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PRIMEIRA LISTA DE EXERCICIOS 
DISCIPLINA: ROBÓTICA II 
Prof. Leonardo Nunes 
 
 
1) Descreva cada uma das etapas do ciclo abaixo. 
 
 
Localização: 
Um robô móvel precisa criar trajetórias de guiar seu movimento com base nas informações provenientes 
pelo sensores externos, permitindo ao veículo mover-se em qualquer ponto do ambiente de trabalho sem 
se colidir com os objetos. 
Cognição: 
O robô móvel deve ser capaz de decidir que ações são solicitadas em cada momento, segundo o estado 
dele e do seu entorno, para alcançar seu objetivo. A capacidade de raciocínio do robô se traduz no 
planejamento de trajetórias globais seguras e na habilidade para modifica-las no caso de obstáculos 
inesperados para permitir, ao robô, a execução dos objetivos solicitados. 
Controle de Movimento: 
É o encarregado de gerar ações de controle para que os motores de tração e direção trabalhem de forma 
coordenada e, dessa maneira, faz com que o robô alcance o ponto de destino seguindo trajetórias suaves, 
livres de oscilações e de manobras violentas para a carga. 
Percepção: 
O robô deve ser capaz de determinar uma relação com seu ambiente de trabalho através do seu 
sistema sensorial embarcado. A capacidade de percepção do robô se traduz na síntese de toda a 
informação proveniente dos seus sensores com o objetivo de gerar mapas globais e locais do ambiente 
de acordo com os diversos níveis de controle. 
 
2) Cite 5 diferenças entre a locomoção de robôs usando pernas e rodas . 
 
Usando Pernas: 
- série de contatos pontuais entre o robô e o solo; 
- tem maior adaptabilidade nos terrenos; 
- Apresenta maior manobrabilidade, porém menor velocidade; 
- o controle se torna mais complexo devido a quantidade de mecanismos; 
- Gasta maior potência devido a quantidade de movimentos. 
 
Usando rodas: 
- eficiente em ambientes devidamente pavimentados; 
- Costuma não ter problema com equilíbrio, ou seja, maior estabilidade; 
- Preocupa-se com tração, manobrabilidade e controle; 
- Apresentam, geralmente, maior velocidade; 
- apresentam geralmente maior dificuldade de locomoção em ambientes acidentados. 
 
3) Considerando rodas ou pernas, cite 1 vantagem e 1 desvantagem da utilização de 2, 3 
e 4 pontos de contatos com a superfície . 
 
Pernas com 2 pontos de contato: 
Vantagem: menor peso que robôs com mais pernas, controle de movimentos de locomoção mais simples. 
Desvantagem: Só podem ser estaticamente estáveis dentro de alguns limites. 
Rodas com 3 pontos de contato: 
Vantagem: Pode ser estaticamente estável a qualquer momento no caso das rodas. 
Desvantagem: Apresenta incapacidade de percorrer terrenos acidentados no caso das rodas. Sendo 
pernas, aumenta a complexidade do controle de coordenação de movimentos. 
Pernas com 4 pontos de contato: 
Vantagem: Possivelmente estático; centro de massa deslocado e grande capacidade de adequação em 
terrenos acidentados. 
Desvantagem: A coordenação de movimentos precisa ser bem elaborada, aumentando o grau de 
complexidade do algoritmo de controle. 
 
4) Diferencie robôs indoor de outdoor, exemplifique cada um destes. 
Indoor são os robôs que se locomovem ou atuam em ambiente controlados, como o interior de 
edificações. Ex.: Robô aspirador. 
Outdoor são os que se locomovem ou atuam em ambientes externos, como campos, estradas e outras. 
Ex.: Submarinos, robôs aéreos. 
 
5) Tratando dos sensores ultrassônicos quais os problemas associados a sua operação. 
Zonas de erro, largura de banda e sensibilidade cruzada. 
 
6) Conceitue erro sistemático, erro aleatório, precisão e sensibilidade. 
Sensibilidade: É uma medida do grau em que uma mudança incremental no sinal de entrada muda o 
sinal de saída. 
Precisão: é o grau de conformidade entre a medição e o verdadeiro valor do sensor. 
Erro sistemático: estes podem ser modelados, erros portanto, previsíveis. Ex.: Erro na calibração de um 
sensor. 
Erro aleatório: Não podem ser previstos, só podem ser descritos em termos probabilísticos. 
 
7) Explique o que é Odometria. Cite as vantagens e desvantagens da Odometria. 
É uma antiga técnica que tem por objetivo estimar a posição e a orientação de um veículo a partir do 
número de voltas dadas por suas rodas. 
A ideia fundamental da Odometria é a integração temporal do movimento, o que leva, inevitavelmente, a 
uma acumulação de erros. 
A vantagem vem de sua simplicidade, seu baixo custo e no fato de permitir uma elevada taxa de 
amostragem. Esta técnica é vulnerável a imprecisões originadas pelo deslizamento das rodas, 
irregularidade do terreno e variações na carga transportada. 
 
8) Cite os erros gerados pela Odometria, explicando-os. 
A acumulação de erros de orientação causa grandes erros na estimação da posição, os quais vão 
aumentando proporcionalmente com a distância percorrida pelo robô. Esses erros são ainda maiores 
quando a odometria é fornecida por dados de encoder preso as rodas do robô devido a derrapagem da 
roda, que acontece normalmente, em maior ou menor quantidade, dependendo do local que o robô está 
andando. Outra fonte de erro é quando o robô percorre subidas e descidas, ou quando ocorrem 
movimentos de rotação. 
 
9) Cite 5 sensores, usados em robótica móvel, explicando o principio de funcionamento, citando 
uma vantagem e uma desvantagem de cada um deles. 
1 - ENCODER ÓPTICO: 
É um sensor proprioceptivo. Usa discos com uma quantidade x de furos que permite a passagem de luz a 
um foto-sensor liberando um trem de pulsos. 
Possui princípio de funcionamento simples, fazendo com que seja menos caro. 
Proporciona baixa precisão para odometria. 
2 - SENSOR ULTRASSÔNICO: 
Opera a emissão e reflexão de um feixe de ondas acústicas de alta frequência. 
É o melhor para desvios de obstáculos. 
Porém alguns materiais que absorvem o som, são difíceis de detectar. 
3 – SENSOR DE TOQUE: 
São simples interruptores de contato, funcionando como chave simples. 
Possui uma construção simples e de baixo custo. 
Necessita que os obstáculos a serem tocados – para assim gerar alguma ação – sejam previsíveis, ou seja, 
do formato desejado para funcionar normalmente. 
4 – SENSOR DE EFEITO HALL: 
Descreve o comportamento do potencial elétrico num semicondutor quando em presença de um campo 
magnético. 
Uma desvantagem clara é o distúrbio de outros campos magnéticos naturais do ambiente ou não. 
Instrumentos de baixo custo. 
5 – GIROSCOPIOS: 
Preservam sua orientação a um quadro de referência fixa. Assim fornecem uma medida absoluta para o 
título de um sistema. Podem ser mecânicos ou opticos. Forcenem, estes, informações com resolução e 
largura de banda muito além das necessidades. 
 
10) Considerando os conceitos de locomoção, cite e explique os principais pontos quanto a 
estabilidade, características de contato e tipo de ambiente. 
ESTABILIDADE: 
- número e geometria de pontos de contato: 
- centro de gravidade: Alguns robôs precisam corrigir seu centro de massa para manter sua estabilidade 
ao mover-se. Como quando ocorre em terrenos com inclinações. 
- Estabilidade estática/dinâmica: Alguns robôs só conseguem ter uma estabilidade em movimento, como 
é o caso de robôs móveis que possuem apenas uma perna. Este precisa ficar pulando o tempo todo para 
não se desequilibrar. 
- Inclinação do terreno: 
 
CARACTERÍSTICAS DE CONTATO: 
- ponto de contato/tamanho e forma do traçado: 
- O ângulo de contato: 
- Fricção: 
 
TIPO DE AMBIENTE: 
- estruturado: é o tipo de ambiente em que os obstáculos são estáticos e previsíveis. 
- média (água, solo mole ou duro): são ambientes em que a incerteza é muito maior devido ao grau de 
imprevisibilidade. 
 
11) Explique o principiode funcionamento das seguintes configurações: 
 
a – locomoção omnidirecional com quatro rodas suecas. Ao variar a direção de rotação e velocidades 
relativas das quatro rodas, o robô pode ser movido ao longo de todo o percurso no plano e pode também 
rotacionar simultaneamente entorno de seu eixo vertical. 
 
b – São duas rodas motrizes de mesmo eixo, independentes (tração diferencial) que dão a direção 
necessária para o robô. A roda louca na parte da frente do robô dá a ele a estabilidade e se adapta à 
direção.