MAPA - ROBÓTICA DISPOSITIVOS DE MANIPULAÇÃO - 54_2026

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MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem 
Acadêmico: R.A.: 
Curso: 
Disciplina: 
 
MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem 
 
 
Instruções para realização e entrega da atividade: 
 
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estudantes ou elaborados integralmente por ferramentas de inteligência artificial (IA) 
serão zerados. 
O trabalho pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que 
siga a sua estrutura. Preferencialmente, utilizar a formatação: fonte Arial 12, 
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Ao utilizar quaisquer materiais de pesquisa, apresente as referências no final do 
trabalho em ordem alfabética e conforme as normas da ABNT NBR 6023:2018. 
Após inteiramente respondido, coloque um nome simples no seu arquivo para não 
haver confusão no momento do envio. Se o nome tiver caracteres estranhos, 
principalmente pontos, ou for muito grande, é possível que a equipe de correção 
não consiga abrir o seu trabalho e ele seja zerado; 
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Ao final do enunciado desta atividade, aqui, no Studeo, há uma caixa de envio de 
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vez finalizado, você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você faça 
o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue. 
 
O uso do template é obrigatório. Atividades enviadas fora do modelo disponibilizado 
serão desconsideradas para fins de avaliação, sendo atribuída nota zero. 
 
Em caso de dúvidas, entre em contato com seu Professor Mediador. 
Desejamos a você um excelente trabalho! 
 
 
Análise e configuração de um manipulador robótico em uma célula automatizada 
A automação de processos industriais tem ampliado a utilização de manipuladores 
 
 
robóticos em operações que exigem movimentação, posicionamento e transferência 
de componentes. Para que essas operações sejam realizadas corretamente, não 
basta selecionar um robô capaz de alcançar determinada região: é necessário 
compreender sua estrutura, representar matematicamente seus movimentos e 
determinar as configurações das juntas necessárias para que o efetuador alcance as 
posições requeridas pelo processo. 
 
Nesse contexto, considere que você é o engenheiro responsável pela implantação e 
configuração de uma célula automatizada de inspeção e separação de componentes. 
Na linha de produção, peças transportadas por uma esteira devem ser coletadas por 
um manipulador robótico e transferidas para uma estação de inspeção. Após a 
inspeção, os componentes poderão ser direcionados às etapas subsequentes do 
processo. 
Para realizar essa operação, foi selecionado um manipulador de três graus de 
liberdade, constituído por duas juntas rotacionais responsáveis pelo posicionamento 
no plano horizontal e uma junta prismática responsável pelo deslocamento vertical do 
efetuador. 
Como engenheiro responsável, sua tarefa será analisar a estrutura do manipulador, 
estabelecer seu modelo cinemático e determinar as configurações necessárias para 
que o robô execute adequadamente a operação proposta. 
 
Figura 1: Célula automatizada de inspeção e separação de componentes. (Fonte: 
Elaborado pelo autor com auxílio de inteligência artificial - OpenAI, ChatGPT, 30 ago. 
2026). 
 
 
 
DADOS DO SISTEMA 
O manipulador possui três juntas e dois elos principais, conforme a Figura 2: 
 
Figura 2: Representação técnica do manipulador. (Fonte: Elaborado pelo autor com 
auxílio de inteligência artificial - OpenAI, ChatGPT, 30 ago. 2026 - adaptada pelo 
autor). 
 
ETAPA 1 – COMPREENDENDO O MANIPULADOR SELECIONADO 
Antes de configurar o sistema, é necessário compreender como cada movimento do 
manipulador contribui para a operação da célula. 
a) Classifique as juntas J1, J2 e J3 quanto ao tipo de movimento realizado e indique 
qual variável cinemática está associada a cada uma delas. 
b) Explique como a combinação dos movimentos das três juntas permite que o 
efetuador seja posicionado para realizar a coleta e a deposição das peças. 
Resposta: 
INSIRA SUA RESPOSTA AQUI 
 
ETAPA 2 – MODELANDO MATEMATICAMENTE O MANIPULADOR 
 
 
Para que o sistema de controle possa relacionar os movimentos das juntas à posição 
do efetuador, é necessário estabelecer uma representação matemática do 
manipulador. Uma das formas utilizadas para padronizar essa representação é a 
convenção de Denavit-Hartenberg (DH). 
Observe a Figura 2 e considere o sistema de coordenadas {0} fixado na base do 
manipulador. Adote a convenção DH estudada na disciplina e os sentidos positivos 
dos movimentos indicados na figura. 
a) Atribua os sistemas de coordenadas necessários às juntas J1, J2 e J3, respeitando 
as orientações estabelecidas pelo algoritmo de Denavit-Hartenberg. 
b) A partir dos referenciais estabelecidos, determine os parâmetros θi, di, ai e αi 
correspondentes às três juntas e complete a tabela: 
 
c) Utilizando os parâmetros obtidos e a matriz homogênea geral apresentada a seguir, 
escreva as matrizes A1, A2 e A3 correspondentes às três juntas do manipulador. 
 
Considere que a transformação entre o sistema de coordenadas da base e o 
efetuador é obtida por: 
Não é necessário desenvolver a multiplicação matricial A1A2A3. 
Resposta: 
INSIRA SUA RESPOSTA AQUI 
 
ETAPA 3 - DETERMINANDO A POSIÇÃO DO EFETUADOR 
 
 
Durante a configuração da célula, o manipulador é acionado com: 
 
Para um manipulador planar de dois elos, a posição do efetuador pode ser 
determinada por: 
 
Considerando L1=L2=400mm: 
a) Determine as coordenadas x e y alcançadas pelo efetuador, apresentando o 
desenvolvimento dos cálculos. 
b) Apresente a posição obtida na forma P=(x,y). 
c) Explique, a partir dessa situação, qual informação é conhecida e qual informação 
é determinada em um problema cinemático direto. 
Resposta: 
INSIRA SUA RESPOSTA AQUI 
 
ETAPA 4 - DETERMINANDO A CONFIGURAÇÃO NECESSÁRIA PARA A COLETA 
Durante a operação automática, o sistema de detecção identifica uma peça disponível 
para coleta na posição: 
 
Como a posição desejada do efetuador é conhecida, mas os ângulos de junta não 
são, determine os ângulos que deverão ser aplicados às juntas J1 e J2. Utilize as 
 
 
expressões: 
 
a) Determine os possíveis valores de . 
b) Para cada solução encontrada, determine o respectivo valor de . 
c) apresente os pares ( , ) capazes de posicionar o efetuador em PA. 
d) Explique por que duas configurações diferentes do manipulador podem alcançar o 
mesmo ponto. 
e) Compare este problema com o realizado na Etapa 3 e explique a principal diferença 
entre cinemática direta e cinemática inversa. 
Importante: apresente o desenvolvimento dos cálculos, e não somente os valores 
finais. 
Resposta: 
INSIRA SUA RESPOSTA AQUI 
 
ETAPA 5 - INTEGRANDO O MANIPULADOR À OPERAÇÃO AUTOMATIZADA 
Após o posicionamento do manipulador sobre a peça, o efetuador encontra-se 
150mm acima da superfície de coleta. Para realizar a transferência, o sistema deverá 
aproximar o efetuador da peça, realizar a coleta, retirar a peça da esteira, transportá-
la até a estação de inspeção, depositá-la e retornar à condição de espera. 
Como engenheiroresponsável pela configuração da célula: 
 
 
a) Descreva, em ordem lógica, a sequência de movimentos e acionamentos que o 
sistema deverá executar desde a identificação da pela até o retorno do manipulador 
à condição de espera. Considere os movimentos das três juntas e o acionamento do 
efetuador. 
b) Indique um sensor adequado para detectar a presença da peça na posição de 
coleta e explique como a informação fornecida por esse sensor poderá ser utilizada 
na sequência automática. 
c) Considerando que a trajetória entre os pontos de coleta e deposição deve ocorrer 
sem colisões e dentro dos limites de movimento do manipulador, explique por que o 
planejamento da trajetória é importante para a execução segura e eficiente da 
operação. 
Resposta: 
INSIRA SUA RESPOSTA AQUI 
 
Orientações para a resolução: 
- Apresente o desenvolvimento dos cálculos nas etapas que envolvem determinação 
numérica. 
- Utilize as unidades indicadas no enunciado e identifique claramente os resultados 
obtidos. 
- Nas questões discursivas, relacione sua resposta à situação da célula automatizada 
apresentada. 
- A atividade deve demonstrar não apenas a obtenção dos resultados, mas também 
a compreensão da função de cada etapa da análise cinemática.