Conceitos Robótica

Prévia do material em texto

Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
1 
Fundamentos da Tecnologia em Robótica 
Introdução 
Nosso objetivo neste capítulo será descrever a tecnologia de um robô, devemos definir 
uma variedade de características sobre a maneira pela qual o robô é construído e o 
modo como opera. Os robôs trabalham com sensores, ferramentas e garras, e esses 
termos tem de ser definidos. 
Partes de um Robô 
As partes de um robô correspondem a algumas das partes de uma pessoa (e outros 
animais), pois os problemas de percepção, movimento e controle que os robôs devem 
resolver são análogos aos muitos problemas que os humanos e outras criaturas vivas 
também enfrentam. De fato, a fim de descobrir como solucionar esses problemas para 
os robôs os engenheiros freqüentemente preferem estudar como a natureza tentou 
solucioná-los. 
Robôs industriais tem quatro partes fundamentais: uma base fixa (a qual pode girar e 
deslizar por uma curta distância), um braço articulado (freqüentemente chamado de 
manipulador do robô), uma unidade de controle (o computador do robô) e um 
dispositivo de programação (possivelmente um teach box, ou joystick ou teclado). 
Braço Mecânico 
O braço articulado é formado por várias partes: ligamentos,juntas,atuadores de juntas, 
sensores de posição de juntas, punho e órgão terminal (a mão do robô). Ligamentos 
são as partes rígidas de um robô,comparáveis aos ossos do braço de uma pessoa. 
Juntas são as partes do braço de um robô que lhe permitem uma conexão móvel entre 
dois ligamentos (são a versão do robô de ombros, cotovelos e punhos). 
Tipos de Juntas 
• Juntas prismáticas Juntas prismáticas (também chamadas juntas lineares) 
movem-se em linha reta sem girar. São compostas de duas hastes que 
deslizam entre si de forma telescópica. Elas se estendem, retraem ou movem-
se para dentro e para fora como um elevador hidráulico num posto de gasolina, 
ou ainda ao longo de um trilho como um carro de máquina de escrever. 
• Juntas de revolução (também chamadas juntas rotacionais) giram em torno de 
uma linha imaginária estacionária chamada eixo de rotação. Elas giram como 
uma cadeira giratória e abrem e fecham como uma dobradiça. 
• Juntas esféricas Esta conexão funciona como a combinação de três juntas de 
revolução, realizando a rotação em torno de três eixos. No corpo humano 
existem algumas juntas esféricas como a junta entre o ombro e o braço, o 
braço e o punho, o tronco e as pernas. 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
2 
 
Figura: Tipos de Juntas 
Configurações Cinemáticas Usuais 
Os robôs são normalmente classificados conforme o tipo de juntas, ou mais 
exatamente pelo conjunto de juntas que formam o sistema de articulação do robô. A 
divisão em classes possibilita obter-se informações sobre características tais como: 
• Espaço de Trabalho 
• Grau de rigidez mecânica 
• Extensão do controle sobre a movimentação 
• Tipos de aplicação para cada robô. 
A configuração cinemática de um manipulador[#!SPONG!#] é escolhida com base na 
aplicação a que se destina. A classificação que se segue baseia-se nas três primeiras 
juntas do manipulador ("braço"), com o punho sendo descrito em separado. 
O código utilizado para a classificação dos robôs consiste de um conjunto de três 
letras, as quais referem-se ao tipo de juntas (R para revolução, P para prismática), na 
ordem em que ocorrem, começando pela base. 
Configuração articulada (RRR) 
Este tipo de manipulador é também chamado de antropomórfico, articulado ou em 
cotovelo. Esta configuração apresenta liberdade de movimentos relativamente elevada 
em espaços pequenos, mas geralmente não é tão forte e preciso quanto os demais. 
 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
3 
 
 
FIGURA 10 
FIGURA 10 FIGURA 10 
FIGURA 10 -
--
- Robô com Articulação Vertical
 Robô com Articulação Vertical Robô com Articulação Vertical
 Robô com Articulação Vertical 
 
 
Sua área de atuação é maior que qualquer tipo de robô, tendo uma baixa rigidez 
mecânica. Seu controle é complicado e difícil, devido as três juntas de revolução e 
devido à variações no momento de carga e momento de inércia. 
 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
4 
Configuração esférica (RRP) 
Esta configuração é similar à anterior, com a diferença de que a junta do cotovelo é 
aqui substituída por uma do tipo prismático. 
A designação esférica ou polar provém do fato de que as coordenadas esféricas que 
definem a posição do efetuador (com relação a um sistema cuja origem coincide com a 
interseção dos dois eixos de rotação) são dadas pelas três primeiras variáveis de 
juntas. 
 
Figura: RRP 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
5 
Configuração SCARA (RRP) 
A sigla SCARA provém do inglês e significa ``Selective Compliant Assembly Robot 
Arm'' (braço de robô de montagem com complacência seletiva) ou ``Selective 
Articulate Robot for Assembly''. Nesse caso, as palavras complacência seletiva 
significam que a complacência (isto é, a capacidade de ceder sob pressão e então 
voltar) é maior no plano horizontal (isto é, na direção lateral) que na vertical (isto é, 
na direção para cima/para baixo). A complacência seletiva facilita para esse robô 
realizar tarefas de montagens, tais como inserir pinos em buracos ou componentes de 
circuitos eletrônicos em soquetes. Sem a complacência tremidas seriam um problema 
sério. A principal vantagem desta configuração é que os atuadores das duas primeiras 
juntas estão livres de suportar os pesos do próprio manipulador e da carga. Além 
disso, como os atuadores das duas primeiras juntas podem ser alocados na base do 
manipulador, eles podem ser relativamente grandes, o que garante altas velocidades 
de movimento. Como o próprio nome indica, esta configuração é indicada para tarefas 
de montagem. 
 
Figura: SCARA 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
6 
Configuração cilíndrica (RPP) 
A designação Cilíndrica para esta configuração provém do fato de que as variáveis da 
juntas são as coordenadas cilíndricas do efetuador com relação a um sistema fixo na 
base. 
 
Figura: RPP 
 
Configuração cartesiana (PPP) 
Um robô cartesiano ou retangular tem as três primeiras juntas prismáticas e 
ortogonais entre si, sendo que uma delas corre verticalmente para controlar a altura e 
as outras duas correm horizontalmente (uma para controlar o movimento 
esquerda/direita e a outra o movimento avanço/recuo). Esta configuração em geral 
corresponde a robôs de grande rigidez estrutural e alta precisão. Robôs desse tipo 
podem ser utilizados para moverem automóveis inteiros. 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
7 
 
Figura: PPP 
 
 
 
 
Espaço de Trabalho 
A fronteira exterior de todos os pontos que um robô pode alcançar com seu órgão 
terminal é chamada espaço de trabalho. O espaço de trabalho depende somente do 
comprimento do braço do robô e da faixa de movimento permitida para as juntas. 
Pontos localizados fora do espaço de trabalho não podem ser alcançados pelo órgão 
terminal do robô, não interessando como o robô foi programado para se mover. Um 
conceito relativo é o espaço de trabalho programado, o qual é a fronteira exterior dos 
pontos que o órgão terminal do robô pode alcançar se ele segue o programa 
armazenado. Se você estiver além do espaço de trabalho do robô, ele não poderá 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
8 
alcançá-lo (a menos que esteja manipulando alguma coisa que alcance além de seu 
espaço de trabalho). Se você estiver além do espaço de trabalho programado do robô, 
mas dentro do espaço de trabalho, ele não poderá alcançá-lo, a menos que desvie da 
trajetória programada (isto é, possível). Se você estiver dentro do espaço de trabalhoprogramado e pretende colocar ou tirar alguma coisa do robô, repará-lo ou tirar 
fotografias do robô, deverá desligá-lo para assegurar-se de que não fará nenhum 
movimento na sua direção. Robôs em movimento especialmente de grande porte, 
acumulam uma grande energia. Os robôs podem aparentar estarem desligados, mas 
pode mover-se repentinamente e sem advertência, pois pode estar esperando por 
sinais de entradas que vem de outras máquinas ou mesmo esperando um período de 
tempo passar.Muitos robôs tem sinais de segurança ou cercas para advertir pessoas. 
Além disso, faixa de segurança no piso ou um detetor a raios luminosos no perímetro 
podem desligar o robô caso alguém se aproxime. Algumas vezes trabalhadores de 
fábricas ou técnicos em robótica devem aproximar-se de robôs em movimento, a fim 
de executar seu trabalho; essas pessoas, no entanto, são treinadas para fazê-lo com 
segurança. 
COMPARAÇÃO DA ÁREA DE TRABALHO DOS 
ROBÔS. 
Nesta seção será feita uma análise matemática elementar para o calculo da capacidade 
dos robôs. As comparações são ilustradas na figura 11 e o calculo da área de trabalho 
segue-se após a mesma. 
Robôs Cartesianos - Alcançam qualquer ponto de um cubo de lado L. 
V = L * L * L 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
9 
Robôs Cilíndricos - alcançam qualquer ponto em um cilindro de altura L e raio 2L, 
exceto os pontos do cilindro interno de raio L e altura L. 
V = 9,42 * L * L * L 
 
 
 
Robôs Esféricos - alcançam qualquer ponto de uma esfera de raio 2L, exceto a esfera 
interna de raio L. 
V = 29,32 * L * L * L 
 
 
 
 
Robôs de Articulação Horizontal - alcançam qualquer ponto de um cilindro de raio 2L e 
altura L. 
V = 12,56 * L * L * L 
Robôs de Articulação Vertical - Alcançam qualquer ponto de uma esfera de raio 2L. 
V = 33,51 * L * L * L 
Dessa forma, os robôs possuem um progressivo aumento na sua área de atuação, indo 
do cartesiano até o de articulação vertical. Então, a razão entre a área relativa aos 
casos extremos é: 
Vav/Vc = 33,51 
Isto significa que a área de trabalho de um robô com articulação vertical com 2 
vínculos de tamanho L é 33,51 vezes maior que a área de trabalho do robô cartesiano 
com 3 vínculos de tamanho L. 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
10 
Graus de Liberdade 
Braços de robôs são freqüentemente descritos como tendo um certo número de graus 
de liberdade ou um certo número de eixos de movimento. Em robótica , o número de 
graus de liberdade é o número de movimentos distintos que o braço pode realizar. 
Normalmente o número de graus de liberdade iguala-se ao número de juntas, de 
forma que um robô de cinco graus de liberdade possui cinco juntas, e um robô com 
seis eixos tem seis juntas. A noção de graus de liberdade tem limites definidos. Por 
exemplo, uma junta não possui apenas uma direção de movimento, mas também 
limites a este movimento. Essa faixa de movimento permitido, que não tem nada a ver 
diretamente com graus de liberdade, é muito importante. Por exemplo, quando 
seguramos uma bola de tênis na mão, a seguramos mantendo a palma da mão em 
contato com ela. Isto ocorre porque as juntas de nossos dedos só dobram na direção 
da palma da mão e não em direção às costas desta. Caso nossas juntas tivessem uma 
faixa de movimento que lhes permitisse dobrar nas duas direções, seríamos capazes 
de pegar uma bola de tênis tanto com a palma como com as costas da mão. Assim, 
usamos os graus de liberdade adicionais das juntas de nossos punhos, cotovelo e 
ombro para mover nossa mão de tal forma que a palma fique de frente para a bola. 
Portanto ter mais juntas (punho, cotovelo e ombro) e em conseqüência mais graus de 
liberdade, ajuda-nos a compensar o fato de ter uma faixa de movimentos um tanto 
limitada em nossos dedos. Um robô precisa de apenas dois ou três graus de liberdade 
para ser útil, mas às vezes mais que seis graus são necessários para estendê-lo a 
realizar manobras, como, por exemplo, no interior de um automóvel. 
Acionamento de Robôs 
Os músculos movem as várias partes do braço. Robôs também devem ter unidades de 
acionamento que movem as partes do braço mecânico. Podemos classificar os tipos de 
acionamento em três grupos de acordo com: 
Tipo de movimento 
Acionamento Prismático e de Revolução Seja de revolução ou prismático, o 
acionamento é um motor. Quando é conectado a sua fonte de energia, o eixo do motor 
responde com um movimento de rotação. A carga fixada no eixo do motor é movida 
pela rotação do eixo. O acionamento prismático é um cilindro pneumático ou 
hidráulico, formando uma junta prismática. Um movimento linear pode ser resultado 
de um movimento de rotação, através do uso de uma correia dentada e cremalheira 
(por exemplo). 
 
Figura: Acionamento 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
11 
Fonte de Energia 
Acionamento Elétrico 
Este tipo de acionamento é realizado por motores elétricos conectados a uma fonte 
apropriada. Robôs acionados por motores elétricos podem ser fortes e são mais 
baratos. Dependendo do tipo de motor, eles podem ser extremamente precisos e 
bastante rápidos. Vários tipos de motores elétricos são usados como acionadores de 
robôs. Servomotores AC e DC utilizam realimentação para controlar com precisão sua 
velocidade. Há motores elétricos que permitem acionamento direto (direct drive , o 
que significa que eles não precisam de engrenagens, correias, correntes nem 
diferenciais. Tais motores possuem resposta mais rápida e maior precisão de controle. 
Seguem as principais vantagens e desvantagens do acionamento elétrico: 
Vantagens Desvantagens 
Permite controle preciso e 
eficiente 
É incapaz de manter um momento 
constante em velocidades 
variáveis de revolução 
 
 
Envolve estruturas simples e de 
fácil manutenção 
É sujeito a danos devido a cargas 
pesadas, o bastante para parar o 
motor 
 
 
Não requer fonte de energia 
cara 
Tem uma baixa razão de potência 
de saída em relação ao peso do 
motor requerendo um motor no 
braço 
 
 
Custo relativamente baixo 
Acionamento Hidráulico 
Esta unidade é composta de: motor de movimento rotativo e cilindro para movimento 
deslizante. A unidade de acionamento hidráulico provoca movimento em pistões que 
comprimem o óleo, como mostra a figura abaixo. 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
12 
 
FIGURA - Unidade de acionamento hidráulico 
 
Robôs acionados por fluidos hidráulicos são mais fortes e mais caros, mas podem 
perder precisão se seu fluido hidráulico mudar de temperatura. Também podem ter 
vazamentos de fluido, o que não é bom se o aspecto de limpeza for importante. 
 
Vantagens Desvantagens 
Mantém um momento alto e constante sob uma larga faixa de 
velocidades 
Requer uma fonte 
de energia cara 
 
Permite precisão de operação, algo menos que acionamento 
elétrico, mas mais que o pneumático 
Requer cara e 
extensiva 
manutenção 
 
 
Pode manter alto momento sobre longo período de tempo 
As válvulas devem 
ser precisas e são 
caras 
 
 
 
Está sujeito a 
vazamentos de 
óleo do sistema 
 
 
 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
13 
Acionamento Pneumático 
 
Robôs acionados por ar comprimido são leves, baratos e de movimentos rápidos, mas 
em geral não são fortes. O acionamento pneumático é muito usado em sistemas 
simples de automação. Num sistema simples temos um pistão que se move até ser 
parado por um limite mecânico, obtendo um alto grau de precisão na parada. 
O acionamento pneumático é aplicado em larga escala nas indústrias e robôs possuem 
garras pneumáticas independentemente do tipo de acionamento do braço. 
Vantagens Desvantagens 
Permite operação emaltas velocidades 
Precisão pouco 
apurada 
 
 
Pode manter um momento constante (menor do 
que o acionamento hidráulico) 
Está sujeito a 
vibrações 
momentâneas 
no braço 
 
 
Fácil manutenção 
Custo relativamente baixo 
 
Resumindo, o driver elétrico é melhor em aplicações envolvendo: 
• Alta precisão de posição; 
• Transferência de carga de tamanho pequeno e médio; 
• Pequenas ambientes para sistemas de compressores de óleo e ar; 
O driver hidráulico trabalha melhor em situações envolvendo: 
• Transferência de cargas pesadas ( de 2.000 pounds ou mais); 
• De média para alta precisão na localização e velocidade; 
O driver pneumático é preferível em aplicações envolvendo: 
• Baixa precisão; 
• Necessidade de baixo custo; 
• Altas velocidades; 
Transferências de pequenas e médias cargas. 
 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
14 
Ponto de Aplicação 
Acionamento Direto e Indireto 
As unidades de acionamento (motores) exercem forças nas juntas do robô, as quais 
provocam um movimento de cada barra. O movimento combinado destas barras causa 
o movimento do braço. 
Acionamento direto significa que o motor é montado diretamente na junta que se 
move. Se o motor é montado longe da junta, usualmente perto da base do robô, o 
acionamento é indireto. O movimento de acionamento indireto é transferido do motor 
para a junta através de correias, engrenagens, etc. 
As vantagens do driver indireto sobre o direto: 
1. Redução do peso do braço mecânico; 
2. Permite mudanças na velocidade de rotação das juntas. 
As desvantagens do driver indireto sobre o direto: 
1. Falta de precisão da operação da junta devido a liberdade mecânica dos pontos 
de conexão entre os dispositivos de transferência; 
2. Perdas consideráveis de potência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
15 
Punhos e Efetuadores 
Punho é o nome usualmente dado às três últimas juntas do braço do robô. Estas, em 
geral, são juntas rotacionais, e seus eixos de rotação são mutuamente 
perpendiculares, configurando o que se conhece por punhos esféricos, isto é, punhos 
cujos eixos das juntas se intersectam num único ponto. Uma das vantagens do punho 
esférico é que seu uso simplifica consideravelmente a cinemática do manipulador, 
permitindo o desacoplamento entre a posição e a orientação do efetuador. 
Tipicamente, os manipuladores posuem três graus de liberdade para posicionamento . 
O número de graus de liberdade para orientaçào depende então do punho. São 
comuns os casos em que este tem um, dois ou três graus de liberdade. O braço e o 
punho são utilizados basicamente para o posicionamento e orientaçào do efetuador e 
de qualquer ferramenta que ele possa carregar. É o efetuador ou a ferramenta que em 
realidade executa o trabalho. 
 
Figura: Punho 
No sentido de sair do braço, essas juntas são conhecidas como junta de yaw, junta de 
pitch e junta de roll (nesta ordem). Os movimentos giratórios resultantes são 
chamados yaw, pitch e roll. Se você mantiver sua mão estendida a frente, de palma 
para baixo, com os dedos apontando para longe de você, os movimentos de yaw, pitch 
e roll poderão ser assim definidos: 
• Yaw é uma rotação ao redor de um eixo vertical que vai da parte superior à 
parte inferior através do punho. Isto produz um movimento da direita para a 
esquerda, assim como aquele usado para dizer não. 
• Pitch é uma rotação ao redor de um eixo horizontal que vai da esquerda para à 
direita através do punho. Isto produz um movimento de sobe e desce da mão, 
assim como aquele usado para dizer até logo. 
• Roll é uma rotação ao redor de um eixo horizontal que vai de trás para a frente 
através do punho. Isto produz um balanço lateral da mão, assim como aquele 
usado para dizer mais ou menos. 
Depois da junta de roll do punho vem o órgão terminal do robô. Alguns punhos 
chamados punhos de mudança rápida, vem com órgãos terminais desconectáveis, os 
quais podem ser rapidamente mudados, até durante uma mesma operação fabril. Os 
órgãos terminais podem ser classificados em dois grandes grupos garras e ferramentas 
especializadas. Robôs usam garras para mover objetos e usam ferramentas 
especializadas para executarem tarefas especiais. As garras podem ser de vários tipos: 
pinças mecânicas para pegar a maioria dos objetos rígidos, atrativos eletromagnéticos 
para pegar objetos de ferro e ventosas de sucção a vácuo para pegar objetos delicados 
com superfícies lisas, como espelhos, pratos largos, vidros e ovos. Mãos destras são 
garras avançadas que se assemelham a mão humana em versatilidade, podem ser 
usadas tanto para pegar e mover objetos industriais (matéria prima, bens acabados ou 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
16 
material de embalagem) como para manipular e usar ferramentas projetadas para 
trabalhadores humanos.As ferramentas especializadas que os robôs podem usar em 
vez de garras incluem pistolas de pintura e de solda a ponto, tochas de solda a arco, 
cortadores a jato d`água e a laser e rebitadeiras automáticas. 
 
Figura: Garra de dois membros 
O termo end effector é uma palavra genérica para todos os sistemas montados no final 
do braço do robô, ou seja no fim do vínculo mais afastado da base do robô; cuja tarefa 
é agarrar objetos ou ferramentas e/ou transferi-los de um lugar para o outro. 
Exemplos de efetuadores são as garras, soldadores e pistolas de 
pintura. A operação do efetuador é a meta final do desempenho do robô. Todos os 
sistemas do conjunto (controlador, unidade motriz, etc.) são dimensionados para 
capacitar a ação correta do efetuador. Uma falha na operação de agarrar um objeto 
causa erros que comprometem o sucesso da realização do trabalho. Por isso, é 
essencial que a garra seja apropriada para cada ambiente de trabalho. 
Existem vários tipos de efetuadores em uso nas indústrias, concentraremos nosso foco 
no estudo das garras. A garra é comparável à mão humana. A estrutura da mão é 
realmente espantosa e interessante; ela possui 22 graus de liberdade, várias unidades 
motrizes na forma de músculos e muitos elementos sensoriais. É tão complexa e bem 
desenvolvida que não há garra feita pelo homem capaz de imitá-la. Dado esse fato, é 
óbvio que as garras são limitadas a uma faixa de operações. Devido ao 
desenvolvimento das indústrias e a constante renovação de processos de manufatura, 
houve a necessidade de se desenvolver garras capazes de realizar tipos diferentes de 
operações. 
Garras de dois membros 
Esse é o tipo de garra mais comum. Um grande número de variedades foram criadas, 
variando em tamanho e/ou movimento dos dedos, onde este pode ser de maneira 
paralela ou rotatória. A desvantagem básica da garra de dois membros é a sua 
limitação de abertura, impossibilitando o manuseio de objetos maiores que sua 
abertura total. 
 
 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
17 
Garras de três membros 
Ela é basicamente similar à garra de dois membros, mas permite maior segurança no 
agarrar objetos, podendo segurar formas esféricas, triangulares, etc. Seus dedos são 
retráveis e constituídos de várias conexões. 
 
Figura: Garra de três membros 
Garras para objetos cilíndricos 
Essa garra consiste de dois dedos, cada um deles possuindo três ou mais depressões 
circulares, possibilitando a pega de objetos cilíndricos de diversos tamanhos. A garra 
para objetos cilíndricos tem duas desvantagens: i)É pesada (por ser geralmente 
maciça) e tem que ser suportada pelo robô durante toda a operação ii) Tem 
movimento limitado devido a sua extensão 
 
Figura: Garra objetos Cilindricos 
Garras para objetos frágeis 
Para pegar um objeto frágil sem quebrá-lo, os dedos da garra devem exercer um certo 
grau deforça. Esta força se for concentrada num simples ponto do objeto, é capaz de 
danificar partes delicadas. Sendo assim muitas garras para esse propósito tem sido 
desenvolvidas. 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
18 
 
Figura: Garra objetos frágeis 
Garras de Juntas 
Estas garras são designadas para pegar objetos de vários tamanhos e de superfícies 
irregulares. As conexões são movidas por pares de cabos. Um cabo de cada par 
flexiona a junta, e o outro a estende. Para pegar um objeto, as juntas dos dedos 
envolvem-no e seguram-no firmemente. Quanto menor o tamanho das juntas dos 
dedos, maior é a firmeza e a capacidade de pegar objetos irregulares. 
 
Figura: Garra de Juntas 
Garra Eletromagnética ou à Vácuo 
Garras a Vácuo ou ventosas são designadas para pegar objetos lisos e chatos através 
de um vácuo criado nas suas ventosas. Já as Garras Eletromagnéticas são designadas 
para pegar objetos metálicos através de campo magnético.Ambos os tipos de garras 
são eficientes, já que elas podem pegar objetos de diversos tamanhos, e não 
requerem grande precisão na localização do objeto. As garras a vácuo são usadas para 
pegar objetos de superfície plana, como chapas de metal e caixas de papelão. 
Geralmente cada garra à vácuo possui um determinado número de ventosas conforme 
sua aplicação, isto para reduzir o risco de escorregamento, bem como para aumentar a 
capacidade de transporte. 
Automação – Robótica 
Profº. Marcos Barros 
19 
 
Figura: Garra à Vácuo 
Trocador Automático de Ferramentas 
Muitos tipos de trabalho envolvem o manuseio de peças e objetos de tamanho e 
formatos variados, num só ambiente de trabalho. Nesses casos, o uso de uma chave 
de fenda pode ser feito alternadamente com uma garra ou uma ventosa, e assim por 
diante. Como não há garra capaz de tal feito, visto que cada uma tem sua função 
própria, desenvolveu-se uma ferramenta chamada trocador automático de 
ferramentas. É um adaptador que permite a troca rápida de garras. Uma restrição 
óbvia é que todas as conexões pneumáticas, hidráulicas, etc., devem ser feitas da 
mesma forma. 
Existem algumas desvantagens no uso de trocador automático de ferramentas: 
• O peso é somado ao braço do robô 
• O custo de instalação é alto 
Por essas observações, fica evidente que o desenvolvimento e produção de garras é 
um dos importantes estágios no desenho de robôs para tarefas dedicadas.