Prova - Gabarito - Robótica Industrial

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05/02/2024, 20:33 Cosmos · Cosmos
https://kroton.platosedu.io/lms/m/aluno/disciplina/index/3075581/8680877# 1/6
Robótica industrial
Professor(a): Bruno Henrique Oliveira Mulina (Doutorado)
1)
2)
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!
Ao desenvolver uma aplicação envolvendo manipuladores robóticos, é necessário antes que sejam programadas as ações a serem
realizadas. Existem diversos modos de programação de um manipulador, envolvendo desde o posicionamento manual nas coordenadas
desejadas até o uso de linguagens computacionais de alto nível, onde o programador deve apenas indicar a tarefa desejada e a linguagem de
programação se ocupará dos detalhes necessários à realização da tarefa. Entre as formas de programar, tem-se a o método ___________ que
pode ser feit(o)a a distância, com o envio de comandos ao manipulador em questão. Quando se é possivel o uso de manipulador real, o modo
____________ permite que as coordenadas de movimento sejam inseridas de forma direta, sem a necessidade de interface de programação.
Quando ocorre a incapacidade de acesso ao manipulador, o método ____________ permite que sejam testadas e validadas, mesmo de que
maneira incial, as condições de movimento. O método de programação __________ permite a programação a distancia do manipulador, desde
que com a ajuda de um modelo físico como manipulador.
As expressões que completam corretamente a frase são:
Alternativas:
Telecomando; offline; simulação física; implícito.
Simulação física; offline; com uso de simuladores; telecomando.
Telecomando; direto; offline; simulação física.  CORRETO
Online; telecomando; offline; nível das juntas.
Implícita; online; offline; telecomando.
Código da questão: 48776
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.
O centro de massa de um corpo deve estar obrigatoriamente no meio do objeto, já que a
geometria define a distribuição de massa.
A inércia ocorrida no centro de massa deve ser calculada com base na
geometria do objeto original.  CORRETO
Se avaliarmos a velocidade ao longo de todos os pontos de um corpo, sempre encontraremos no centro de
massa o valor nulo.
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.
Resolução comentada:
De acordo com o desenvolvimento do texto, o método que se programa a distância com o envio de comando é o telecomando.
Quando se é possivel usar o manipulador, a porgramação é direta, sem a necessidade de nenhuma ferramenta de programação. O
método offline permite os testes sem o manipulador, a partir do uso de simuladores virtuais. E a simulação física é também realizada a
distancia, mas os pontos são fornecidos via movimentação de um manipulador-mestre, com as mesmas características do manipulador
alvo.
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.
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4)
Código da questão: 59302
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 sensor de 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:
Apenas II, III e IV.
Apenas I, II, III e V.
Todas estão corretas.
Apenas a I e III.  CORRETO
Apenas I, II e III.
Código da questão: 59351
O manipulador é uma máquina de uso geral, sendo capaz de realizar uma determinada tarefa conforme o órgão terminal instalado em sua
extremidade. De acordo com a tarefa, este órgão pode ser do tipo ferramenta ou garra. Com relação aos órgãos terminais dos manipuladores:
( ) As garras são mais utilizadas por suportarem mais carga do que os ganchos.
( ) As garras magnéticas podem ser usadas em diversas aplicações, envolvendo o transporte de qualquer tipo de carga.
( ) As garras são sempre compostas de dedos com articulações que permitem segurar qualquer tipo de objeto, desde que sejam menores que
as dimensões.
( ) Ferramentas são órgãos terminais de aplicação sempre específica.
( ) Existem garras que conseguem realizar suas atividades mesmo não estando na direção correta.
Alternativas:
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.
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.
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6)
F - F - F - V - V.  CORRETO
V - V - F - F - V.
V - F - F - F - F.
F - F - V - F - F.
V - V - F - F - F.
Código da questão: 48768
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:
A primeira asserção está correta e a segunda está incorreta.  CORRETO
A primeira asserção está incorreta e a segunda está correta.
A primeira e a segunda asserção estão incorretas.
Ambas as asserções estão corretas e a segunda justifica a primeira.
Ambas as asserções estão corretas, mas não possuem relação.
Código da questão: 48774
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 a V.
Apenas II e IV.
II, IV e V.  CORRETO
Todas estão incorretas.
Resolução comentada:
Analisando as alternativas, temos que o primeiro item está incorreto, pois os ganchos permitem elevar e transportar as maiores cargas,
porém ao custo da necessidade de apoios específicos para seu uso. O segundo item está incorreto, pois as garras magnéticas somente
funcionam com materiais com propriedades magnéticas. O terceiro item está errado, pois as garras não necessariamente são
compostas de dedos articulados. O quarto item está correto, pois cada ferramenta tem sua funcionalidade (pintar, soldar, cortar). E o
quinto item está correto, pois os ganchos não possuem controle de direção, sendo possível sua utilização sem definir uma direção de
trabalho específica.
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.
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8)
I, II e V.
Código da questão: 48762
Ao estudar os movimentos do manipulador abaixo, é possível identificar os eixos de movimento de cada junta. A partir da técnica de
Denavit-Hartenberg para modelagem do manipulador, é possível inclusive saber de que modo cada eixo altera sua direação com relação a um
sistema de referência, normalmente localizado na base. Então, para o manipulador da figura a seguir, os eixos de movimento referentes as
juntas 1, 2 e 3, quando comparado ao sistema de coordenadas da base, coincide com os eixos, respectivamente:
Figura – Modelo de manipulador Scara
Alternativas:
Para as juntas 1 e 2, os eixos variam entre x e y, x, enquanto na junta 3 o eixo alterna entre y e z.
A primeira junta tem o eixo em x, a segunda em y e a terceira em z.
A primeira junta tem seu eixo variando entre x e y, z, enquanto a segunda e a terceira juntas têm o eixo de movimento entre y e z.
Todos os eixos coincidem e são iguais a z.  CORRETO
Os eixos das juntas 1 e 2 se localizam na direção z, enquanto da junta 3 o eixo se apresenta na direção x.
Código da questão: 48759
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:
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: parâmetros de movimento da base ao elemento terminal, e depois elemento terminal até a base calculando os
esforços.
Resolução comentada:
Segundo a técnica de D-H, o eixo z é disposto coincidindo com o eixo de atuação de cada junta. Lembrando que a contagem das juntas
se inicia sempre a partir da base em direção à ferramenta. Então, a junta 1 rotaciona sobre o eixo z (o elo 1 percorre o plano xy). Do
mesmo modo, a junta 2 rotaciona sobre o eixo z. A junta 3 é uma junta prismática, em que o eixo de atuação promove a subida e a
descida da ferramenta ao longo do eixo z. Então, a resposta é que todas as juntas possuem o eixo z, segundo a técnica de Denavit-
Hartenberg.
05/02/2024, 20:33 Cosmos · Cosmos
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9)
10)
F – F – F – F – V.
V – V – V – F – F.
F – V – V – V – V.  CORRETO
V – V – F – F – V.
F – V – F – V – F.
Código da questão: 48733
No estudo sobre os sistemas de coordenadas, é comum definir um como a referência para análise de todo o espaço de interesse. Porém,
esse conceito se torna vago e complexo no estudo de manipuladores, já que cada grau de liberdade fornecido por uma junta promove um
conjunto novo de movimentos. Por isso:
I. É muito importante definir um sistema de referência único, já que a criação de outros sistemas de coordenadas tornaria o estudo do
movimento do manipulador complexo.
II. É possível mesclar diferentes tipos de sistemas de coordenadas (cartesiana, polar, cilíndrica) na análise das coordenadas de um
manipulador, já que isso simplifica os cálculos a serem realizados, uma vez que é possível definir o tipo de coordenadas dependendo do tipo
de movimento permitido.
III. A distinção dos corpos rígidos de um manipulador pode facilitar o entendimento sobre o movimento, já que permite compreender como
cada porção do manipulador age.
IV. Um sistema de coordenada importante no manipulador é o que se localiza na extremidade, fixando a ferramenta. Esse sistema informa
qual a direção que a ferramenta está orientada para a realização das atividades.
V. A direção do sistema de coordenadas do último elo do manipulador não faz muita diferença para o manipulador,já que a ferramenta deve
ser capaz de realizar as rotações nos três eixos de modo a corrigir sua posição.
Estão corretas as afirmações:
Alternativas:
III e IV.  CORRETO
II, III e V.
Apenas III.
I e IV.
Apenas V.
Código da questão: 48737
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas:
Ao compreender como o manipulador deve se mover, o operador determina diversos parâmetros. Para atividades como pintura, é importante
escolher o controle ____________ da trajetória e a discretização ____________, já que assim o controlador busca traçar uma trajetória mais
____________ com relação à original, fazendo com que a ____________ realize seu trabalho corretamente.
Alternativas:
Contínuo; circular; próxima; garra.
PTP; circular; rápida; ferramenta.
Contínuo; linear; próxima; garra.
Contínuo; circular; próxima; ferramenta.  CORRETO
Contínuo; circular; rápida; garra.
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.
Resolução comentada:
As asserções III e IV estão corretas. A asserção I está errada quando se refere à adição de sistemas de coodenadas adicionais como um
problema para o estudo no manipulador. Já a asserção II está errada por dizer que é possível operar tipos de sistemas de coordenadas
diferentes ao mesmo tempo. Caso isso seja feito, a coordenada de um ponto poderia ser resultado da soma de uma coordenada
cartesiana com uma polar, o que não representa nada. A asserção V está incorreta, pois se refere ao movimento do punho como
necessário para ajustar a posição. O correto é dizer que ajusta a direção da ferramenta.
Resolução comentada:
05/02/2024, 20:33 Cosmos · Cosmos
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Código da questão: 48766
Para atividades como a pintura, o trajeto a ser seguido é importante. Então, é importante escolher o controle contínuo de trajetória.
Para que a trajetória seja mais próxima à original, a discretização circular é a mais indicada, já que permite contornar geometrias de
forma mais suave. A movimentação do manipular tem por objetivo mover a ferramenta ao longo de sua atividade. Desse modo, a
expressão completa referente à questão é:
Ao compreender como o manipulador deve se mover, o operador determina diversos parâmetros. Para atividades como pintura, é
importante o escolher o controle contínuo da trajetória e a discretização circular, já que assim o controlador busca traçar uma trajetória
mais próxima com relação à original, fazendo com que a ferramenta realize seu trabalho corretamente.
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