Robótica Industrial Fundamentos, Tecnologias, Programação e Simulação

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Robótica Industrial:
Fundamentos, Tecnologias, 
Programação e Simulação
Winderson Eugenio dos Santos
José Hamilton Chaves Gorgulho Jr
Editora Erica Saraiva
Robôs Industriais
Capítulo 1
Robô? 
Qual o significado desta palavra?
 Karel Capek (1921)
◦ palavra robota (do idioma tcheco) 
 Roy J. Wensley (1927)
◦ robô Televox
 Isaac Asimov (1950)
◦ livro Eu robô
 1ª Lei : Um robô não pode ferir um ser humano ou, 
por inação, permitir que um humano seja ferido; 
 2ª Lei : Um robô deve obedecer às ordens dadas por 
humanos, exceto quando isto conflitar com a primeira 
lei;
 3ª Lei : Um robô deve proteger sua própria existência, 
a menos que isto conflite com a primeira ou segunda 
lei.
Definições
 Definição pelo RIA
◦ Um robô industrial é um manipulador 
reprogramável, multifuncional, projetado para 
mover materiais, peças, ferramentas ou 
dispositivos especiais em movimentos varáveis 
programados para a realização de uma variedade 
de tarefas.
 Definição ISO-10218
◦ Um robô industrial é uma máquina para 
manipulação, com vários graus de liberdade, 
controlada automaticamente, re-programável, 
multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel 
para utilização em aplicações de automação 
industrial.
Breve histórico
 Teleoperador mestre-escravo
 Tecnologia de controle numérico
 George Devol (1912-2011)
 Joe Engelberger (1925 - )
 Unimation Inc. 
 Unimate (1961)
 General Motors
Principais avanços tecnológicos 
nos robôs 
 1974 - Acionamentos 
elétricos eficazes
 1974 - Controle 
microprocessado
 1982 - Interpolações 
cartesianas
 1982 - Comunicação via 
computador
 1982 - Uso de Joy-Stick
 1982 - Programação por 
menus
 1984 - Sistema de visão
 1986 - Controle digital
 1986 - Acionamentos em 
corrente alternada
 1990 - Interconexão em 
redes
 1991 - Controle digital de 
torque
 1994 - Modelo Dinâmico 
Completo
 1994 - Interface Windows
 1994 - Simulação em robôs 
virtuais
 1994 - Uso de fieldbus
 1996 - Cooperação entre 
robôs
 1998 - Sistemas de detecção 
de colisões
 199 - Identificação de 
objetos
 1998 - Movimentação em 
alta velocidade
Áreas de conhecimento
Tecnologias Mecatrônicas 
◦mecânica
◦eletroeletrônica
◦controle
Ciências da Computação
Física e Matemática
Economia
Estado da técnica
Característica
Repetibilidade
Velocidade
Aceleração
Carga admissível
Relação Peso/Carga
Número de eixos
Comunicação
Capacidades de E/S
 Especificação
 décimos de milímetro 
 até 5 m/s
 até 25 m/s2
 até centenas de kg
 em torno de 30 a 40
 6 (tipicamente)
 Profibus, Ethernet, 
canais seriais (RS 
232, 485)
 Similares a um CLP 
para sinais analógicos 
e digitais
Aplicações
 Movimentação
 Medição
 Manipulação
Tarefas de Movimentação
 Em operações de embalagem.
 Para classificação de peças.
 Na colocação e retirada de peças em 
centros de usinagem ou máquinas 
ferramenta.
 Pela carga e descarga de depósitos.
 Quando realizando paletização.
 etc.
Tarefas de Medição
 Na inspeção de objetos.
 Para localização de contornos.
 Em detecção de falhas na manufatura.
 etc
Tarefas de Manipulação
 Para soldagem a arco ou ponto.
 Em pintura com spray.
 Pela furação ou fresagem.
 De colagem e selamentos.
 Nos cortes a laser ou jato de água.
 Para montagens elétricas ou mecânicas.
 Na montagem de placas de circuitos 
impresso.
 Em tarefas parafusamento.
 etc.
Fatores para uso de robôs
 número de empregados substituídos pelo 
robô; 
 número de turnos por dia; 
 acréscimos na produtividade; 
 custo de projeto; 
 custo dos equipamentos periféricos;
 custo de manutenção. 
Fatores no custo de um robô
 porte (seu tamanho);
 sofisticação tecnológica;
 grau de complexidade;
 exatidão;
 confiabilidade. 
Atividades
1) Que relação as leis da robótica de Isaac 
Assimov guardam com aspectos de proteção e 
segurança industrial? Pode-se considerá-las 
como atuais?
2) Com base na definição de robô industrial dado 
por RIA e ISO-10.218, no que elas se 
diferenciam? Em qual delas é possível 
considerar um Veículo Auto Guiado (AGV) como 
pertencente à categoria de robô industrial?
3) Através do auxílio da internet, elabore uma 
lista com pelo menos cinco fabricantes de 
robôs.