
triais, objetivo do nosso estudo, e avançar para a Próxima Unidade.
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UNIDADE Histórico e Introdução
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Sites
Tecmundo
Site de notícias especializado em tecnologia. É possível acompanhar as novidades da 
robótica e tecnologias adjacentes.
https://goo.gl/ANvFeJ
International Federation of Robotics
No site da IFR veja a sessão história da robótica (aba association, subitem Robot 
History) e há também interessantes materiais para download grátis (aba World 
Robotics/Statistics, subitem Free Downloads)
https://goo.gl/jSzbcB
Wikipédia
É uma enciclopédia livre, on-line. Pode-se digitar diversas palavras-chave sobre 
robótica e pesquisar as definições. Traz também diversos exemplos.
https://goo.gl/Xp5MQ
Howstuffworks
O título do site significa ”Como as coisas funcionam”. Tem várias sessões e, como o 
nome diz, a ideia é mostrar o princípio de funcionamento de algo que não conhecemos. 
Digite Robot e comece a explorar...
https://goo.gl/DKj4QQ
 Vídeos
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/--3LdtGFyMk
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/D4eirAQBBN0
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/bvEzDNxj7hA
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/8pWpbOAXvO8
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/dQ-ydg8zCMU
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/cYasz_sbyjg
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 Vídeos
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/GUdF8I9xFX0
Vídeos com exemplos de aplicação em várias áreas:
https://youtu.be/0XdC1HUp-rU
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UNIDADE Histórico e Introdução
Referências
CAMARGO, Valter L. A. de. Elementosde automação. São Paulo: Érica, 2014. 
ISBN 9788536518411.
CRAIG, John J. Introduction to Robotics-Mechanism and Control. Upper 
Saddle River: Pearson, 2005. ISBN 0131236296.
LAMB, Frank. Automação industrial na prática. Porto Alegre: AMGH, 2015. 
ISBN 9788580555141.
ROMANO,V.F. Robótica Industrial: Aplicação na Indústria de Manufatura e 
de Processos. São Paulo: Edgar Blucher, 2002.
ROMERO, Roseli A. F. et al. Robótica Móvel. Rio de Janeiro: LTC, 2014. ISBN 
978-85-216-2642-8.
PAZOS, Fernando. Automação de Sistemas e Robótica. Rio de Janeiro: AXCEL 
Books, 2002. ISBN: 8573231718.
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