Automação na Manufatura

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<p>Automação da Manufatura</p><p>Material Teórico</p><p>Responsável pelo Conteúdo:</p><p>Prof. Dr. Silvio Sza� r</p><p>Revisão Textual:</p><p>Prof.a Dr.a Rosemary To� oli</p><p>Robôs Industriais e Robótica</p><p>v1.1</p><p>• Robôs Industriais e Robótica;</p><p>• Conclusão.</p><p>· Conhecer os tópicos da área de robótica, com foco no robô industrial</p><p>e a sua aplicação na automação da manufatura.</p><p>OBJETIVO DE APRENDIZADO</p><p>Robôs Industriais e Robótica</p><p>Orientações de estudo</p><p>Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem</p><p>aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua</p><p>formação acadêmica e atuação profissional, siga</p><p>algumas recomendações básicas:</p><p>Assim:</p><p>Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte</p><p>da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e</p><p>horário fixos como seu “momento do estudo”;</p><p>Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma</p><p>alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo;</p><p>No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos</p><p>e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você</p><p>também encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão</p><p>sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados;</p><p>Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus-</p><p>são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o</p><p>contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e</p><p>de aprendizagem.</p><p>Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte</p><p>Mantenha o foco!</p><p>Evite se distrair com</p><p>as redes sociais.</p><p>Mantenha o foco!</p><p>Evite se distrair com</p><p>as redes sociais.</p><p>Determine um</p><p>horário fixo</p><p>para estudar.</p><p>Aproveite as</p><p>indicações</p><p>de Material</p><p>Complementar.</p><p>Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma</p><p>Não se esqueça</p><p>de se alimentar</p><p>e de se manter</p><p>hidratado.</p><p>Aproveite as</p><p>Conserve seu</p><p>material e local de</p><p>estudos sempre</p><p>organizados.</p><p>Procure manter</p><p>contato com seus</p><p>colegas e tutores</p><p>para trocar ideias!</p><p>Isso amplia a</p><p>aprendizagem.</p><p>Seja original!</p><p>Nunca plagie</p><p>trabalhos.</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Para contextualizar o tema tratado na nossa unidade III, da disciplina de</p><p>Automação da Manufatura, é sugerido que o aluno assista ao vídeo GetInside na</p><p>Intel 45nm Chip Factory, da empresa Intel, de 2007.</p><p>No vídeo, é apresentada a instalação da fábrica de semicondutores com</p><p>tecnologia de 45nm e poderá o espectador observar a utilização de vários sistemas</p><p>de robótica e de automação da manufatura.</p><p>Apesar de tratar-se de um vídeo de 2007, já com 5 anos de tecnologia</p><p>aplicada, o vídeo permite mostrar a sofisticação que envolve uma moderna</p><p>manufatura de semicondutores e sua forma de operar.</p><p>Sendo a Intel a empresa número 1 em desempenho e tecnologia no mundo</p><p>moderno, será possível observar como é uma fábrica desse tipo, aqueles aspectos</p><p>que antes eram considerados apenas de ficção científica no passado, para concluir</p><p>como é a automação da manufatura do século 21.</p><p>A seguir o endereço (link) para acessar o filme indicado.</p><p>GetInside na Intel 45nm Chip Factory</p><p>https://youtu.be/RIpcC5E20OQ?si</p><p>Fica a sugestão que o aluno observe com bastante atenção o filme e anote</p><p>todos os tipos de robôs, que aparecem em operação fabril nessa planta</p><p>manufatureira de semicondutores da Intel.</p><p>Bom trabalho a todos!</p><p>Contextualização</p><p>8</p><p>9</p><p>Para contextualizar o tema tratado na nossa unidade III, da disciplina de</p><p>Automação da Manufatura, é sugerido que o aluno assista ao vídeo GetInside na</p><p>Intel 45nm Chip Factory, da empresa Intel, de 2007.</p><p>No vídeo, é apresentada a instalação da fábrica de semicondutores com</p><p>tecnologia de 45nm e poderá o espectador observar a utilização de vários sistemas</p><p>de robótica e de automação da manufatura.</p><p>Apesar de tratar-se de um vídeo de 2007, já com 5 anos de tecnologia</p><p>aplicada, o vídeo permite mostrar a sofisticação que envolve uma moderna</p><p>manufatura de semicondutores e sua forma de operar.</p><p>Sendo a Intel a empresa número 1 em desempenho e tecnologia no mundo</p><p>moderno, será possível observar como é uma fábrica desse tipo, aqueles aspectos</p><p>que antes eram considerados apenas de ficção científica no passado, para concluir</p><p>como é a automação da manufatura do século 21.</p><p>A seguir o endereço (link) para acessar o filme indicado.</p><p>GetInside na Intel 45nm Chip Factory</p><p>https://youtu.be/RIpcC5E20OQ?si</p><p>Fica a sugestão que o aluno observe com bastante atenção o filme e anote</p><p>todos os tipos de robôs, que aparecem em operação fabril nessa planta</p><p>manufatureira de semicondutores da Intel.</p><p>Bom trabalho a todos!</p><p>Atualmente, é difícil não imaginar uma planta de manufatura automatizada</p><p>onde não existam robôs aplicados ao seu conjunto de automação da manufatura.</p><p>Na nossa primeira unidade, visualizamos vídeos de fabricantes da linha</p><p>automotiva onde robôs são empregados em suas linhas de manufatura de veículos,</p><p>com aplicações como a deposição de cola no vidro, soldagem do monobloco da</p><p>carroceria do veículo entre outras aplicações de produção e montagem.</p><p>Nesta Unidade da disciplina de Automação da Manufatura, vamos tentar</p><p>resumir e discutir um pouco dos robôs industriais e da área de robótica, nos</p><p>seguintes aspectos:</p><p>1. Definição de robôs;</p><p>2. Componentes da estrutura mecânica de robôs industriais;</p><p>3. Campos de aplicações de robôs industriais;</p><p>4. Componentes do sistema de controle e sensoriamento de robôs</p><p>industriais;</p><p>5. Tópicos da cinemática de robôs;</p><p>6. Tópicos do planejamento da trajetória de robôs industriais;</p><p>7. Tópicos sobre a programação de robôs industriais.</p><p>Há diversas definições formais de robô, o que não é de estranhar-se uma</p><p>vez que os robôs e a robótica continuam sendo uma área em constante e</p><p>permanente evolução que pertence e ao mesmo tempo pode incluir a área de</p><p>automação.</p><p>Dito isso, atualmente é comum considerar o robô uma área da automação</p><p>industrial. Ou seja, ao menos os robôs manipuladores, os braços robóticos,</p><p>industriais e os robôs móveis que são inseridos em processos industriais.</p><p>Com o avanço da tecnologia e a migração dos robôs e a robótica em áreas</p><p>antes discutidas apenas na ficção científica, como aplicações de robôs</p><p>companheiros e robôs cirúrgicos, entre outras aplicações modernas dos robôs, fica</p><p>então a pergunta: Qual a definição de robô?</p><p>Robôs Industriais e Robótica</p><p>Defi nição de robô</p><p>9</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Para responder a esta pergunta, vou utilizar e citar algumas definições e</p><p>como elas estabelecem um universo, mais ou menos restrito da visão da aplicação</p><p>do robô sob a óptica da automação da manufatura, ou aplicação industrial da</p><p>robótica.</p><p>1. Segundo a AFRI (Association Française de Robotique Industrielle):</p><p> manipuladores modestos, efetuando automaticamente sequências de</p><p>trabalho variáveis, ou mesmo fixas, devem ser denominados robôs. E</p><p>mais ainda, a robótica deve englobar todas as novas adaptações em</p><p>máquinas conhecidas e todas as máquinas desenvolvidas com base</p><p>na utilização de técnicas modernas de controle, da informática e de</p><p>novos sensores.</p><p>Assim, podemos visualizar os robôs industriais como sendo definidos como</p><p>máquinas que conjugam a polivalência dos telemanipuladores e o elevado grau de</p><p>automatismo das máquinas de controle numérico. Além disso, devem ter um grau</p><p>de adaptabilidade que permita sua atuação numa vizinhança complexa e evolutiva,</p><p>substituindo ou ampliando funções de ação do homem, constituindo um meio de</p><p>produção extremamente versátil.</p><p>Então, vale perguntar e sugerir uma pesquisa:</p><p>Há no mercado alguma máquina que se enquadre nessa</p><p>definição?</p><p>2. O Robot Institute of America (RIA) deu uma definição menos restritiva,</p><p>substituindo a noção de adaptação pela noção de reprogramação: “Um</p><p>robô industrial é um manipulador multifuncional e reprogramável,</p><p>concebido para mover cargas, peças, ferramentas, ou dispositivos</p><p>especiais,</p><p>segundo movimentos programados variáveis, para a</p><p>execução de diversas tarefas”.</p><p>3. O JIRA (Japan Industrial Robot Association) dá uma definição, mesmo</p><p>que restritiva, distinguindo os seguintes tipos de robôs industriais: robôs</p><p>sequenciais (sequência fixa e sequência variável); robôs de ciclos</p><p>programáveis (por aprendizagem e por linguagem); robôs inteligentes.</p><p>Estes últimos são máquinas ou agrupamento de máquinas capazes de</p><p>se adaptar as modificações de ambiente mediante sistemas evoluídos de</p><p>controle, percepção, comunicação e decisão.</p><p>10</p><p>11</p><p>Para responder a esta pergunta, vou utilizar e citar algumas definições e</p><p>como elas estabelecem um universo, mais ou menos restrito da visão da aplicação</p><p>do robô sob a óptica da automação da manufatura, ou aplicação industrial da</p><p>robótica.</p><p>1. Segundo a AFRI (Association Française de Robotique Industrielle):</p><p> manipuladores modestos, efetuando automaticamente sequências de</p><p>trabalho variáveis, ou mesmo fixas, devem ser denominados robôs. E</p><p>mais ainda, a robótica deve englobar todas as novas adaptações em</p><p>máquinas conhecidas e todas as máquinas desenvolvidas com base</p><p>na utilização de técnicas modernas de controle, da informática e de</p><p>novos sensores.</p><p>Assim, podemos visualizar os robôs industriais como sendo definidos como</p><p>máquinas que conjugam a polivalência dos telemanipuladores e o elevado grau de</p><p>automatismo das máquinas de controle numérico. Além disso, devem ter um grau</p><p>de adaptabilidade que permita sua atuação numa vizinhança complexa e evolutiva,</p><p>substituindo ou ampliando funções de ação do homem, constituindo um meio de</p><p>produção extremamente versátil.</p><p>Então, vale perguntar e sugerir uma pesquisa:</p><p>Há no mercado alguma máquina que se enquadre nessa</p><p>definição?</p><p>2. O Robot Institute of America (RIA) deu uma definição menos restritiva,</p><p>substituindo a noção de adaptação pela noção de reprogramação: “Um</p><p>robô industrial é um manipulador multifuncional e reprogramável,</p><p>concebido para mover cargas, peças, ferramentas, ou dispositivos</p><p>especiais, segundo movimentos programados variáveis, para a</p><p>execução de diversas tarefas”.</p><p>3. O JIRA (Japan Industrial Robot Association) dá uma definição, mesmo</p><p>que restritiva, distinguindo os seguintes tipos de robôs industriais: robôs</p><p>sequenciais (sequência fixa e sequência variável); robôs de ciclos</p><p>programáveis (por aprendizagem e por linguagem); robôs inteligentes.</p><p>Estes últimos são máquinas ou agrupamento de máquinas capazes de</p><p>se adaptar as modificações de ambiente mediante sistemas evoluídos de</p><p>controle, percepção, comunicação e decisão.</p><p>Nos robôs inteligentes, deve-se ter um certo grau de autonomia e, deve-se</p><p>ainda, ser capaz de executar tarefas via interações com o ambiente. Estes robôs</p><p>começam a aparecer, como o robô ASIMO da Honda, sendo pesquisado desde a</p><p>década de 90.</p><p>Ainda falando sobre definição, caberia perguntar: Quando</p><p>robotizar?</p><p>Sem responder a pergunta lançada, uma vez que exige, para cada processo</p><p>industrial, ou automatizado, ou em vias de automatizar, um estudo de caso e uma</p><p>análise, onde muitas vezes procura-se obter onde está o ganho no processo e na</p><p>adoção de robôs; podemos comentar rapidamente, sobre a diferença da</p><p>automação rígida, a solução manual e a automação flexível discutida em unidades</p><p>anteriores, mas agora focada na robótica.</p><p>A automação rígida, altamente especializada, consequentemente com alto</p><p>grau de automatismo, só se justifica para a produção de grandes séries, da ordem</p><p>de dezenas de milhares de peças. A automação rígida leva a atingir níveis de</p><p>produtividade muito elevados, contudo sua versatilidade é nula.</p><p>Para séries curtas, digamos séries de 50 peças ou, por exemplo, de algumas</p><p>dezenas a algumas centenas de unidades, que necessitam a destreza e a</p><p>inteligência humanas em numerosas intervenções no processo e, alias onde ainda</p><p>existe um mercado enorme, mesmo tratando-se do setor metal-mecânico, a</p><p>solução manual é adotada.</p><p>Finalmente, quando a automação rígida não é economicamente viável e a</p><p>solução manual não é tecnicamente aceitável então é requerido um equipamento</p><p>de produção automatizado, porém flexível. Como, p.ex., é muitas vezes necessário</p><p>aumentar a produtividade, diminuir o preço, tendo aumentado simultaneamente a</p><p>qualidade e a homogeneidade dos produtos manufaturados.</p><p>Dessa forma pode-se dizer que o investimento será amortizado nas séries</p><p>curtas e médias, dos vários produtos fabricados pelo mesmo equipamento,</p><p>mediante simples reprogramação.</p><p>É na automação flexível que a robótica encaixa-se, através do conjunto de</p><p>tecnologias que caracterizam a robótica industrial.</p><p>Na automação flexível, os sistemas podem ainda ser diferenciados por</p><p>níveis, em função do número de operações básicas do processo produtivo que eles</p><p>11</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>englobam, podendo ir de um sistema simples como uma célula flexível de</p><p>manufatura (Flexible Manufacturing System, FMS), para montagem, usinagem,</p><p>soldagem, pintura, inspeção, ensaios etcetera, passando por diferentes níveis de</p><p>integração, indo até o sistema de produção automatizado e integrado por</p><p>computador (Computer Integrated Manufacturing, CIM).</p><p>Finalmente podemos concluir que a definição oficial adotada pela</p><p>Associação das Indústrias de Robótica (RIA)é a seguinte:</p><p>“Um robô industrial é um manipulador reprogramável,</p><p>multifuncional, projetado para mover materiais, peças,</p><p>ferramentas ou dispositivos especiais em movimentos</p><p>variáveis programados para a realização de uma variedade</p><p>de tarefas”</p><p>O comitê que rege a norma ISO para robôs e dispositivos robóticos é TC</p><p>184/SC 2(http://www.iso.org).</p><p>Dica: Para conhecer mais sobre robôs e o mercado de robótica atual,</p><p>acesse o portal da RIA Robotics OnLine em:</p><p>http://www.robotics.org.</p><p>Dica: Para conhecer a definição adotada para robôs industriais e sistemas</p><p>de segurança de robôs do Departamento de Trabalho dos EUA, consulte o</p><p>endereço:</p><p>https://goo.gl/M6vspQ</p><p>12</p><p>13</p><p>englobam, podendo ir de um sistema simples como uma célula flexível de</p><p>manufatura (Flexible Manufacturing System, FMS), para montagem, usinagem,</p><p>soldagem, pintura, inspeção, ensaios etcetera, passando por diferentes níveis de</p><p>integração, indo até o sistema de produção automatizado e integrado por</p><p>computador (Computer Integrated Manufacturing, CIM).</p><p>Finalmente podemos concluir que a definição oficial adotada pela</p><p>Associação das Indústrias de Robótica (RIA)é a seguinte:</p><p>“Um robô industrial é um manipulador reprogramável,</p><p>multifuncional, projetado para mover materiais, peças,</p><p>ferramentas ou dispositivos especiais em movimentos</p><p>variáveis programados para a realização de uma variedade</p><p>de tarefas”</p><p>O comitê que rege a norma ISO para robôs e dispositivos robóticos é TC</p><p>184/SC 2(http://www.iso.org).</p><p>Dica: Para conhecer mais sobre robôs e o mercado de robótica atual,</p><p>acesse o portal da RIA Robotics OnLine em:</p><p>http://www.robotics.org.</p><p>Dica: Para conhecer a definição adotada para robôs industriais e sistemas</p><p>de segurança de robôs do Departamento de Trabalho dos EUA, consulte o</p><p>endereço:</p><p>https://goo.gl/M6vspQ</p><p>É muito comum, no imaginário popular, quando imaginamos um robô, o</p><p>imaginamos a imagem de nós mesmos, do homem. É um antropomorfismo, ou um</p><p>robô antropomórfico.</p><p>Figura: robô – androide.</p><p>Fonte: iStock/Getty Images</p><p>Ele deve ter braços e pernas; deve ser sensitivo ao tato, visão, força, som,</p><p>entre outros; e se possível inteligência para, além de conversar conosco, solucionar</p><p>eventuais problemas que possam surgir como obstáculo a sua programação prévia.</p><p>Na verdade, estes tipos de robôs mais comuns na ficção científica e, ultimamente,</p><p>aparecendo como protótipos das grandes indústrias, é comum receber o nome de</p><p>. andróide</p><p>Na realidade um robô de verdade não é bem assim, se bem que quanto</p><p>mais a mecânica fina de precisão e a eletrônica evoluem mais os robôs estão</p><p>tomando a nossa feição e passando a receber uma “inteligência própria”. Esse tipo</p><p>de robô na indústria (ou na pesquisa) é mais conhecido como robô humanoide.</p><p>Muitas definições já foram sugeridas para o que nós chamamos de robô. A</p><p>palavra robô pode conjugar vários níveis de sofisticação tecnológica, variando</p><p>desde um dispositivo simples de transferência de material até uma avançada</p><p>máquina antropomórfica de ficção cientifica.</p><p>Andróide</p><p>adjm+f (andro+óide) Semelhante</p><p>ao homem.sm Autômato com figura</p><p>de homem e que imita os</p><p>movimentos dos seres animados.</p><p>Sin: antropopiteco.</p><p>Disponível em:</p><p><http://michaelis.uol.com.br>.</p><p>Acessado em Julho/2012.</p><p>Componentes da Estrutura Mecânica de Robôs Industriais</p><p>13</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>A imagem sobre robôs varia bastante para pesquisadores, engenheiros,</p><p>fabricantes de robôs e povos diferentes. Porém, hoje é bastante aceito que os robôs</p><p>industriais contemporâneos se originaram a partir da invenção do dispositivo</p><p>programável de transferência de material de, em 1954, desenvolvido por Geoge</p><p>C. Devol.</p><p>Devol patenteou uma máquina para transferência de peças, e também dele</p><p>surgiu o conceito de ensinar e reproduzir (teach/playback) através de programação</p><p>as ações para controlar o dispositivo.</p><p>Dica: você pode obter mais detalhes sobre a história da robótica e dos</p><p>robôs industriais através do texto (arquivo PDF) no endereço a seguir:</p><p>https://goo.gl/SzeG71</p><p>Os robôs industriais seguem este conceito porque são projetados para</p><p>executar (reproduzir) certo conjunto de tarefas previamente ensinadas. Por</p><p>exemplo, os robôs para soldagem.</p><p>Eles normalmente são braços articulados chamados de manipulador</p><p>programável, que mediante programação específica associada com acessórios</p><p>adequados executam uma série de tarefas repetitivas com precisão.</p><p>Figura: robô industrial.</p><p>Fonte: iStock/Getty Images</p><p>14</p><p>15</p><p>A imagem sobre robôs varia bastante para pesquisadores, engenheiros,</p><p>fabricantes de robôs e povos diferentes. Porém, hoje é bastante aceito que os robôs</p><p>industriais contemporâneos se originaram a partir da invenção do dispositivo</p><p>programável de transferência de material de, em 1954, desenvolvido por Geoge</p><p>C. Devol.</p><p>Devol patenteou uma máquina para transferência de peças, e também dele</p><p>surgiu o conceito de ensinar e reproduzir (teach/playback) através de programação</p><p>as ações para controlar o dispositivo.</p><p>Dica: você pode obter mais detalhes sobre a história da robótica e dos</p><p>robôs industriais através do texto (arquivo PDF) no endereço a seguir:</p><p>https://goo.gl/SzeG71</p><p>Os robôs industriais seguem este conceito porque são projetados para</p><p>executar (reproduzir) certo conjunto de tarefas previamente ensinadas. Por</p><p>exemplo, os robôs para soldagem.</p><p>Eles normalmente são braços articulados chamados de manipulador</p><p>programável, que mediante programação específica associada com acessórios</p><p>adequados executam uma série de tarefas repetitivas com precisão.</p><p>Figura: robô industrial.</p><p>Fonte: iStock/Getty Images</p><p>Mas, de certa forma, podemos colocar duas grandes categorias de robôs</p><p>industriais: eles podem ser do tipo robô manipulador antropomórfico, ou pode ser</p><p>um robô do tipo móvel. A combinação dos dois tipos também é possível.</p><p>Figuras: robôs industriais e de serviços.</p><p>Fonte: iStock/Getty Images</p><p>Tradicionalmente, a estrutura dos robôs é apresentada na literatura técnica</p><p>como:</p><p>Os robôs são constituídos basicamente por elos e juntas.</p><p>Constituição dos Robôs</p><p>15</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>As juntas podem ser prismáticas ou rotacionais.</p><p>junta rotacional (R) junta prismática (P)</p><p>Os elos são construídos com metais de boa rigidez e que, de preferência,</p><p>possuam pouco peso.</p><p>Na figura a seguir, observamos um esboço de um braço robotizado se</p><p>movimentando, onde podemos observar duas juntas rotacionais, uma na base do</p><p>robô que segura o braço e outra que liga o braço ao antebraço.</p><p>De acordo com o tipo de junta usada na construção do braço robotizado,</p><p>podemos classificá-los em quatro tipos básicos.</p><p>Tipos de Robôs</p><p>16</p><p>17</p><p>As juntas podem ser prismáticas ou rotacionais.</p><p>junta rotacional (R) junta prismática (P)</p><p>Os elos são construídos com metais de boa rigidez e que, de preferência,</p><p>possuam pouco peso.</p><p>Na figura a seguir, observamos um esboço de um braço robotizado se</p><p>movimentando, onde podemos observar duas juntas rotacionais, uma na base do</p><p>robô que segura o braço e outra que liga o braço ao antebraço.</p><p>De acordo com o tipo de junta usada na construção do braço robotizado,</p><p>podemos classificá-los em quatro tipos básicos.</p><p>Cartesiano: é formado apenas por juntas prismáticas e seu volume de</p><p>trabalho resultante é um prisma quadrado ou retangular. São robôs</p><p>mais simples de montar e controlar.</p><p>Cilíndrico: possuindo juntas prismáticas e uma junta rotacional. O</p><p>volume de trabalho resultante é na forma de um cilindro.</p><p>Polar ou Esférico: possui duas juntas rotacionais, que associadas</p><p>formam um volume esférico, associado com junta prismática. São robôs</p><p>muito comuns em atividades de carga e descarga de prensas industriais</p><p>etc.</p><p>Articulado: possui dois tipos: horizontal ou vertical, de acordo com seu</p><p>projeto. É o mais flexível das quatro configurações e pode variar o</p><p>número de juntas rotacionais e prismáticas na sua constituição.</p><p>Robô articulado IntelitekScorbotER-V+ com 5 graus de liberdade</p><p>Fonte: Divulgação</p><p>SCARA: Braço de deslocamento seletivo para montagem robotizada</p><p>(Selective Complieance Arm for Robotic Assembly) é um tipo de robô</p><p>muito usado para montagem de peças e na indústria de</p><p>semicondutores, dado o seu tamanho reduzido e sua excelente</p><p>repetibilidade.</p><p>Pórtico: Trata-se de um sistema do tipo portal, robusto, como o</p><p>próprio nome indica, na forma de um pórtico ou estrutura prismática</p><p>que basicamente pode ser um robô do tipo cartesiano (p.ex. similar ao</p><p>conceito de máquina do tipo fresa) de grande porte. Como pode ser</p><p>também um dispositivo para acomodar e transladar um robô</p><p>manipulador (braço robótico) que move-se cartesianamente no espaço</p><p>do pórtico. No caso do robô ser conectado num sistema pórtico dessa</p><p>forma, ele é conhecido como do tipo Gantry.</p><p>17</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Dica: você pode observar a operação e modelos de robôs pórticos e do</p><p>tipo Gantry no endereço a seguir:</p><p>https://goo.gl/pv67h3</p><p>Um robô possui um envelope (contorno do seu alcance máximo) ou área de</p><p>trabalho, que determina através de seus movimentos o seu volume de trabalho.</p><p>Na figura a seguir é possível observar a área (volume) de trabalho do robô</p><p>do tipo articulado Intelitek ER-V+.</p><p>Figura: Robô ScorbotER-V+.</p><p>Crédito: Manual do Usuário Scorbot ER-V+, Intelitek.</p><p>Na figura a seguir é possível observar as diferenças entre o alcance máximo,</p><p>a área de restrição do alcance que o robô possui e, finalmente, o contorno do</p><p>alcance de operação do robô, segundo as normas de robótica industrial.</p><p>Área e Volume de Trabalho de um Robô</p><p>18</p><p>19</p><p>Dica: você pode observar a operação e modelos de robôs pórticos e do</p><p>tipo Gantry no endereço a seguir:</p><p>https://goo.gl/pv67h3</p><p>Um robô possui um envelope (contorno do seu alcance máximo) ou área de</p><p>trabalho, que determina através de seus movimentos o seu volume de trabalho.</p><p>Na figura a seguir é possível observar a área (volume) de trabalho do robô</p><p>do tipo articulado Intelitek ER-V+.</p><p>Figura: Robô ScorbotER-V+.</p><p>Crédito: Manual do Usuário Scorbot ER-V+, Intelitek.</p><p>Na figura a seguir é possível observar as diferenças entre o alcance máximo,</p><p>a área de restrição do alcance que o robô possui e, finalmente, o contorno do</p><p>alcance de operação do robô, segundo as normas de robótica industrial.</p><p>Figura: área (volume) de trabalho de um robô (manipulador) industrial</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>Esse tipo de especificação faz parte do catalogo e da folha-de-dados</p><p>(prospecto, datasheet) de um robô industrial comercial. O volume de trabalho de</p><p>um robô industrial pode ser observado na figura a seguir.</p><p>Figura: Robô Yaskawa Motoman SDA10D</p><p>Fonte: Divulgação</p><p>19</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Os tipos de robôs que foram apresentados anteriormente fazem parte da</p><p>definição da International Federation</p><p>of Robotics(IFR), onde o volume de trabalho</p><p>que dá nome ao robô pode ser observado na tabela a seguir:</p><p>Cartesiano</p><p>(e também o Pórtico)</p><p>Cilíndrico</p><p>Polar</p><p>(ou esférico)</p><p>Articulado</p><p>SCARA</p><p>Gantry</p><p>Figura: Tabela de tipos de robôs industriais.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>20</p><p>21</p><p>Os tipos de robôs que foram apresentados anteriormente fazem parte da</p><p>definição da International Federation of Robotics(IFR), onde o volume de trabalho</p><p>que dá nome ao robô pode ser observado na tabela a seguir:</p><p>Cartesiano</p><p>(e também o Pórtico)</p><p>Cilíndrico</p><p>Polar</p><p>(ou esférico)</p><p>Articulado</p><p>SCARA</p><p>Gantry</p><p>Figura: Tabela de tipos de robôs industriais.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>Dica: Para conhecer mais sobre a definição oficial adotada pela</p><p>Federação Internacional de Robótica (IFR) e definida na ISO 8373 para</p><p>robôs industriais, consulte a página:</p><p>https://goo.gl/S3ZUyr</p><p>Dica: você pode conhecer mais sobre as definições de robótica</p><p>acessando o portal da Federação Internacional de Robótica</p><p>(International Federation of Robotics, IFR), no endereço a seguir:</p><p>http://www.ifr.org/</p><p>Ainda falando sobre as estruturas dos robôs industriais, devemos comentar</p><p>sobre o seu Efeito Terminal, da nomenclatura em língua inglesa endeffector.</p><p>Efeito Terminal é o elemento de manipulação do objeto, ou tarefa fim, a</p><p>que se propõe o uso do robô. Esses elementos dividem-se em duas categorias</p><p>principais: ferramentas e garras.</p><p>Como ferramentas, podemos citar: ventosas de sucção, elemento de solda a</p><p>arco, elemento de soldagem, elemento de aplicação de cola, elemento de aplicação</p><p>de pintura entre outros.</p><p>Como garras podemos citar pinças de dois dedos e outros tipos de garras</p><p>desenvolvidas para uso em robôs.</p><p>Figura: Pinça (Garra) de dois dedos instalados como efeito terminal no robô Motoman MH-6.</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>Efeito Terminal de um Robô</p><p>21</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Dica: você poderá saber mais sobre os tipos de efeito terminal e</p><p>ferramentas para robôs e sistemas automáticos pesquisando o portal de</p><p>fabricantes, como p.ex. o endereço a seguir do fabricante de</p><p>RoboticEndEffectorsand Automation Tooling:</p><p>http://www.ati-ia.com/</p><p>Hoje, os robôs exercem várias tarefas na indústria. Dentre as várias áreas de</p><p>atuação dos robôs, sejam eles aplicados diretamente ao ambiente industrial, da</p><p>manufatura e da transformação, ou da montagem e logística, ou da área de</p><p>serviços, entre outros, podemos citar:</p><p>Na indústria automobilística:</p><p> soldagem elétrica a ponto e soldagem a arco</p><p> colagem de vidros</p><p> montagem de peças, como: o motor; a colocação da bateria</p><p> usinagem, para retirada de rebarbas, do bloco do motor.</p><p>Na indústria alimentícia:</p><p> no empacotamento dos produtos</p><p> no transporte e armazenamento de material e produtos.</p><p>Na indústria metalúrgica:</p><p> para a manipulação de fundidos</p><p> usinagem, para retirada de rebarbas, nas peças fundidas</p><p> no controle de qualidade, usando visão robótica.</p><p>Na indústria de plásticos:</p><p> na manipulação (retirada) das peças injetadas</p><p>Na indústria de montagem:</p><p> Usando robôs do tipo pick-and-place para montagem de produtos</p><p>manufaturados.</p><p>Campos de Aplicações de Robôs Industriais</p><p>22</p><p>23</p><p>Dica: você poderá saber mais sobre os tipos de efeito terminal e</p><p>ferramentas para robôs e sistemas automáticos pesquisando o portal de</p><p>fabricantes, como p.ex. o endereço a seguir do fabricante de</p><p>RoboticEndEffectorsand Automation Tooling:</p><p>http://www.ati-ia.com/</p><p>Hoje, os robôs exercem várias tarefas na indústria. Dentre as várias áreas de</p><p>atuação dos robôs, sejam eles aplicados diretamente ao ambiente industrial, da</p><p>manufatura e da transformação, ou da montagem e logística, ou da área de</p><p>serviços, entre outros, podemos citar:</p><p>Na indústria automobilística:</p><p> soldagem elétrica a ponto e soldagem a arco</p><p> colagem de vidros</p><p> montagem de peças, como: o motor; a colocação da bateria</p><p> usinagem, para retirada de rebarbas, do bloco do motor.</p><p>Na indústria alimentícia:</p><p> no empacotamento dos produtos</p><p> no transporte e armazenamento de material e produtos.</p><p>Na indústria metalúrgica:</p><p> para a manipulação de fundidos</p><p> usinagem, para retirada de rebarbas, nas peças fundidas</p><p> no controle de qualidade, usando visão robótica.</p><p>Na indústria de plásticos:</p><p> na manipulação (retirada) das peças injetadas</p><p>Na indústria de montagem:</p><p> Usando robôs do tipo pick-and-place para montagem de produtos</p><p>manufaturados.</p><p> Alguns exemplos de produtos manufaturados por robôs: inserção de</p><p>componentes tipoSMD (SurfaceMountedDevice) em placas eletrônicas,</p><p>na montagem de cabos (chicotes)elétricos etc.</p><p>Outras áreas de relevância que vale citar:</p><p> Uso de robôs na medicina:</p><p> Em cirurgias</p><p> No auxilio a deficientes físicos</p><p> Em próteses com tecnologia robótica</p><p> Na área policial: desarme de bombas</p><p> Na área de defesa civil: auxílio a vitimas de terremotos</p><p> Na área petrolífera, com os robôs submarinos</p><p> Na área nuclear, na manipulação de substâncias radioativas</p><p> Na área aeroespacial, na manipulação de satélites e exploração de</p><p>novos locais</p><p> Na área acadêmica:</p><p>A fusão da mecânica com a eletrônica, criando a mecatrônica, aliada</p><p>com pesquisas de novos compostos de materiais para sensores, entre</p><p>outros, faz com que exista muita pesquisas aplicada à robótica, nas</p><p>áreas de eletrônica, mecânica, engenharia civil, computação etc., dentro</p><p>das universidades.</p><p>Robôs bípedes, colônias de robôs, robôs contra fogo, robôs para</p><p>agricultura, inteligência artificial aplicada à robótica, são muitas áreas</p><p>que os pesquisadores estão atuando.</p><p>Voltando ao nosso uso industrial, vale citar que desde a década de 90, já no</p><p>final do século 20, os analistas previam para a indústria que o futuro da robótica é</p><p>imitar o ser humano (andróide),produzindo robôs que possuam capacidade de</p><p>tomada de decisões e adaptabilidade ao seu meio, além de possuir a sensibilidade</p><p>dos movimentos do ser humano.</p><p>23</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Robô YaskawaMotoman SDA10D</p><p>Figura do catalogo do robô SDA10D. Cortesia da YaskawaMotoman do Brasil</p><p>Fonte: Divulgação</p><p>Dica: Para saber mais sobre esses tipos de robôs e seus projetos, acesse os</p><p>seguintes locais e informações:</p><p> Projeto COG originado (na década de 90 no MIT) para permitir uma</p><p>estrutura robótica de aprendizado, onde o robô possa interagir com o</p><p>ambiente.</p><p>https://goo.gl/HxWC4R</p><p> Robô humanoide ASIMO da empresa Honda</p><p>http://asimo.honda.com/</p><p> Robô Yaskawa Motoman SDA10</p><p>https://goo.gl/TvHSR9</p><p> Vídeo [IREX 2011] Yaskawa MOTOMAN SDA 10D no portal YouTube</p><p>https://youtu.be/tY61CBDXlxE</p><p>24</p><p>25</p><p>Robô YaskawaMotoman SDA10D</p><p>Figura do catalogo do robô SDA10D. Cortesia da YaskawaMotoman do Brasil</p><p>Fonte: Divulgação</p><p>Dica: Para saber mais sobre esses tipos de robôs e seus projetos, acesse os</p><p>seguintes locais e informações:</p><p> Projeto COG originado (na década de 90 no MIT) para permitir uma</p><p>estrutura robótica de aprendizado, onde o robô possa interagir com o</p><p>ambiente.</p><p>https://goo.gl/HxWC4R</p><p> Robô humanoide ASIMO da empresa Honda</p><p>http://asimo.honda.com/</p><p> Robô Yaskawa Motoman SDA10</p><p>https://goo.gl/TvHSR9</p><p> Vídeo [IREX 2011] Yaskawa MOTOMAN SDA 10D no portal YouTube</p><p>https://youtu.be/tY61CBDXlxE</p><p>O sistema que permite ao robô movimentar-se, realizar uma trajetória,</p><p>executar uma tarefa e a sequência de passos de programação e tomar decisões</p><p>baseadas em variáveis e valores adquiridos do meio de atuação e sensores dentro</p><p>de seu ambiente de trabalho é o controlador do robô.</p><p>Figura: Controlador Eshed Robotec(Intelitek) do robô Scorbot ER-V+.</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>Basicamente o controlador é constituído de duas partes principais: o</p><p>sistema de alimentação, elemento importante para o correto fornecimento de</p><p>energia ao sistema robótico e o sistema de controle propriamente dito, aquele</p><p>computador dedicado e com sistemas de aquisição e controle de dados, que</p><p>processa e efetivamente controla os movimentos do robô atuador e de seus</p><p>periféricos associados.</p><p>Figura: Tabela de tipos de robôs industriais.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>Componentes do Sistema de Controle</p><p>de Robôs Industriais</p><p>25</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Na foto a seguir é possível observar o controlador DX100 da empresa</p><p>Yaskawa Motomane também o dispositivo de ensino e programação Programming</p><p>Pendantcomo é chamado pela empresa Yaskawa Motoman em sua documentação</p><p>técnica.</p><p>Figura: Controlador DX100 e Programming Pendant da YaskawaMotoman.</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>O sistema de programação de campo, conhecido na literatura como Teach</p><p>Pendant, ou TeachPad é um dispositivo conectado ao controlador do robô que</p><p>permite o seu controle manual, a gravação de pontos e a execução de rotinas, sem</p><p>a necessidade de um sistema separado.</p><p>Figura: Teach Pendant Intelitek (Eshed Robotec).</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>26</p><p>27</p><p>Na foto a seguir é possível observar o controlador DX100 da empresa</p><p>Yaskawa Motomane também o dispositivo de ensino e programação Programming</p><p>Pendantcomo é chamado pela empresa Yaskawa Motoman em sua documentação</p><p>técnica.</p><p>Figura: Controlador DX100 e Programming Pendant da YaskawaMotoman.</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>O sistema de programação de campo, conhecido na literatura como Teach</p><p>Pendant, ou TeachPad é um dispositivo conectado ao controlador do robô que</p><p>permite o seu controle manual, a gravação de pontos e a execução de rotinas, sem</p><p>a necessidade de um sistema separado.</p><p>Figura: Teach Pendant Intelitek (Eshed Robotec).</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>A empresa Yaskawa Motoman em sua documentação técnica o chama de</p><p>Programming Pendant.</p><p>Figura: Programming Pendant da YaskawaMotoman.</p><p>Fonte: Acervo do Conteudista</p><p>O programming pendant é ligado ao controlador do robô através de um</p><p>“cabo umbilical”, assim conhecido porque se trata de um cabo elétrico com</p><p>transmissão de dados dos sinais de controle e alimentação do dispositivo ao</p><p>controlador e que permite que o robô, também ligado através de outro cabo</p><p>elétrico do tipo “cabo umbilical” possa ser movimentado no ambiente em que está</p><p>devidamente instalado.</p><p>A cinemática dos robôs lida com os seus movimentos e as leis que regem o</p><p>seu controle da trajetória dos robôs industriais. Sejam eles robôs manipuladores, ou</p><p>robôs móveis.</p><p>Na cinemática há duas formas de controlar os robôs: através da</p><p>cinemática direta e cinemática inversa.</p><p>Na cinemática direta, controlamos cada uma das juntas e o efeito terminal</p><p>do robô, ou o ponto central da ferramenta acoplada ao robô, conhecido como</p><p>TCP (Tool Central Point) assume uma posição e orientação dentro do seu espaço</p><p>de trabalho de acordo com a sua quantidade de graus de liberdade.</p><p>Tópicos da Cinumática de Robôs</p><p>27</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Na cinemática inversa, ao escolhermos um ponto no espaço 3D e uma</p><p>orientação para o TCP do robô, o controlador do robô passa então a calcular em</p><p>tempo real todos os valores (os pulsos e ângulos) necessários para que cada</p><p>atuador (servo motor) associado a cada junta do robô e aos seus graus-de-</p><p>liberdade assume naquele momento para alcançar o ponto pré-definido.</p><p>O movimento direto não necessita necessariamente de um modelo</p><p>matemático do robô que é controlado. Bastando o avanço e retrocesso, via sistema</p><p>de controle, dos atuadores associados aos graus-de-liberdade do robô.</p><p>Já a cinemática inversa depende de um modelo matemático desenvolvido</p><p>para aquele modelo do robô, que depende suas dimensões, tipos de juntas e</p><p>também da dinâmica dos seus movimentos, baseado nos seus motores etc.</p><p>Esse modelo é associado a um algoritmo de controle onde posições que</p><p>sejam proibidas de serem alcançadas e singularidades do modelo sejam</p><p>desconsideradas durante a trajetória do robô.</p><p>Graus-de-liberdade é o nome dado para a quantidade de movimento e</p><p>articulações (juntas, eixos) que o robô pode assumir. Esse termo é oriundo de</p><p>Degrees-of-Freedom (DoF), na língua inglesa, como é conhecido na literatura da</p><p>área e utilizado nos catálogos e folhas-de-dados de especificação dos robôs</p><p>industriais.</p><p>Imagine se movimentando sobre uma linha reta pintada numa superfície</p><p>(plano) onde você encontra-se de pé, caminhando sobre os dois pés.</p><p>Ao imaginar esse movimento, ou trajetória como chamamos na área de</p><p>robótica, reparamos que nos movimentamos de um ponto inicial (p.ex. A) até um</p><p>ponto final (p.ex. B), que chamamos de origem e destino, numa linha reta, ou</p><p>como se diz na matemática, especificamente na geometria: a menor distância entre</p><p>dois pontos no espaço.</p><p>Um robô pode movimentar-se entre os pontos (pré-gravados) no espaço</p><p>dentro de seu volume de trabalho com três tipos clássicos de controle de trajetória:</p><p>ponto-a-ponto, controlada e contínua.</p><p>Tópicos do Planejamento da Trajetória de Robôs Industriais</p><p>28</p><p>29</p><p>Na cinemática inversa, ao escolhermos um ponto no espaço 3D e uma</p><p>orientação para o TCP do robô, o controlador do robô passa então a calcular em</p><p>tempo real todos os valores (os pulsos e ângulos) necessários para que cada</p><p>atuador (servo motor) associado a cada junta do robô e aos seus graus-de-</p><p>liberdade assume naquele momento para alcançar o ponto pré-definido.</p><p>O movimento direto não necessita necessariamente de um modelo</p><p>matemático do robô que é controlado. Bastando o avanço e retrocesso, via sistema</p><p>de controle, dos atuadores associados aos graus-de-liberdade do robô.</p><p>Já a cinemática inversa depende de um modelo matemático desenvolvido</p><p>para aquele modelo do robô, que depende suas dimensões, tipos de juntas e</p><p>também da dinâmica dos seus movimentos, baseado nos seus motores etc.</p><p>Esse modelo é associado a um algoritmo de controle onde posições que</p><p>sejam proibidas de serem alcançadas e singularidades do modelo sejam</p><p>desconsideradas durante a trajetória do robô.</p><p>Graus-de-liberdade é o nome dado para a quantidade de movimento e</p><p>articulações (juntas, eixos) que o robô pode assumir. Esse termo é oriundo de</p><p>Degrees-of-Freedom (DoF), na língua inglesa, como é conhecido na literatura da</p><p>área e utilizado nos catálogos e folhas-de-dados de especificação dos robôs</p><p>industriais.</p><p>Imagine se movimentando sobre uma linha reta pintada numa superfície</p><p>(plano) onde você encontra-se de pé, caminhando sobre os dois pés.</p><p>Ao imaginar esse movimento, ou trajetória como chamamos na área de</p><p>robótica, reparamos que nos movimentamos de um ponto inicial (p.ex. A) até um</p><p>ponto final (p.ex. B), que chamamos de origem e destino, numa linha reta, ou</p><p>como se diz na matemática, especificamente na geometria: a menor distância entre</p><p>dois pontos no espaço.</p><p>Um robô pode movimentar-se entre os pontos (pré-gravados) no espaço</p><p>dentro de seu volume de trabalho com três tipos clássicos de controle de trajetória:</p><p>ponto-a-ponto, controlada e contínua.</p><p>A trajetória ponto-a-ponto preocupa-se com a posição que o efeito terminal</p><p>se encontra para pontos definidos pelo usuário; porém não interessa como deve</p><p>ser o movimento do robô entre estes pontos. Este tipo de controle é muito usado</p><p>em aplicações de solda a ponto e transferência de material.</p><p>Figura: Programação dos pontos (posições) do robô industrial usando o Teach Pendant.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>A trajetória controlada é uma variação da trajetória continua e, um</p><p>movimento de linha reta, por exemplo é uma trajetória do tipo controlada, uma</p><p>vez que o robô deve assumir todos os pontos no espaço de sua trajetória para que</p><p>sua movimentação, de todas as suas juntas (eixos) realizem a combinação final de</p><p>um movimento de linha reta.</p><p>Assim com comentado para a trajetória controlada, a trajetória contínua</p><p>clássica preocupa-se com cada posição que o efeito terminal se encontra durante o</p><p>movimento entre o ponto inicial e final do trajeto. Pintura por spray e solda a arco</p><p>são aplicações onde este tipo de controle é usado.</p><p>Também é possível na trajetória contínua armazenar os pontos no espaço,</p><p>ao movimentar um robô manipulador. Por exemplo, no ensino de uma trajetória</p><p>de pintura robótica, onde o controlador do robô captura continuamente todos os</p><p>pontos utilizados pelo operador dentro de uma definição da amostragem do</p><p>sistema e, que depois poderá reproduzir</p><p>continuamente esses pontos armazenados.</p><p>29</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Figura: Programação através do armazenamento dos pontos percorridos.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>Basicamente há duas formas clássicas de programar robôs: off-line e on-</p><p>line.</p><p>Na programação on-line, o operador pode programar e executar o sistema</p><p>do robô através do teach pendant (ou programming pendant) diretamente no local</p><p>que o robô está instalado na área de manufatura.</p><p>Na programação off-line, o operador pode utilizar pontos previamente</p><p>gravados no sistema do robô através do teach pendant no local que o robô</p><p>encontra-se instalado na área de manufatura e, utilizar esses pontos para definir as</p><p>trajetórias e decisões que o programa do robô deverá executar.</p><p>A figura a seguir apresenta um extrato do código da movimentação de um</p><p>robô industrial entre dois pontos previamente gravados no sistema.</p><p>Figura: Linguagem de</p><p>programação do robô industrial</p><p>no Programming Pendant.</p><p>Crédito: gerado pelo autor</p><p>Tópicos sobre a Programação de Robôs Industriais</p><p>30</p><p>31</p><p>Figura: Programação através do armazenamento dos pontos percorridos.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>Basicamente há duas formas clássicas de programar robôs: off-line e on-</p><p>line.</p><p>Na programação on-line, o operador pode programar e executar o sistema</p><p>do robô através do teach pendant (ou programming pendant) diretamente no local</p><p>que o robô está instalado na área de manufatura.</p><p>Na programação off-line, o operador pode utilizar pontos previamente</p><p>gravados no sistema do robô através do teach pendant no local que o robô</p><p>encontra-se instalado na área de manufatura e, utilizar esses pontos para definir as</p><p>trajetórias e decisões que o programa do robô deverá executar.</p><p>A figura a seguir apresenta um extrato do código da movimentação de um</p><p>robô industrial entre dois pontos previamente gravados no sistema.</p><p>Figura: Linguagem de</p><p>programação do robô industrial</p><p>no Programming Pendant.</p><p>Crédito: gerado pelo autor</p><p>Um sistema de apoio e programação remoto, normalmente isolado numa</p><p>sala com microcomputadores permite a construção e simulação do robô.</p><p>Figura: Programação off-line.</p><p>Fonte: osha.gov</p><p>Nas últimas duas décadas, sistemas de simulação e programação off-line</p><p>que fazem uso de simuladores com ambiente 3D de visualização e operação virtual</p><p>do sistema do robô tornaram-se acessíveis e disponíveis ao operador e</p><p>programador de robô industrial.</p><p>O engenheiro de robótica pode utilizar também os dados oriundos de</p><p>sistemas do tipo CAD/CAE de apoio ao projeto e a engenharia ao especificar e</p><p>definir sistemas de robótica aplicados na manufatura.</p><p>As figuras a seguir exemplificam esses sistemas:</p><p>31</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>Sistema comercial FastSimu de simulação de robótica e operações de manufatura</p><p>Sistema educacional Intelitek RoboCell de simulação de robótica e operações de</p><p>manufatura</p><p>Sistema virtual de simulação de robótica industrial MotoSimEGda Yaskawa</p><p>Motoman</p><p>32</p><p>33</p><p>Sistema comercial FastSimu de simulação de robótica e operações de manufatura</p><p>Sistema educacional Intelitek RoboCell de simulação de robótica e operações de</p><p>manufatura</p><p>Sistema virtual de simulação de robótica industrial MotoSimEGda Yaskawa</p><p>Motoman</p><p>Dica: Para saber mais sobre simuladores fica a seguir a sugestão de 3</p><p>vídeos disponíveis no YouTube usando o sistema FastSimu::</p><p> Deburring simulation (Off-line programming) with Visual</p><p>Components</p><p>http://youtu.be/a4TVHTkdVPY</p><p> Painting simulation (Off-line programming) with Visual Components</p><p>http://youtu.be/YTf99yODUmE</p><p> Spotwelding simulation (Off-line programming) with Visual</p><p>Components</p><p>http://youtu.be/hdUY2TtHXao</p><p>Vale citar, como conclusão, que na biblioteca da instituição há</p><p>um livro que discute todos os detalhes do robô industrial e da robótica</p><p>aplicada na manufatura: O manual da robótica industrial. O seu título</p><p>original é Handbook of Industrial Robotics, de Shimon Y. Nof. Nele, o</p><p>autor compilou diversos capítulos escritos e preparados por vários</p><p>especialistas da área de robótica industrial.</p><p>O prefácio desse manual de robótica industrial foi escrito por</p><p>Isaac Asimov.</p><p>Asimov, uma figura bastante conhecida na área de ficção</p><p>científica, é nascido na Rússia, mas imigrou ainda criança para os</p><p>Estados Unidos.</p><p>Formado em química pelo Instituto de Tecnologia de</p><p>Massachusetts (MIT), quando criança era um ávido leitor e pesquisador</p><p>dos títulos disponíveis na biblioteca municipal de Nova York, a cidade</p><p>em que morava. Asimov foi um misto de escritor e cientista por vocação</p><p>e tornou-se famoso através dos seus livros de ficção científica eda</p><p>publicação de livros e artigos em jornais (p.ex. traduzido no jornal O</p><p>Estado de São Paulo nas décadas de 1970 e 1980) e revistas - que</p><p>Figura: Isaac Asimov</p><p>Fonte: Wikimedia</p><p>Commons</p><p>Conclusão</p><p>33</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>explicavam de forma simples sobre as novas descobertas, sobre as ciências, etc na</p><p>época em que viveu.</p><p>Na década de 1940 é contado que, a partir das histórias de ficção e robótica</p><p>contadas pelo estudante Asimov aos demais, no MIT, acabou estimulando outro</p><p>estudante que o ouvia, do curso de engenharia elétrica, a dominar os recém</p><p>avanços de sistemas de controle. Esse estudante é Joseph Engelberger, que anos</p><p>mais tarde iria juntar-se a George C. Devol e juntos serem sócios na primeira</p><p>empresa de robôs (Unimation) e criação do primeiro robô industrial, o Unimate,</p><p>instalado numa planta da empresa GM (General Motors).</p><p>O livro “Eu, Robô” de Asimov, lançado em 1950, marcou a história da</p><p>robótica, quando apresentou as três leis da robótica.</p><p>Asimov é o primeiro a fazer uso da palavra robot no inglês e foi ele quem</p><p>enunciou as três leis que mais tarde foram aceitas por toda a comunidade científica</p><p>e industrial como as três leis da robótica.</p><p>Leis da robótica</p><p>As três leis da robótica criadas por Isaac Asimov:</p><p>1ª Lei: Um robô não pode ferir um ser humano ou, por inação, permitir</p><p>que um humano seja ferido.</p><p>2ª Lei: Um robô deve obedecer às ordens dadas por humanos, exceto</p><p>quando isto conflitar com a primeira lei.</p><p>3ª Lei: Um robô deve proteger sua própria existência, a menos que isto</p><p>conflite com a Primeira ou a Segunda Lei.</p><p>34</p><p>35</p><p>explicavam de forma simples sobre as novas descobertas, sobre as ciências, etc na</p><p>época em que viveu.</p><p>Na década de 1940 é contado que, a partir das histórias de ficção e robótica</p><p>contadas pelo estudante Asimov aos demais, no MIT, acabou estimulando outro</p><p>estudante que o ouvia, do curso de engenharia elétrica, a dominar os recém</p><p>avanços de sistemas de controle. Esse estudante é Joseph Engelberger, que anos</p><p>mais tarde iria juntar-se a George C. Devol e juntos serem sócios na primeira</p><p>empresa de robôs (Unimation) e criação do primeiro robô industrial, o Unimate,</p><p>instalado numa planta da empresa GM (General Motors).</p><p>O livro “Eu, Robô” de Asimov, lançado em 1950, marcou a história da</p><p>robótica, quando apresentou as três leis da robótica.</p><p>Asimov é o primeiro a fazer uso da palavra robot no inglês e foi ele quem</p><p>enunciou as três leis que mais tarde foram aceitas por toda a comunidade científica</p><p>e industrial como as três leis da robótica.</p><p>Leis da robótica</p><p>As três leis da robótica criadas por Isaac Asimov:</p><p>1ª Lei: Um robô não pode ferir um ser humano ou, por inação, permitir</p><p>que um humano seja ferido.</p><p>2ª Lei: Um robô deve obedecer às ordens dadas por humanos, exceto</p><p>quando isto conflitar com a primeira lei.</p><p>3ª Lei: Um robô deve proteger sua própria existência, a menos que isto</p><p>conflite com a Primeira ou a Segunda Lei.</p><p>No portal do Departamento de Trabalho dos EUA, é possível obter</p><p>informações e a definição adotada para robôs industriais e sistemas de</p><p>segurança de robôs utilizados mundialmente.</p><p>O endereço de acesso</p><p>é: https://goo.gl/M6vspQ</p><p>Você pode obter mais detalhes sobre a história da robótica e dos robôs</p><p>industriais no texto (arquivo PDF) no endereço a seguir:</p><p>https://goo.gl/8rbo7C</p><p>Você poderá saber mais sobre os tipos de efeito terminal e ferramentas</p><p>para robôs e sistemas automáticos pesquisando o portal de fabricantes.</p><p>P.ex. o endereço a seguir: http://www.ati-ia.com/</p><p>Endereços (links) de alguns fabricantes mundiais de robôs industriais presentes</p><p>no Brasil:</p><p>Portal de robótica da ABB:</p><p>https://goo.gl/TMGjr1</p><p>Portal de robótica da KukaRobotics:</p><p>http://www.kuka-robotics.com/br/</p><p>Portal de robótica da YaskawaMotoman:</p><p>https://bit.ly/3z17kWi</p><p>Boa pesquisa a todos!</p><p>Depois de ler o material e informar-se</p><p>sobre o assunto, vamos pôr em prática</p><p>esses conhecimentos nas atividades!</p><p>Bom trabalho!</p><p>Material Complementar</p><p>35</p><p>UNIDADE Robôs Industriais e Robótica</p><p>AGUIRRE L. A. Enciclopédia de Automática: Controle e Automação.</p><p>Volumes 1, 2 e 3. São Paulo, Edgard Blucher, 2007.</p><p>GROOVER, M. P. Automação Industrial e Sistemas de Manufatura. 3ª Ed,</p><p>São Paulo, Pearson, 2011.</p><p>GROOVER, M.P. Robótica: Tecnologia e Programação. São Paulo,</p><p>McGrawHill, 1989.</p><p>MOTOMAN Robótica do Brasil. Treinamento Especializado de Programação</p><p>Básica e Intermediária de Robôs Motoman para Controladores DX100.</p><p>São Paulo, Motoman, 2011.</p><p>NOF, S. Y. Handbook of Industrial Robotics, EUA, Wiley, 2a Ed. 1999.</p><p>ROSÁRIO, J.M. Principios de Mecatrônica. São Paulo, Pearson, 2005.</p><p>ROMANO, V.F. Robótica Industrial. 1ª Ed, São Paulo, Edgard Blucher, 2002.</p><p>SZAFIR, S. Robótica Educacional. Rio de Janeiro, Biblioteca Nacional, 1997.</p><p>Referências</p><p>36</p><p>AGUIRRE L. A. Enciclopédia de Automática: Controle e Automação.</p><p>Volumes 1, 2 e 3. São Paulo, Edgard Blucher, 2007.</p><p>GROOVER, M. P. Automação Industrial e Sistemas de Manufatura. 3ª Ed,</p><p>São Paulo, Pearson, 2011.</p><p>GROOVER, M.P. Robótica: Tecnologia e Programação. São Paulo,</p><p>McGrawHill, 1989.</p><p>MOTOMAN Robótica do Brasil. Treinamento Especializado de Programação</p><p>Básica e Intermediária de Robôs Motoman para Controladores DX100.</p><p>São Paulo, Motoman, 2011.</p><p>NOF, S. Y. Handbook of Industrial Robotics, EUA, Wiley, 2a Ed. 1999.</p><p>ROSÁRIO, J.M. Principios de Mecatrônica. São Paulo, Pearson, 2005.</p><p>ROMANO, V.F. Robótica Industrial. 1ª Ed, São Paulo, Edgard Blucher, 2002.</p><p>SZAFIR, S. Robótica Educacional. Rio de Janeiro, Biblioteca Nacional, 1997.</p>