V TORNEIO JUVENIL DE ROBÓTICA DESAFIO TEÓRICO · vibrações mecânicas. Essas vibrações...

V TORNEIO JUVENIL DE ROBÓTICA

DESAFIO TEÓRICO O DESAFIO DO FUTURO

Documento de Apresentação Pública do Desafio Teórico

INSCRIÇÕES: www.torneiojrobotica.org

REALIZAÇÃO

Versão 18/03/2013

http://www.torneiojrobotica.org/

TORNEIO JUVENIL DE ROBÓTICA

DIVULGAÇÃO

VANESSA IANACONI

ILUSTRAÇÃO

ELISSON HENRIQUE OLIVEIRA FREITAS

BANCA RESPONSÁVEL PELO TEXTO DAS QUESTÕES DO DESAFIO TEÓRICO

LUÍS ROGÉRIO DA SILVA

RENATO FERREIRA PINTO JR

RICARDO HAHN PEREIRA

BANCA EXAMINADORA DO DESAFIO TEÓRICO

AN WAN CHING

ELIANE GONÇALVES

IZILDA MARIA NARDOCCI

JOÃO VILHETE D’ABREU


MARCEL SALZMANN

RENATO FERREIRA PINTO JR

RICARDO HAHN PEREIRA

RONALDO FOGO

COORDENAÇÃO DO DESAFIO TEÓRICO


V TORNEIO JUVENIL DE ROBÓTICA

DESAFIO TEÓRICO O DESAFIO DO FUTURO

ROBÓTICA:

BRAÇOS, ANTEBRAÇO E

MÃOS BIÔNICAS

NOME DA EQUIPE

NOMES DOS COMPONENTES DATA DE NASCIMENTO

DESCRIÇÃO DA COMPOSIÇÃO DA PROVA DO DESAFIO TEÓRICO

O Desafio Teórico busca desenvolver o senso crítico, a atitude autônoma de

enfrentamento de problemas através do emprego de estratégias de integração de soluções

oriundas de distintas áreas do conhecimento. Para tanto, a prova foi desenvolvida para ser

resolvida com o auxílio de consulta sistematizada e com o emprego eficiente do trabalho

de colaboração dos membros da equipe.

O texto de base do desafio é este que aqui se apresenta com o nome de Documento de

Apresentação Pública do Desafio Teórico e contém:

1. A situação problema dessa edição e a sua relevância social;

2. As questões objetivas (20) e as questões discursivas (5);

3. Um formulário de Comentários sobre as Questões Objetivas;

4. Um formulário de Relatório com 4 propostas de maquetes, para que, dessas, uma seja

escolhida, realizada e documentada;

5. Um formulário de Relatório com espaço para 4 desenhos esquemáticos que esbocem

soluções a problemas descritos na prova;

6. Os formulários dos Documentos Descritivos: Descrição do Protótipo do Produto e

Termo de Abertura de Projeto;

7. Um formulário de Pesquisa de Satisfação sobre o Desafio.

Os três primeiros itens servirão de guia de estudos, os três itens que se seguem deverão

documentar o protótipo teórico proposto pela equipe, oferecendo à banca as

especificações técnicas e funcionais, os elementos essenciais de justificativa do projeto

de construção do protótipo e a apresentação, sob forma de maquete e desenhos

esquemáticos, das principais características pretendidas para o protótipo. O último item

serve de guia para que sejam feitas melhorias nas próximas edições do desafio.

O texto da prova do desafio contém 7 questões objetivas referentes ao produto e a

respectiva confecção do protótipo: Oferecido o problema desafio, a equipe terá pela

frente 7 questões referentes à adequação do produto e do projeto às diferentes

necessidades compreendidas em toda a extensão do problema. Dessas 7 questões

objetivas, 5 questões terão uma solicitação para que a equipe forneça uma solução

alternativa ou ampliação da análise da solução já apresentada, inserindo, por conseguinte,

os alunos no processo de concepção do protótipo.

Contém, também, 3 questões sobre o gerenciamento do projeto, podendo fazer

referências a situações inesperadas que necessitem da tomada de decisões capazes de

contornar os possíveis riscos.

Contempla, ainda, através de 10 questões objetivas, a avaliação de conhecimento técnico

sobre os recursos passíveis de serem empregados no projeto e no produto, com especial

atenção para componentes, técnicas de construção e programação.

DESAFIO TEÓRICO PROPRIAMENTE DITO

O Problema

As mãos, órgãos de grande versatilidade de movimentos, são capazes de apreensão,

avaliação de dimensões, textura e resistência à carga de objetos que se pretende apanhar.

Em função da riqueza de movimentos que conseguem executar, tornam-se muito

importantes na comunicação, contribuindo de forma decisiva para a composição dos

gestos e, portanto, na sociedade humana, para pragmática da comunicação.

Da automação industrial às próteses reparadoras, a busca de elementos cibernéticos que

consigam fazer apreensão, avaliação e manipulação de objetos é motivo de grande

investimento de recursos e realização de incontável número de pesquisas na atualidade.

Devido à grande complexidade dos recursos de que dispõe uma mão humana, as

pesquisas podem se deter em buscar resultados específicos, atendendo apenas algumas de

suas funções, ou ambicionar obter soluções amplas que visem a reproduzir, com grande

fidelidade, todas as funcionalidades, incluindo a estética, das mãos humanas.

Os braços, além de servir para posicionar as mãos para as tarefas em que serão

empregadas, são muito importantes para estabelecer o equilíbrio do corpo e estabilizá-lo

quando se realizam rotações.

Desviar a mão de obstáculos que se interpõem no caminho do objeto a ser tocado e

mantê-la suspensa para que possa atingi-lo é função fundamental para o conjunto do

braço, antebraço e mão.

Leitura Complementar

http://www.ottobock.com.br/cps/rde/xbcr/ob_br_pt/081204_Michelangelo.pdf

http://www.isaude.net/pt-BR/noticia/6682/ciencia-e-tecnologia/luva-robotizada-

produzida-pela-ufmg-devolve-movimento-para-maos

http://www.tecmundo.com.br/infografico/10289-7-tecnologias-que-transformarao-voce-

em-um-ciborgue-na-decada-que-vem-infografico-.htm

O Problema no Ambiente de Trabalho da Comphaus

A Comphaus é conhecida por acolher jovens de todo o país interessados em participar de

seus projetos de construção de protótipos de robôs exploradores.

Inúmeros são os robôs exploradores que necessitam manipular objetos para obter deles as

informações necessárias para a conclusão dos objetivos da missão.

Trata-se de robôs autônomos que, por exemplo, tenham condições de distinguir as partes

do objeto e separá-las de modo conveniente, como no caso de uma bomba que se

pretende desarmar.

Em casos em que a tarefa de manipulação do objeto é bastante complexa, faz-se

necessária a busca de reprodução das mãos humanas em, pelo menos, algumas de suas

http://www.ottobock.com.br/cps/rde/xbcr/ob_br_pt/081204_Michelangelo.pdf

http://www.isaude.net/pt-BR/noticia/6682/ciencia-e-tecnologia/luva-robotizada-produzida-pela-ufmg-devolve-movimento-para-maos

http://www.isaude.net/pt-BR/noticia/6682/ciencia-e-tecnologia/luva-robotizada-produzida-pela-ufmg-devolve-movimento-para-maos

http://www.tecmundo.com.br/infografico/10289-7-tecnologias-que-transformarao-voce-em-um-ciborgue-na-decada-que-vem-infografico-.htm

http://www.tecmundo.com.br/infografico/10289-7-tecnologias-que-transformarao-voce-em-um-ciborgue-na-decada-que-vem-infografico-.htm

funcionalidades.

Alguns desafios oferecidos no Torneio Juvenil de Robótica, como o Viagem ao centro da

Terra e o Resgate de Alto Risco, introduzem os jovens ao mundo dos problemas da

apreensão de objetos e mostram aos iniciantes, nessa tarefa de buscar artefatos que

apreendam objetos, algumas das primeiras dificuldades para se obter êxito na tarefa.

Neste Desafio Teórico, a Comphaus convida os jovens a conseguir desenvolver uma mão

biônica que possa ser acoplada em robôs autônomos exploradores cujo objetivo é

pesquisar, coletar, classificar, organizar e guardar as peças de Kits de Robótica que, por

engano e distração daqueles que ali trabalham, encontram-se caídas no piso de seu

ambiente.

Dessa forma, o robô evitará, ao identificar e coletar as peças perdidas no chão, que,

durante a prática de limpeza do ambiente, sejam descartadas para o lixo peças úteis.

Como as peças podem ter formas, volumes e disposições variadas, não basta construir

uma garra apenas: Esse é, portanto, o desafio.

Bem-vindos ao Desafio Teórico de 2013!

QUESTÕES

1. Inúmeras vezes, braços articulados necessitam fornecer informações sobre os ângulos

formados com relação a algum sistema de referência. Tal tipo de informação pode ser

obtido a partir de dados oferecidos por sensores como:

I. Sensores de rotação

II. Sensores de giroscópio

III. Sensores de bússola

Considerando essas afirmações, isoladamente ou combinadas, escolha a alternativa que

apresente a solução correta:

a) afirmações I, II e III são corretas; b) só as afirmações I e II são corretas; c) só as afirmações I e III são corretas; d) só as afirmações II e III são corretas; e) nenhuma das alternativas anteriores é verdadeira.

1. Considerado um sistema de referência fixo na palma da mão, represente em coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas o movimento de um ponto sobre a ponta do dedo indicador com falanges de iguais comprimentos (l = 2,0 cm) que faz um sinal de negação com frequência de 0,5 Hz, limitado num arco de circunferência 4,0 cm.

2. Em alguns casos, avaliar a pressão sofrida por uma superfície é fundamental antes

que se dê a tomada de decisão para uma determinada ação de um atuador, tendo em

vista a preocupação para não se danificar o objeto alvo da atuação.

É o caso do controle de elementos de atuação como mãos mecânicas, biônicas e garras

aplicadas em situações em que os objetos alvo têm, em suas superfícies, resistências

variáveis às cargas a que são submetidos e que podem ser danificados se submetidos a

cargas superiores ao que as suas superfícies são capazes de suportar.

Sobre essa situação, pode-se dizer que serão necessariamente, suficientes:

I. Sensores de toque com saída de dados {0;1};

II. Sensores de luz;

III. Sensores de ultrassom.




2. Elabore uma proposta de sensor que seja suficiente para avaliar pressões de 0,10 N. m-2 a 1,00 N. m-2 com desvio padrão inferior a 0,05 N. m-2, cujas dimensões sejam apropriadas para que seja instalado nos dedos de uma mão biônica.

3. Sistemas articulados fixados em sistemas móveis estão sujeitos a apresentar

vibrações mecânicas. Essas vibrações merecem cuidados especiais, pois podem impedir

a atuação dos sistemas ou diminuir a sua eficiência. Ainda mais grave é a sua potencial

capacidade de danificar, por fadiga, a estrutura desses sistemas articulados.

Sobre as vibrações mecânicas, avalie as afirmações:

I. Decorrem da energia mecânica de movimentos oscilatórios;

II. A alocação de parte da energia mecânica total para as vibrações

mecânicas está relacionada ao ajuste das frequências naturais de

oscilação do sistema às características mecânicas do problema.

III. O fenômeno de ressonância está relacionado às máximas amplitudes de

oscilações.




3. Estime a frequência natural de um dedo indicador com falanges de iguais comprimentos (l = 2,0 cm). Avalie as consequências de se fazer oscilar esse dedo em 0,5 Hz.

4. Apanhar e erguer, verticalmente, um objeto cilíndrico disposto com sua base sobre uma

superfície horizontal plana e lisa, requer de uma pessoa que pretenda executar essa tarefa,

empregando apenas a ponta dos cinco dedos biônicos, alguns cuidados:

I. Avaliação da resultante das forças aplicadas na lata para que o

movimento decorrente dessa força resultante seja o pretendido;

II. Avaliação dos fatores envolvidos nas forças dissipativas, para que se

observem as condições de apreensão e, também, se a potência útil

empregada pelo sistema é suficiente para a ação pretendida;

III. O fenômeno de dissipação de energia pode ser facilmente observado

quando ocorre o travamento de um motor elétrico que se mantém

acionado.




4. Considere um motor DC, com potência útil de 300 W para tensão de 12 V, empregado para girar um punho de uma mão biônica. Avalie as consequências de se fazer travar esse motor em termos de potência dissipada e do comportamento da corrente elétrica que passará nesse elemento.

5. Apanhar e erguer, repetidamente, empregando um sistema orgânico, pode ser uma

tarefa que promova lesões, o que, contudo, em muitos casos, não resulta um problema

definitivo, pois os sistemas orgânicos apresentam grande capacidade de regeneração de

seus tecidos e órgãos.

Sistemas biônicos, entretanto, devem contar com planos de avaliação de fadiga e ter

estabelecidos cronogramas de manutenção e troca de componentes. Sobre esse fato,

pode-se afirmar:

I. A avaliação dessas informações pode ter contribuição de testes com

suporte estatístico de tratamento de dados;

II. Trata-se de procedimentos similares aos que são empregados pelas

indústrias para o Controle de Qualidade;

III. Dentre os tratamentos empregados existem aqueles que decorrem do

que preconizam os diagramas de Ishikawa e de Pareto.


apresenta a solução correta:


5. Elabore um planejamento de qualidade, através do Diagrama de Ishikawa, para verificar o desempenho de uma garra empregada por um robô que vise a resolver o Desafio Viagem ao Centro da Terra e que, para isso, deva levantar o objeto alvo para passar por uma lombada.

6. Os ossos e os músculos são sistemas dinâmicos que respondem às variações de exigências a que estão submetidos com mudanças estruturais, buscando, assim, adequar ou adaptar as suas características às novas condições de trabalho. Os ossos, por exemplo, apresentam atividade contínua de formação e absorção durante todo o tempo de vida, mas são mais absorvidos do que formados nas áreas de suas superfícies em que ocorrem pressões mais intensas. Já os músculos podem se hipertrofiar para atender as constantes solicitações ou a continuidade de exercícios. Esses fatos são:

I. Um diferencial dos sistemas orgânicos para os biônicos; II. No caso dos sistemas biônicos, equivalentes a situações em que pode ocorrer

fadiga de material; III. Similares aos fatos observados em regeneração expontânea que ocorre em

sistemas biônicos.


apresenta a solução correta:


7. Nas mãos, as papilas têm importante papel para que se possa pegar e erguer objetos. Para que se estime o valor do coeficiente de atrito estático de destaque exercido entre a superfície das polpas dos dedos e a superfície lisa de um copo de vidro, com vistas a encontrar o melhor material para recobrir uma mão biônica, é necessário:

I. Escolher e determinar as condições de umidade a serem empregadas, pois o coeficiente dependerá delas;

II. No caso de estarem as superfícies de contato, para as quais vale o coeficiente de atrito dinâmico 0,6, sujeitas a uma força normal de 10,0 N, então a força de atrito de destaque será de 6,0 N;

III. Vibrações mecânicas ocorridas durante o soerguimento de um objeto por uma mão biônica podem alterar o comportamento médio do atrito entre superfícies.

Considerando essas afirmações, isoladamente ou combinadas, escolha a alternativa que apresenta a solução correta:

a) afirmações I, II e III são corretas;

b) só as afirmações I e II são corretas; c) só as afirmações I e III são corretas; d) só as afirmações II e III são corretas; e) nenhuma das alternativas anteriores é verdadeira.

Considere o texto:

Teen suddenly much cooler with new bionic hand

14-year-old Matthew James was born without a left hand, but a Formula

One team helped him go bionic with an i-Limb Pulse.

by Tim Hornyak August 15, 2011 2:50 PM PDT in: http://news.cnet.com/8301-17938_105-20092565-

1/teen-suddenly-much-cooler-with-new-bionic-hand/

(Credit: Mercedes GP Petronas)

What do you do if you want to upgrade your pathetic meatsack of a body and become a cyborg? If you're Matthew James, a 14-year-old from Britain's Berkshire, you write a

letter and end up with a bionic hand.

Born without a left hand, James became enamored of the i-Limb Pulse from Scotland's

Touch Bionics, but his family couldn't afford the roughly $48,000 price tag.

After the head of Formula One racing team Mercedes GP Petronas visited his school, James got up the chutzpah to write a letter to the organization's Ross Brawn asking for

help in getting an i-Limb Pulse. He suggested the team sponsor what would be a

cybernetic part of his body.

Brawn agreed to help, but struck a technology-sharing deal with Touch Bionics in which most of the fee would be waived. Now James has a new hand.

The i-Limb Pulse is far more sophisticated than James' previous prosthesis. Not only

http://www.cnet.com/profile/legerdemain/

http://news.cnet.com/8301-17938_105-20092565-1/teen-suddenly-much-cooler-with-new-bionic-hand/


http://mynewarm.moonfruit.com/

http://news.cnet.com/8301-17938_105-20004178-1.html

http://www3.mercedes-gp.com/en/#/category/home/

http://www.cnet.com/profile/legerdemain/

can its aluminum construction bear 200-pound loads, it picks up fain electrical

impulses on the skin's surface to activate its individually powered digits.

8. Segundo o texto acima, seria correto deduzir que:

I. A justificativa inicial para o projeto pode ter amparo no resultado bem sucedido indicado no texto do site http://news.cnet.com/8301-17938_105-20092565-1/teen-suddenly-much-cooler-with-new-bionic-hand/;

II. A justificativa inicial para o projeto pode ter amparo na demanda social, conforme pode ser visto em: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-13273348;

III. As mãos biônicas apresentam resultados satisfatórios e têm sido aprimoradas com o passar do tempo.

Assinale a alternativa correta: a) afirmações I, II e III são corretas; b) só as afirmações I e II são corretas; c) só as afirmações I e III são corretas; d) só as afirmações II e III são corretas. e) nenhuma das alternativas anteriores é correta.

9. Um projeto em robótica:

I. Exige documentação para que pessoas que não tenham participado do projeto possam avaliá-lo; II. Exige documentação para que se conheçam os limites técnicos e as decisões tomadas durante o projeto; III. Exige documentação para que se registrem todas as informações ocorridas nas etapas descritas na Estrutura Analítica do Projeto.

Assinale a alternativa correta: a) Apenas as afirmações I e II; b) Apenas as afirmações I e III c) Apenas as afirmações II e III; d) Apenas uma afirmação está correta; e) Todas estão corretas

10. A devida documentação de um projeto permite:

I. Que se avaliem formas de redução de custos para os próximos projetos análogos;

http://news.cnet.com/8301-17938_105-20004178-1.html



http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-13273348

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-13273348

II. Que se melhorem as normas de segurança; III. Que se atribuam probabilidades de riscos.

Assinale a alternativa correta: a) afirmações I, II e III são corretas; b) só as afirmações I e II são corretas; c) só as afirmações I e III são corretas; d) só as afirmações II e III são corretas. e) nenhuma das alternativas anteriores é correta. 11. Quando se propõe um projeto é necessário descrever o caminho crítico, pois:

I. Como apresenta a cadeia de tarefas em que não se toleram atrasos indica o menor prazo em que é possível a realização do projeto;

II. Permite avaliar quais etapas da Estrutura Analítica de Projetos estão direta ou indiretamente envolvidas com o prazo mais curto;

III. O risco de não se cumprir o prazo mínimo está relacionado às probabilidades de não atendimento sucessivo das tarefas nele descritas.

Assinale a alternativa correta: a) afirmações I, II e III são corretas; b) só as afirmações I e II são corretas; c) só as afirmações I e III são corretas; d) só as afirmações II e III são corretas. e) nenhuma das alternativas anteriores é correta.

12. Sobre o emprego de sensores de ultrassom para a medição de distâncias, analise as afirmativas:

I. Podem ser utilizados, graças à propagação retilínea das ondas sonoras, quando se precisa de leituras que não sofram interferência de objetos nos arredores do campo de visão desejado.

II. O controlador utilizado para ler as distâncias deve ser capaz de realizar medições precisas de tempo. Erros de 1ms, por exemplo, refletiriam em cálculos de distância errados em cerca de 17cm.

III. Uma vantagem dos sensores de ultrassom é a sua versatilidade de aplicações. Seu emprego não depende, por exemplo, do meio em que o sensor se encontra; assim, torna-se possível que um algoritmo perceba objetos imersos tanto em água quanto no ar.



13. Considere o texto abaixo e as afirmações: O braço (robótico) consiste de elementos denominados elos unidos por juntas de movimento relativo, onde são acoplados os acionadores para realizarem estes movimentos individualmente, dotados de capacidade sensorial, e instruídos por um sistema de controle. O braço é fixado à base por um lado e ao punho pelo outro. O punho consiste de várias juntas próximas entre si, que permitem a orientação do orgão terminal nas posições que correspondem à tarefa a ser realizada. Na extremidade do punho existe um órgão terminal (mão ou ferramenta) destinada a realizar a tarefa exigida pela aplicação. (in: http://www3.iesam-pa.edu.br/ojs/index.php/computacao/article/viewFile/203/194 Extraído em 18/03/2003)

I. Sensores são desnecessários, mesmo sem sensores o operador é capaz de controlar totalmente a mão biônica, sem nenhum prejuízo;

II. O uso de sensores na mão biônica ajuda a ter um controle melhor sobre seus movimentos;

III. Movimentos de braço, antebraço e mão, precisam ser analisados como sistemas de corpos extensos para que não se provoque fadiga nos seus ligamentos.



14. Observe a figura, o texto e as afirmações abaixo:

http://www3.iesam-pa.edu.br/ojs/index.php/computacao/article/viewFile/203/194

Figura 3.3 – Braço robótico 3.2.1 – Juntas

Os graus de liberdade (GL) determinam os movimentos do braço robótico no espaço bidimensional ou tridimensional. Cada junta define um ou dois graus de liberdade, e, assim, o número de graus de liberdade do robô é igual à somatória dos graus de liberdade de suas juntas. Por exemplo, quando o movimento relativo ocorre em um único eixo, a junta tem um grau de liberdade; caso o movimento se dê em mais de um eixo, a junta tem dois graus de liberdade... Observa-se que quanto maior a quantidade de graus de liberdade, mais complicadas são a cinemática, a dinâmica e o controle do manipulador. O número de graus de liberdade de um manipulador está associado ao número de variáveis posicionais independentes que permitem definir a posição de todas as partes de forma unívoca. In: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAetW8AB/19567895-apostila-robotica-universidade-braz-cubas

I. Sensores de toque podem ser usados nas pontas dos dedos para que o

robô detecte os objetos que está tocando; II. A figura acima não apresenta menos do que 3 graus de liberdade; III. Sensores de posição devem ser usados nas articulações para a que mão

possa agir de forma precisa.



15. Supondo que haja sensores de posição nas articulações dos dedos, que permitem ler os ângulos de cada uma das articulações,

I. Apenas com tais sensores é possível garantir que a mão não "esmagará" nada acidentalmente; II. Estes sensores podem ser usados para compensar pequenos erros causados pelos motores e distúrbios externos; III. Estes sensores são inúteis, pois apenas com os atuadores é possível saber a posição exata das articulações.



16. O sensor de imagem de uma câmera:

I. Pode diferenciar objetos pela forma e pelas cores; II. A sua qualidade está relacionada com o número total de pixel; III. Pode oferecer imagens por presença de infravermelho.



17. Sobre o emprego de sensores em uma mão biônica, analise as afirmativas:

I. Um potenciômetro pode ser utilizado para medir e controlar movimentos de rotação; II. Sensores de toque dispensam circuitos ou algoritmos que cancelem ruídos, pois, sendo sensores digitais, não permitem oscilações em sua resposta; III. O conjunto das respostas de todos os sensores constitui uma máquina de estados finitos, que devem ser tratados pelo algoritmo.



18. Um robô é construído para recolher as peças de um tabuleiro de Xadrez. Uma parte do programa de possível execução produzido numa linguagem que emprega o português estruturado seria:

I. Se existe peça na casa, então apanha e guarda; II. Se todas as casas foram visitadas, então termina o programa; III. Se a peça está tombada, então existe uma peça.



19. O sensor de bússola:

I. Orienta-se conforme o campo magnético da Terra; II. Pode sofrer interferência se existirem, na área a ser analisada, outros campos magnéticos de intensidade parecida ou maior do que o terrestre; III. Pode ser colocado em qualquer ângulo em relação à horizontal.



20. Considere o texto e a figura:

Figura 3.14 - Braço robótico cilíndrico 3.3.3 - Robô esférico ou polar

Figura 3.15– Robô polar em configuração VVL. 3.3.4 - Robô SCARA

Figura 3.17 – Robô articulado ou revoluto 3.3.6 - Robô paralelo

Este tipo de braço robótico (da figura 3.14) foi projetado para suportar grandes cargas e ter grande alcance. É bastante utilizado para carga e descarga de máquinas, embora o braço revoluto seja mais comum nestas aplicações. Ele conta com duas juntas rotativas seguida de uma junta prismática, como observado na Figura 3.15. A primeira junta move

o braço ao redor de um eixo vertical, enquanto que a segunda junta gira o conjunto ao redor de um eixo horizontal. O volume de trabalho é um setor esférico, de onde este manipulador obteve seu nome. A denominação “polar” deve-se às coordenadas polares de sistemas de eixos cartesianos, caracterizadas por duas coordenadas angulares (juntas rotativas) e uma coordenada radial (junta prismática). Este tipo de braço está em desuso, sendo substituídos pelos braços revolutos. (In: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAetW8AB/19567895-apostila-robotica-universidade-braz-cubas )

Leia as afirmações abaixo:

I. Braços revolutos podem ser de cadeia aberta; II. Braços revolutos podem ser de cadeia parcialmente fechada; III.Braços cartesianos possuem menor grau de liberdade do que os revolutos.



http://www.ebah.com.br/content/ABAAAetW8AB/19567895-apostila-robotica-universidade-braz-cubas

Comentários sobre as Questões Objetivas Escreva abaixo, na tabela, comentários específicos a respeito de cada questão teste ou sobre a sua interpretação do enunciado ou sobre possíveis discordâncias em relação ao que ali foi apresentado em termos conceituais. A Banca Examinadora atribuirá 1 ponto para cada contribuição pertinente e publicará no site a seleção dos melhores comentários com a respectiva autoria.

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DOCUMENTOS DESCRITIVOS

Depois de refletir a respeito do problema, pesquisar a respeito das soluções já

desenvolvidas , verificar o grau de satisfação dos produtos já existentes, a equipe deverá

elaborar um esboço de um novo produto __ um protótipo __ para mão biônica.

Os dois documentos, após o preenchimento de suas solicitações, devem ser fechados num

único arquivo, contendo um cabeçalho com os dados da equipe (conforme aquele do

início da prova), em formato pdf e submetidos na área logo abaixo das questões.

DESCRIÇÃO DO PROTÓTIPO DO PRODUTO

Funções Oferecidas pelo

Protótipo

Preencha referindo-se às necessidades atendidas pelo protótipo.

Partes ou Módulos

Funcionais do Protótipo

Preencha referindo-se, separadamente, às partes do protótipo

relacionadas a cada necessidade atendida.

Descrição dos

Componentes Empregados

em Cada Parte ou Módulo

Funcional

Preencha de forma resumida, apenas nomeando cada

componente empregado.

Listagem de Restrições de

Emprego do Protótipo

Preencha com uma listagem de situações práticas em que o

protótipo não poderá ser usado com segurança.

Listagem de Indicações do

Protótipo

Preencha com uma listagem de situações práticas em que o

protótipo poderá ser usado.

Descrição de

Especificações Técnicas

Preencha com detalhes das especificações como carga de massa

que suportará, características do objeto que conseguirá

apreender etc.

Descrição do

Funcionamento

Preencha com detalhes o funcionamento do protótipo para a

solução das necessidades para as quais foi criado.

Foto, Desenho

Esquemático com

Comentários

Preencha com imagem e comentários que descrevam o que se

vê na imagem.

Listagem de Problemas

ainda Pendentes até a Data

de Entrega desse

Documento

Preencha com uma listagem e comentários de tópicos ainda

críticos com relação ao funcionamento esperado e o

funcionamento observado ou de soluções propostas e ainda não

testadas, explicando a razão para que o teste não tenha se

realizado.

Listagem de Possíveis

Variações já Aventadas

para o Protótipo

Preencha com detalhes as variações já estudadas para o

protótipo, mostrando a razão da proposta e, se foi descartada, a

razão do seu descarte.

TERMO DE ABERTURA DE PROJETO

Considere o texto:

Termo de abertura do projeto

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

O Termo de Abertura do Projeto (TAP) ou Project Charter é o documento que

autoriza formalmente o projeto. Ele concede ao gerente a autoridade para utilizar os recursos da organização na execução das atividades do projeto.

O termo de abertura do projeto deve abordar, ou referenciar, as seguintes questões:

Requisitos que satisfazem as necessidades do cliente.

Objectivos do projeto (que devem ser SMART)

Propósito ou justificação do projeto.

Stakeholders do projecto e os seus papéis e reponsabilidades

Expectivas dos stakeholders

Identificação do gestor do projeto. e nível de autoridade do gerente.

Cronograma dos marcos do projeto.

Premissas, ou pressupostos, organizacionais (factores considerados

verdadeiros, reais ou certos).

Restrições organizacionais (factores que limitam as opções da equipa).

Investimento (orçamento preliminar).

Constrangimentos e riscos

Descrição do(s) subproduto(s) identificado(s) Marcos identificadas

Permite assim responder a questões como:

O que deve ser feito para atingir o objectivo do projecto?

Como deve ser feito?

Quem o vai fazer?

Quando deve ser feito?

A equipe deve buscar um modelo desse relatório que melhor atenda a apresentação do

seu planejamento e responder, através dele, sobre três itens que considerar mais

relevantes dentre aqueles expostos acima, no texto da Wikipédia.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Gerente

RELATÓRIOS

DESENHOS E ESQUEMAS

Alunos foram convocados, pela organização do V Torneio Juvenil de Robótica de São

Paulo (próxima edição em 16 de agosto de 2013, na Universidade de São Paulo), para

desenvolver um protótipo de mão robótica para apanhar peças de Kits de Robótica do

chão.

Abaixo estão, sob a forma de pequenos enunciados, quatro problemas encontrados pelos

alunos ao desenvolver o protótipo:

PROBLEMA 1

As peças de um kit de robótica apresentam volumes e formas muito distintas. Imagine

que a mão deverá pegar objetos longos assim como redondos, dentre outros.

Faça um desenho de um modelo de braço e mão biônica que possa cumprir a tarefa

nessas condições.

Explique o funcionamento do braço robótico que você imaginou:

PROBLEMA 2

Uma mão biônica, para evitar reter entre os dedos e a palma o “vazio”, deve enviar a

informação de que está ou não ocupada por um objeto.

Faça um desenho de um modelo sem esse risco.

Explique o funcionamento da mão biônica que você imaginou:

PROBLEMA 3

Uma mão biônica, para que possa segurar e usar uma tesoura necessita combinar

movimentos, no mínimo, do punho e dos dedos.

Faça um desenho de um modelo que possa ser facilmente ajustável aos vários tamanhos

de tesoura e consiga empregá-las.


PROBLEMA 4:

Uma mão biônica para servir para implantação no ser humano precisa de características

como maciez, consistência e temperatura próprias das mãos naturais.

Faça um desenho de um modelo que possa satisfazer esses requisitos.


MAQUETES E FOTOS

Alunos foram convocados, pela organização do V Torneio Juvenil de Robótica de São

Paulo (próxima edição em 16 de agosto de 2013, na Universidade de São Paulo), para

desenvolver um protótipo de mão biônica.

Na parte anterior, a equipe foi convidada a fazer desenhos que apresentassem soluções

aos problemas apresentados. Nesta parte, a equipe deve desenvolver uma maquete

(montagem de um produto sem necessidade de que ele apresente movimentos) com livre

tamanho e escolha de material que deverá ser fotografado em seis posições: duas de

perfis laterais (direita e esquerda), de frente e de trás, de cima e de baixo.

A qualidade das fotos e a qualidade da maquete serão julgadas conjuntamente. Convém,

portanto, que a equipe se informe sobre os requisitos necessários para se obter uma boa

fotografia científica ou documental.

ENTREGA E SUBMISSÃO DO TRABALHO

A entrega do trabalho deve ser feita até 30/07/2013, na plataforma Sistema Gaia , na área

das Inscrições.

Os dois documentos: Desenhos e Esquemas; Maquetes e Fotos, após o preenchimento

de suas solicitações, devem ser fechados junto com a prova resolvida num único

arquivo, contendo um cabeçalho com os dados da equipe (conforme aquele do início da

prova), em formato pdf e submetidos na área logo abaixo das questões.

Deve servir de cabeçalho dos documentos:

NOME DA EQUIPE

NOMES DOS COMPONENTES DATA DE NASCIMENTO

PESQUISA DE SATISFAÇÃO SOBRE O DESAFIO

Assinale abaixo, na tabela, com X o grau com que cada parâmetro indicado pode ser

explorado nesse desafio. O preenchimento é obrigatório.

Parâmetros Alta Média Baixa

Relevância do tema do

desafio

Pertinência das questões

Poder de indução ao estudo

da temática


da área de gerenciamento

de projetos


de áreas de conhecimentos

afins


da robótica

Desenvolvimento de

habilidades e competências

V TORNEIO JUVENIL DE ROBÓTICA DESAFIO TEÓRICO · vibrações mecânicas. Essas vibrações...

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