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Projeto Integrador de Competências em Ciência da Computação III Atividade 1 Você está passando por um processo de seleção em uma empresa de grande porte que utiliza robôs industriais para realizar suas operações. Durante as dinâmicas de seleção, um recrutador lhe faz as seguintes perguntas: 1 – quais são os tipos de juntas rotativas utilizadas na anatomia de um braço mecânico? Resposta: • 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. 2 – se tivesse que construir uma casa e fosse possível utilizar um robô de grande porte, porém de baixo custo, que depositasse a massa nas coordenadas da casa depositando-a em camadas, que tipo de robô seria o ideal para essa tarefa? Resposta: Uma opção adequada seria um robô cartesiano. Em função de ser composto por 3 juntas prismáticas, este tipo de robô pode se deslocar, em movimento linear, através de 3 eixos (x, y, z), o que gera um volume de trabalho paralelepipédico, bem aderente à arquitetura da maioria dos ambientes de uma casa. Como características adicionais apropriadas ao objetivo pretendido, este tipo de robô pode ter grandes dimensões e alcance e também se adéqua ao requisito de baixo custo. 3 – há uma nova linha de montagem a ser criada na empresa, a operação nessa nova linha é complexa e temos insumos e componentes que se encontram em diversas posições e alturas, alguns são bem pesados. Tem-se um debate acalorado sobre o tema, todavia, você percebe uma oportunidade para expor sua ideia quanto ao tipo de robô que seria útil para a empresa. Responda: Resposta: Poucos indicadores de requisitos foram apresentados, o que, é claro, dá margem há muita suposição e amplia as possibilidades de respostas adequadas. Detalhamento da especificação: • Pretende-se um robô para uma função de montagem; • Os componentes encontram-se em posições e alturas diversas, não especificadas; • Alguns componentes “são bem pesados”, sem, no entanto, ter seus pesos especificados; • Não foi especificado o tamanho dos componentes; • Não há requerimento para alta repetibilidade ou precisão; Pré-análise: Há, basicamente, seis tipos de robôs: • Cartesiano: boa capacidade de carga; alcança qualquer posição dentro de seu espaço operacional paralelepipédico; requer grande área operacional e de instalação; • Scara: capacidade de carga até, aproximadamente, 20 Kg; alta precisão e repetibilidade; alcance limitado; • Articulado: alta capacidade de carga; alcança qualquer posição e orientação dentro de seu espaço de trabalho; requer pequeno espaço físico; • Paralelo (Delta): baixa capacidade de carga; alta precisão; • Cilíndrico: boa capacidade de carga; espaço de trabalho cilíndrico; está caindo em desuso; • Esférico ou Polar: bom alcance; está caindo em desuso; a) Cite ao menos 2 tipos de robôs que seriam úteis nesse trabalho. Resposta: Em função dos componentes de montagem estarem em posições e alturas diversas deve-se pensar em um robô com versatilidade de movimento e alcance. Foi citado que os componentes são bem pesados, o que exige um robô com boa capacidade de carga (como não foi especificado, estou supondo pesos acima dos 20 kg). Nada foi dito com relação ao tamanho dos componentes ou à necessidade de alta repetibilidade ou precisão. Portanto versatilidade de movimento, amplitude de alcance e boa capacidade de carga são os elementos que satisfazem aos requisitos propostos. Diante do pouco que foi dito para compor os requisitos do tipo de robô apropriado, verifica-se que, dentre os seis tipos de robôs, aqueles que seriam adequados à montagem em questão são os esféricos (polares) e os articulados. b) Discorra sobre as diferenças entre eles. Resposta: O robô do tipo esférico se compõem de duas juntas rotativas associadas a uma junta prismática. Tem grande alcance e suporta grande carga. Tem um volume de trabalho esférico. O robô articulado se compõe de três juntas rotativas. É o mais versátil dentre todos os manipuladores e permite os maiores movimentos em seu espaço de trabalho. Tem grande capacidade de carga. c) Qual robô você escolheria? Justifique. Resposta: A princípio ambos os tipos de robô seriam adequados, pois ambos são versáteis, têm grande alcance e grande capacidade de carga. Mas levando-se em conta o fato de que robôs esféricos estão caindo em desuso, torna-se, obviamente, inapropriado indicá-los para novos projetos. Desta forma, a escolha recai sobre os robôs do tipo articulado. 4 – uma das nossas divisões trabalha com a indústria automobilística e precisamos testar as suspensões que desenvolvemos para diversos veículos de várias marcas. Portanto, precisamos de um simulador onde possamos colocar um piloto de provas e fazer os testes de forma virtual, porque estamos em um regime de economia de custos e colocarmos protótipos em pistas custa muito caro, bem mais caro que construir um simulador. a) Que tipo de estrutura robótica podemos utilizar para que o simulador seja o mais realista possível com relação aos quesitos de velocidade e tempo de resposta? Resposta: Na indústria automobilística, robôs que simulam o desempenho dinâmico de um veículo em movimento por diversos tipos de terrenos diferentes são denominados de Simuladores Dinâmicos de Direção. Este é, exatamente, o tipo de estrutura robótica adequada para o teste virtual de suspensões. b) Justifique sua resposta. Resposta: Quando os testes de projetos de suspensões são realizados no mundo virtual em vez de no mundo real há uma grande economia de tempo e custos. Os parâmetros do tipo de carro e os tipos de terreno para os quais a suspensão está sendo desenvolvida são alimentados no simulador. Parâmetros da própria suspensão também são inseridos de modo a permitir que os testes simulados possam constatar a dinâmica da suspensão e detectar problemas de projeto antes da construção real da mesma. Ajustes digitais podem ser realizados, a qualquer momento, para novos testes. Materiais e desenhos alternativos podem, também, ser testados de modo bem mais rápido do que seria possível em um ambiente de projeto físico. O teste virtual também é ecologicamente válido, favorecendo a sustentabilidade do negócio e apresentando a empresa como socialmente responsável. c) Pesquise e desenhe um rascunho dessa estrutura com o berço do piloto.
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