introdução a robotica industrial

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Na sociedade atual, é crescente a necessidade de realizar tarefas com eficiência e precisão.
Existem também tarefas a ser levadas a cabo em lugares em que a ação humana é difícil,
arriscada e até mesmo impossível, como no fundo do mar ou em meio a imensidão do
espaço. Para executá-las, faz-se necessária a presença de dispositivos mecatrônicos (robôs),
que as realizam sem risco de vida. A robótica é a área que se preocupa com o
desenvolvimento de tais dispositivos; multidisciplinar e em constante evolução, ela busca o
desenvolvimento e a integração de técnicas e algoritmos para a criação de robôs.
Toda máquina- ferramenta pode ser considerada um robô, mas nem todo robô é uma
máquina-ferramenta. Há robôs especialmente projetados para a manipulação de peças e
partes, por exemplo.
Independente da tecnologia de um robô, podemos classificá-lo em três categorias:
1ª Geração: essas máquinas geralmente não são programáveis. Trata-se de um
servomecanismo. Um sistema que atua sob comando direto do homem. Por exemplo, um
braço de um pequeno submarino de exploração oceânica.
Cuidado, não é porque o robô é de primeira geração que ele não tem nenhuma tecnologia.
Podemos encontrar modelos de primeira geração com maior tecnologia do que um de
terceira, portanto é apenas uma questão de classificação.
2ª Geração: essas máquinas são programáveis e executam tarefas repetitivas, que exigem
precisão de movimentos, normalmente com ferramentas pesadas, e em ambientes insalubres
ao ser humano. Este é o tipo de robô mais encontrado na indústria, e um exemplo clássico é
o robô soldador de carrocerias de veículos.
Cada carro leva cerca de 3000 pontos de solda, e a ferramenta para isso pesa
aproximadamente 150 quilos.
Considerando que uma montadora comum produz quarenta unidades por dia, um ser humano
teria de soldar 120000 pontos, com uma “pinça” com peso equivalente de dois homens
grandes, e com precisão de 0,1 mm.
3ª Geração: essas unidades são as mais raras, e de aplicação bem específica. O robô de
terceira geração, além de possuir um programa residente, é equipado com ferramentas de
software capazes de atribuir à máquina um certo poder de decisão. Um robô de exploração
espacial, por exemplo, estando em solo extraterrestre e diante de um obstáculo, deve decidir
se o melhor caminho é para a direita ou para a esquerda.
Isso ocorre mesmo na ausência de contato com o controle da Terra, e sem que tal situação
tenha sido pré-programada. Muitas vezes o robô, assim como seres humanos, toma a
decisão após análise de erros e acertos.
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Nos últimos anos, a quantidade de robôs de uso industrial aumentou significativamente em
virtude da implantação, particularmente pelas indústrias automobilísticas, de robôs em suas
linhas de montagem.
Neste módulo apresentamos informações introdutórias à robótica industrial: definição,
classificação, conceitos gerais, versatilidade, velocidade, resolução, repetibilidade, precisão,
exemplos, aplicações. Em termos práticos utilizamos o software Easyrob ou similar, para
simulação e estudo das aplicações robóticas.
Os assuntos deste módulo não se esgotam nesta abordagem. Sugere-se ao aluno que seus
estudos sejam aprofundados em bibliografia específica como a seguir: 
 
Bibliografia Básica:
ALVES, J. L. L. Instrumentação, controle e automação de processos. Rio de Janeiro: LTC,
2009.
SMITH, C. A.; CORRIPIO, A. Princípios e prática de controle automático de processo. 3ª ed.
Rio de Janeiro: LTC, 2008.
ROSÁRIO, J. M. Princípios de mecatrônica. São Paulo: Pearson, 2009.
 
Bibliografia Complementar:
PAZOS, F. Automação de sistemas e robótica. Rio de Janeiro: Axcel Books, 2002.
RICH, E. Inteligência artificial. São Paulo: Makron Books, 2002.
GROOVER, M. P. et. al. Robótica: tecnologia & programação. São Paulo: McGraw-Hill, 1999.
FIGINI, G. Eletrônica industrial: servomecanismos teoria da regulagem automática. Curitiba:
Hemus, 2002.
CAPELLI, Alexandre. Automação Industrial: controle do movimento e processos contínuos.
São Paulo: Érica, 2009.
NISE, N. S. Engenharia de sistemas de controle. Rio de Janeiro: LTC, 2002/2009.
OGATA, K., Engenharia de Controle Moderno, Prentice Hall, 1993.
Manual do Usuário – Micrologix 1000 Analog, Allen Bradley, 1999.
 
http://www.livrariacultura.com.br/scripts/cultura/catalogo/busca.asp?parceiro=IIPJIO&nautor=7001693&refino=1&sid=0195631981154805825204460&k5=14DA4E06&uid=
http://www.livrariacultura.com.br/scripts/cultura/catalogo/busca.asp?parceiro=IIPPXR&nautor=387441&refino=1&sid=0195631981154805825204460&k5=C21EC2B&uid=
http://www.livrariacultura.com.br/scripts/cultura/catalogo/busca.asp?parceiro=IIPPXR&tipo_pesq=editora&neditora=6&refino=2&sid=0195631981154805825204460&k5=C21EC2B&uid=
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Exercício 1:
Um fornecedor de robôs dispõe de um modelo com três graus de liberdade,
possuindo uma configuração de juntas RRP (seqüência começando da junta mais
próxima à base), onde R denota uma junta de rotação e P uma junta de
translação ou prismática. 
Este modelo pode ser utilizado em uma indústria metalúrgica para o corte de
chapas. 
PORQUE: 
O espaço de trabalho deste robô é esférico. 
Analisando essas afirmações relativas às informações apresentadas no texto,
conclui-se que:
A)
 as duas afirmações são verdadeiras e a segunda justifica a primeira.
B)
 as duas afirmações são verdadeiras e a segunda não justifica a primeira.
C)
 a primeira afirmação é verdadeira e a segunda é falsa.
D)
 a primeira afirmação é falsa e a segunda é verdadeira.
E)
 as duas afirmações são falsas.
Comentários:
Essa disciplina não é ED ou você não o fez comentários 
Exercício 2:
Tendo em vista o planejamento e a manutenção de células de manufatura
robotizadas, os robôs industriais devem ser selecionados em função de suas
características particulares, relacionadas às necessidades das atividades a serem
por eles desenvolvidas. A esse respeito, considere as afirmações a seguir.
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I - Quando o espaço de trabalho é reduzido, e as cargas não necessitam de muita
potência para serem movimentadas, recomenda-se utilizar um robô com
acionamento hidráulico.
 
II - Para movimentar cargas médias, com grande necessidade de precisão de
repetibilidade e flexibilidade de posicionamento, escolhe-se o acionamento
pneumático.
 
III - Quando se tem grande necessidade de repetibilidade, cargas médias e
espaço reduzido, o acionamento escolhido deve ser do tipo servomotor AC.
 
IV - Quando se tem necessidade de grande potência e precisão de repetibilidade,
o tipo de acionamento recomendável é o motor de passo.
SOMENTE é correto o que se afirma em:
 
 
A)
 III
B)
 IV
C)
 I e II
D)
 I e IV
E)
 II e IV
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Exercício 3:
É freqüente a classificação de robôs pelo tipo de junta, ou para ser mais exato,
pelas três juntas mais próximas a sua base. Sendo assim, considere as
afirmações a seguir:
 
I - Os tipos de robô existentes são classificados em: cartesiano, cilíndrico,
esférico, helicoidal e articulados;
 
II - A classificação RPP se refere a categoria de robôs cilíndricos;
 
III - Os robôs esféricos e articulados horizontais possuem a mesma classificação
RRP.
 
Analisando as afirmações concluímos:
 
A)
 Todas estão corretasB)
 Todas estão erradas
C)
 Apenas I e II estão corretas
D)
 Apenas II e III estão corretas
E)
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 Apenas III está correta
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Exercício 4:
Analisando as informações relativas às características e capacidades do robô
industrial apresentadas a seguir conclui-se que:
 
I – A memória não é afetada com o tempo, mas pode ser apagada através de um
comando;
 
II – A inteligência é ilimitada através da adoção da inteligência artificial;
 
III – O robô industrial requer manutenção periódica em função do desgaste em
operação;
 
A)
 Todas estão corretas
B)
 Todas estão erradas
C)
 Apenas I e II estão corretas
D)
 Apenas I e III estão corretas
E)
 Apenas III está correta
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Exercício 5:
Analisando as informações relativas a movimentação do robô industrial
apresentadas abaixo:
 
I – O movimento de rotação do atuador final em robôs industriais é normalmente
identificado no TP como shoulder;
 
II – Os movimentos de Elbow, Pitch, Roll, Yaw e Sholder constituem-se como
básicos em robôs articulador verticais;
 
III – O deslocamento do movimento do braço mecânico varia desde alguns
milímetros até alguns metros com precisão e repetibilidade;
 
IV – Os robôs apresentam dois tipos de juntas: prismática e de revolução.
 
Qual(is) está(ão) correta(s)?
 
A)
 Apenas a I e a II.
 
B)
 Apenas a II e a IV.
C)
 Apenas a I e a III.
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D)
 A II, III e a IV.
E)
 A I, a II, e a III.
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Exercício 6:
O dispositivo que gera em sua saída um trem de pulsos correspondente à leitura
do número de incrementos originados pela rotação do disco ótico e é utilizado
para detectar posição ou velocidade em deslocamento angular ao redor de um
eixo em muitos robôs industriais é conhecido por:
 
A)
 potenciômetro 
B)
 tacogerador
C)
 strain gauge
D)
 encoder incremental
E)
 encoder absoluto
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Exercício 7:
Sob muitos aspectos a função primordial de um robô industrial se configura como
sendo o correto posicionamento do atuador final num plano geométrico. Sendo
assim, considere as afirmações a seguir:
I – O revolver de pintura não pode desempenhar papel de atuador final em robôs
industriais;
II – SAGV é a sigla adotada para robô móvel em termos industriais;
III – Precisão é considerado como sendo o intervalo entre dois pontos adjacentes
do volume de trabalho que podem ser distinguidos um do outro pelo sistema de
controle do robô;
IV – O conceito de repetibilidade pode ser interpretado como sendo o campo
dentro do qual um robô irá terminar um movimento.
Qual(is) está(ão) correta(s)?
A)
 Apenas a I e a II.
B)
 Apenas a II e a IV.
C)
 Apenas a I e a III.
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D)
 Apenas a IV.
E)
 A I, a II, e a III.
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Exercício 8:
A seguir analise a alternativa que corresponde a uma desvantagem da adoção dos
acionamentos pneumáticos na área robótica frente aos outros acionamentos,
como o eletromagnético e o hidráulico:
A)
 permite operação em velocidades altas 
B)
 média precisão
C)
 momento constante sob uma larga faixa de velocidades
D)
 custo relativamente baixo
E)
 difícil manutenção
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