MAPA - EMCA - ROBÓTICA DISPOSITIVOS DE MANIPULAÇÃO - 53_2026

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MAPA - EMCA - ROBÓTICA: DISPOSITIVOS DE MANIPULAÇÃO 53_2026
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O desenvolvimento desta Atividade MAPA de 2026 tem início a partir dos conhecimentos construídos na Atividade de Estudos 1 de 2026, na qual foram abordados os principais fundamentos relacionados aos manipuladores robóticos industriais, incluindo sua estrutura mecânica, graus de liberdade, espaço de trabalho, aplicações na indústria e conceitos introdutórios de cinemática. Nesta nova etapa, você, como engenheiro(a), deverá aplicar de forma integrada os conceitos anteriormente estudados em uma situação prática de engenharia, assumindo o papel de integrante da equipe de desenvolvimento de uma empresa de automação industrial. O desafio consiste em projetar, modelar e simular um manipulador robótico destinado a uma aplicação industrial fictícia, percorrendo todas as etapas do projeto, desde a definição da arquitetura mecânica até a implementação do sistema de controle e validação por meio de simulações computacionais. Dessa forma, esta Atividade MAPA representa a continuidade natural da Atividade de Estudos 1, promovendo a integração entre teoria e prática. Após o desenvolvimento mecânico do manipulador na atividade de estudos 1, a equipe de engenharia deve desenvolver o modelo matemático responsável por descrever o movimento do robô 
Questão 1: Sistema de Coordenadas Considere o manipulador desenvolvido na Atividade de estudos 1. Adote um sistema cartesiano fixo na base do robô e defina: eixo X; eixo Y; origem; sentido positivo das rotações. Represente esquematicamente o sistema de coordenadas. 
Questão 2: Cinemática Direta Sabendo os valores dos Elos 1 e 2 já calculados deduza as equações responsáveis pela posição do efetuador e determine as coordenadas em função dos ângulos 
Questão 3: Calcule a posição do efetuador para: 
Questão 4: Cinemática Inversa Deseja-se posicionar o efetuador no ponto: . Determine os valores das juntas Apresente todos os cálculos 
Questão 5: Cinemática Diferencial Determine a matriz Jacobiana do manipulador. Explique sua importância no controle de robôs. Questão 6: Sabendo que Determine a velocidade linear do efetuador. 
Questão 7: Discuta o conceito de singularidade e explique em quais posições do robô elas ocorrem.
 Questão 8: Monte a tabela de Denavit-Hartenberg para o manipulador desenvolvido. Apresente todos os parâmetros: . 
Questão 9: Desenvolva as matrizes homogêneas de transformação: 
Questão 10: Calcule a matriz homogênea total do manipulador: 
Questão 11: Mostre que a posição obtida pela matriz homogênea coincide com a solução obtida na cinemática direta. 
Questão 12: Determine o centro de massa de cada elo. Considere os elos homogêneos.
Questão 13: Desenvolva o modelo dinâmico do manipulador utilizando o método de Euler-Lagrange para obter a equação geral do movimento. 
Questão 14: Calcule o torque exigido na Junta 1 para movimentar uma carga de 2 kg.
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