prova de robótica industrial

Prévia do material em texto

Prepare-se! Chegou a hora de você testar o conhecimento adquirido nesta disciplina. A Avaliação Virtual (AV) é composta por questões objetivas e corresponde a 100% da média final. Você tem até cinco tentativas para “Enviar” as questões, que são automaticamente corrigidas. Você pode responder as questões consultando o material de estudos, mas lembre-se de cumprir o prazo estabelecido. Boa prova!
Parte superior do formulário
1)
É muito inportante estudar e comprender o comportamento do manipulador. E isso pode ser feito por meio de testes ou de modelos matemáticos. O modelo matemático, mesmo sendo mais complexo de ser obitido que os testes, tem a vantagem de permitir simular diversas condições sem comprometer o manipulador. O modelo dinâmico informa que:
( ) A força de gravidade tem importância no cálculo do modelo dinâmico do manipulador.
( ) O termo refrente à inércia é válido apenas no cálculo via formulação Newton-Euler.
( ) A velocidade dos elos não influencia nos esforços sobre as juntas, apenas a aceleração.
( ) Somente é possível calcular os modelos se estiverem no plano cartesiano.
( ) O termo que recebe a influência da gravidade depende da velocidade do elemento.
Alternativas:
· V - V - F - F - F.
· F - F - V - V - F.
· F - F - V - F - F.
· V - F - F - F - F.
checkCORRETO
· V - V - F - F - V.
Resolução comentada:
Analisando as afirmativas, temos que o primeiro item está correto, já que a gravidade é representada pelo termo G(q). O segundo item está errado, já que a inércia é importante para a modelagem dinâmica, independente da formulação. O que ocorre é que a formulação de Newton-Euler utiliza a inércia em seus cálculos. O terceiro item está errado, já que temos presente o termo , que se refere à velocidade generalizada. O quarto item está errado, pois o modelo é válido independente do sistema de coordenadas adotado, apenas sendo escrito para o sistema desejado. O quinto item está errado ao definir que o termo referente à gravidade está relacionado à posição, e não à velocidade.
Código da questão: 48763
2)
Observe este manipulador:
Figura 1 – Manipulador a ser estudado no exercicio
Fonte: elaborada pelo autor.
Considere que os elos têm tamanho de 1 m, que as juntas rotativas permitem rotação de 360º e as juntas prismáticas permitem o deslocamento linear de até 1m. Ao programar um movimento sobre o plano XY, o operador marca quatro pontos sobre este plano. Ao mandar o manipulador executar um movimento por esses quatro pontos, o manipulador erra as coordenadas determinadas. Diante do acontecimento, avalie as asserções.
I. Esse erro pode não ser consequência do algoritmo de geração de trajetória, mas sim do próprio projeto do manipulador.   
PORQUE
II. Dependendo do movimento que é executado, as juntas podem não ser capazes de executá-lo em tempo hábil. Isso é consequência do controle de aceleração polinomial, que sempre fornece a máxima energia, ou nenhuma, para os atuadores.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas, bem como a relação entre elas:
Alternativas:
· A primeira asserção e a segunda estão corretas, mas não possuem relação.
· A primeira asserção está correta e a segunda está incorreta.
checkCORRETO
· A primeira asserção está incorreta e a segunda está correta.
· A primeira asserção e a segunda estão corretas, e a segunda justifica a primeira
· A primeira e a segunda asserção estão incorretas.
Resolução comentada:
A primeira asserção está correta. Dependendo das características do movimento requerido, as juntas podem não ter capacidade de realizar o movimento (aceleração grande, carga mecânica acima das especificações, etc.). O erro da segunda asserção está ao dizer que o controle polinomial fornece toda ou nenhuma energia ao atuador responsável por mover a junta. Esse tipo de controle é característico do modelo em degrau, e não o polinomial, que é mais suave.
Código da questão: 48769
3)
No estudo dos parâmetros de Denavit-Hartenberg, alguns parâmetros são obtidos de acordo com as especificações do manipulador, enquanto outros dependem do deslocamento provocado por cada junta. Uma junta prismática, cujo eixo de movimento é ___, varia seu parâmetro ___ ao executar o deslocamento linear. Já a junta rotacional, comum em manipuladores, tem seu eixo de movimento dado como ___, variando o parâmetro D-H ___ .
Alternativas:
· 
· Variável; l; z; α.
· x; d; z; α.
· 
· 
checkCORRETO
Resolução comentada:
Código da questão: 48755
4)
Dentre os diversos modelos de manipulador, um projetista produziu o conceito apresentado na figura, onde estão presentes juntas rotacionais e prismáticas. Observando este manipulador:
Figura 1 – Manipulador teorico referente à questão
Fonte: elaborada pelo autor.
I. Ao avaliar seu modelo dinâmico, caso a extremidade da ferramenta esteja em contato com a superfície, o componente do modelo dinâmico do manipulador referente à gravidade será nulo.  
PORQUE
II. Porque, uma vez que energia potencial é nula na ferramenta (se estivermos usando a formulação de Euler-Lagrange) ou o momento seja nulo (na formulação de Newton-Euler), não existe esforço sobre as juntas na direção z.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas, bem como a relação entre elas:
Alternativas:
· A primeira asserção está correta e a segunda está incorreta.
· A primeira asserção e a segunda estão corretas, e a segunda justifica a primeira.
· A primeira asserção está incorreta e a segunda está correta.
· A primeira e a segunda asserção estão incorretas.
checkCORRETO
· A primeira asserção e a segunda estão corretas, mas não possuem relação.
Resolução comentada:
As duas asserções estão incorretas. Com relação às asserções, o termo referente à energia potencial realmente é nulo na ferramenta, porém todos os demais elos do manipulador ainda possuem energia potencial (a não ser que estajam repousados no plano de referência (o que não aparenta na figura). Por esse motivo, ambas as alternativas estão incorretas.
Código da questão: 48764
5)
Um manipulador pode ser controlado de diversas formas, aplicando ou não sensores, permitindo a retroalimentação das informações referentes às ações realizadas. De acordo com a precisão desejada no movimento do manipulador e do tipo de atividade a ser realizada, podem ser escolhidos controles mais simples ou mais complexos.
Diante da afirmação, avalie as asserções.
I. É sabido que, durante o tempo de vida de um manipulador, podem ocorer variações no seu funcionamento. A instalação de sensores pode estender a vida útil do manipulador, já que é possivel mensurar essas variações.
PORQUE
II. Com a instalação dos sensores, é possivel implementar o controle em malha fechada, muito usado para manipuladores que aplicam atuadores pneumáticos e hidráulicos.
Assinale a alternativa acerca das asserções supracitadas, bem como a relação entre elas:
Alternativas:
· Ambas as asserções estão corretas, mas não possuem relação.
· A primeira asserção está incorreta e a segunda está correta.
· Ambas as asserções estão corretas e a segunda justifica a primeira.
· A primeira asserção está correta e a segunda está incorreta.
checkCORRETO
· A primeira e a segunda asserção estão incorretas.
Resolução comentada:
A primeira asserção está correta em dizer que, com o tempo, o manipulador pode sofrer com variações no seu funcionamento, como, por exemplo, as folgas. A instalação de sensores pode, sim, estender a utilização desse manipulador, desde que aplicados com a malha fechada, como cita a asserção II. Mas o erro na asserção II está em dizer que esse tipo de controle é usado em sistemas pneumáticos. Sistemas pneumáticos não permitem controle preciso, então são aplicados principalmente em sistemas com malha aberta.
Código da questão: 48774
6)
O manipulador robótico consiste de elementos estruturais e de movimento. Para que todas as partes funcionem de forma correta, são inseridos componentes que promovam o movimento (os atuadores) e os elementos sensitivos (os sensores).
I. Os manipuladores necessitam de pelo menos um atuador para poder se movimentar.
II. Um sensorde posição pode ser usado em uma garra a fim de que ela não esmague o objeto segurado.
III. Um sensor de posição permite que o manipulador saiba sua velocidade com relação a um objeto.
IV. Sensores analógicos não podem ser aplicados em situações onde a variavel a ser medida possui apenas dois estados, como na identificação de presença de um objeto na frente do manipulador ou não.
V. Um controle em malha aberta não usa nenhum tipo de sensor.
Estão corretas as afirmações:
Alternativas:
· Todas estão corretas.
· Apenas a I e III.
checkCORRETO
· Apenas II, III e IV.
· Apenas I, II e III.
· Apenas I, II, III e V.
Resolução comentada:
A alternativa I está correta, já que são os atuadores que fornecem a energia para a movimentação do manipulador (não confundir com a junta, que permite o movimento).
A alternativa II está errada, pois o sensor de posição informa a distância com o objeto, e se encostou ou não. Agora, a força aplicada ao objeto não é capaz de mensurar sem um sensor de força ou pressão.
A alternativa III está correta, já que, sabendo a variação na posição e o tempo gasto, sabe-se a velocidade.
A alternativa IV está incorreta, pois a leitura o tipo de variável não afeta na distinção dos sensores em digital ou analógico. Caso um sensor analógico venha a ser usado para medir uma variável digital, a saída desse sensor se limitará a mostrar dois níveis de saída, proporcionais aos valores da variável de entrada.
A alternativa V está
errada, pois o controle em malha aberta pode contar com sensores fim de curso.
A distinção entre malha aberta e fechada está no controle contínuo do atuador,
no caso da malha fechada, e apenas no ligar e desligar do atuados, no caso da
malha aberta.
Código da questão: 59351
7)
O conceito de centro de massa é muito importante em diferentes áreas de pesquisa,
pois permite simplificar em grande parte dos casos o processamento matemático a
ser desenvolvido. Dentre as afirmações dadas a seguir, marque a alternativa
correta:
Alternativas:
· Por ser adimensional, o centro de massa é aquele ponto onde a massa do
corpo pode ser considerada nula por conta do comportamento médio do corpo
naquele ponto.
· Se avaliarmos a velocidade ao longo de todos os pontos de um corpo, sempre encontraremos no centro de
massa o valor nulo.
· A inércia ocorrida no centro de massa deve ser calculada com base na
geometria do objeto original.
checkCORRETO
· O centro de massa é o ponto no corpo onde a massa pode ser considerada
nula, já que é o ponto cuja somatória dos efeitos físicos do corpo se anulam.
· O centro de massa de um corpo deve estar obrigatoriamente no meio do objeto, já que a
geometria define a distribuição de massa.
Resolução comentada:
O centro de massa de um corpo não precisa estar obrigatoriamente no meio do objeto, já que a geometria define a distribuição de massa.
A massa no centro de massa não é nula, ela apenas representa a massa do corpo.
Se avaliarmos a velocidade ao longo de todos os pontos de um corpo, nem sempre encontraremos no centro de massa o valor nulo, depende do movimento.
O centro de massa, como o nome mesmo informa, é o
ponto onde todas as análises referentes à massa do corpo podem ser concentradas
e refletem o comportamento do corpo como um todo, não estando necessariamente
no centro geométrico do corpo. Por isso, a massa desse ponto somente será nula
se a massa do corpo for nula também, o que é irreal. Porém, mesmo não tendo
dimensão, os cálculos envolvendo o centro de massa consideram o momento de inércia
do corpo, que depende da geometria.
Código da questão: 59302
8)
Dentro da robótica, temos apresentados diferentes conceitos relacionados à aplicação e funcionamento dos manipuladores robóticos. Com relação a eles, marque V ou F.
( ) Um robô, segundo a definição moderna, é algo que executa uma atividade pré-programada, intrínseca ao desenvolvimento do mesmo, realizando uma atividade única conforme foi desenvolvido.
( ) A cadeia cinemática de um robô permite definir se o manipulador será capaz de possuir carga máxima. Um robô com cinemática fechada suporta cargas maiores do que um equivalente de cadeia aberta.
( ) O eixo de movimento define o número de graus de liberdade de um manipulador. Independente do número de graus de liberdade, um robô, para realizar todos os movimentos possiveis, depende de no mínimo seis graus de liberdade.
( ) A robótica é uma porção da automação responsável pelo uso de máquinas para facilitar as atividades humanos de forma automática.
( ) Diferentes combinações de juntas podem produzir espaços de trabalho iguais. Por exemplo, um manipulador que tenha na base uma junta rotativa e depois uma prismática pode gerar um espaço de trabalho idêntico a um manipulador que se inicie com uma prismática e depois uma rotativa
A sequência correta das afirmações é:
Alternativas:
· F – V – F – V – F.
· F – V – V – V – V.
checkCORRETO
· F – F – F – F – V.
· V – V – F – F – V.
· V – V – V – F – F.
Resolução comentada:
A primeira afirmação está errada, pois a definição moderna de robô o define como algo multifuncional e reprogramável, não limitado a uma única função pré-determinada. As demais afirmações estão corretas.
Código da questão: 48733
9)
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas apresentadas na expressão a seguir:
Ao escolher um sensor para a instrumentação de um manipulador, é importante definir diferentes características de operação do mesmo, como a fato do sensor ser digital ou analógico; a(o) ____________, relacionada com os valores máximos e minimos lidos; a(o) ____________, que permite saber quais os menores valores de exitação, ou estímulo, que o sensor percebe; a(o) ____________, que permite saber a qualidade apresentada pelo sensor; e a(o) ____________, que informa sobre a necessidade ou não de uma nova calibração. Além desse(a)s, a(o) ____________, que, no caso de uma nova calibração, poderá ser diferente daquela fornecida pelo fabricante.
Alternativas:
· Sensibilidade; precisão; resolução; exatidão; linearidade.
· Faixa; sensibilidade; precisão; exatidão; linearidade.
checkCORRETO
· Faixa; resolução; precisão; exatidão; linearidade.
· Faixa; resolução; erro; exatidão; linearidade.
· Faixa; resolução; erro; exatidão; precisão.
Resolução comentada:
A característica relacionada aos valores máximos e mínimos lidos por um sensor é a faixa de leitura. Quem define os menores valores de excitação, assim como a relação entre o valor de entrada e de saída, é a sensibilidade. A característica relacionada à qualidade do sensor é a precisão. E quem informa sobre a necessidade de uma nova calibração é a exatidão ou erro. A linearidade pode ser afetada pela nova calibração.
Código da questão: 48771
10)
Dentre as formulações possíveis para obter o modelo dinâmico do manipulador, temos o método de Euler-Lagrange e Newton-Euler. Dada as afirmações:
I. Ambos os métodos se baseiam no estudo da energia que cada elo possui durante o movimento, acumulando as energias cinéticas e de inércia.
II. O método de Newton-Euler aplica os conceitos de momento para obter as relações de força e torque necessárias à formulação.
III. O método de Newton-Euler é um método numérico (recursivo) para calcular os esforços e os parâmetros de movimento. Para isso ele executa uma análise da base até o elemento terminal para definir os esforços e depois retorna calculando os parâmetros de movimento.
IV. O método de Euler-Lagrange tem por vantagem resultar em um modelo analítico e direto.
V. As análises a serem realizadas em ambos os casos consideram o centro de massa, já que simplifica o processo de formulação.
Estão corretas as afirmações:
Alternativas:
· Apenas II e IV.
· I, II e V.
· Todas estão incorretas.
· Apenas a V.
· II, IV e V.
checkCORRETO
Resolução comentada:
A alternativa I está errada, pois o modelo de Newton-Euler aplica o conceito de momento e força em sua formulação, e não da energia. A alternativa III está incorreta ao citar que o processo de determinação dos parâmetros de movimento é feito após o cálculo dos esforços e na ordem: parâmetrosde movimento da base ao elemento terminal, e depois elemento terminal até a base calculando os esforços.
Código da questão: 48762
Parte inferior do formulário