Ônibus elétricos recarregáveis sem fio

Uma tecnologia que promete mudar as perspectivas do mercado de carros movidos à eletricidade começou a ser testada em dois ônibus na Coréia do Sul: a recarga sem fio. Conhecidos como Veículos Elétricos Online (Olevs, na sigla em inglês), esses meios de transporte podem encher suas baterias enquanto rodam sobre trechos de asfalto especialmente equipado.

Ao invés de ter que parar para se conectarem, os ônibus recolhem energia de cabos colocados sob as ruas por meio de uma tecnologia chamada Campo Magnético Estruturado em Ressonância (SMFIR, na sigla original), desenvolvida pelo Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coréia.

O funcionamento dessa tecnologia tem baixo custo, já que os cabos de força só precisa ser instalados em 5 a 15% da rota e só são ativados quando os veículos passam por cima deles, reduzindo o uso de força. Além disso, o sistema possui grande eficiência, utilizando 85% da energia que é emitida pelas linhas.

Presente e futuro

Atualmente, os dois ônibus estão circulando em uma linha especial de cerca de 24 km na cidade de Gumi. Os governantes do município pretendem ampliar a frota de Olevs para 12 veículos até 2015. Com relação ao resto do mundo, há planos de implantar a tecnologia no aeroporto de Kuala Lumpur, na Malásia, e em Park City, no estado norte-americano de Utah.

Ainda assim, é difícil imaginar a utilização da SMFIR como algo prático para os carros de passageiros comuns, já que envolveria obras em todas as vias públicas, em todos os lugares, caso contrário não beneficiaria igualmente todos os cidadãos.

Simulador robótico manipula e controla os comandos de voo

Do lado de fora, ele parece um grande braço robótico industrial segurando um cockpit. Mas, para o piloto dentro do simulador, tudo se parece com uma aeronave real, incluindo as paisagens ao redor e abaixo dele.

 

Depois que o piloto se senta neste que se tornou o mais moderno simulador de voo do mundo, o braço robótico posiciona-se em um lado da sala cercado de telas de alta definição de todos os lados - incluindo o teto e o chão.

 

Isso cria um ambiente totalmente imersivo, permitindo que o piloto tenha uma visão completa da paisagem ao redor, incluindo cenas reais de aeroportos.

 

Quando ele manipula os controles, os comandos de voo são convertidos em movimentos correspondentes do braço robótico em tempo real. Os pilotos geralmente estudam e são treinados em cabines montadas sobre uma plataforma móvel com seis graus de liberdade.

 

O grande inconveniente destes sistemas é o preço, variando entre 10 e 30 milhões de dólares.

 

Simulador de voo robótico

 

"Um simulador montado em um robô industrial pode reduzir estes custos para cerca de um milhão de euros [US$1,3 mi]", explica Tobias Bellmann, que desenvolveu o simulador robótico com seus colegas Johann Heindl e Olaf Gühring, todos do Centro Aeroespacial Alemão (DLR).

 

O grande feito do trio foi usar um único braço robótico para implementar o voo de forma interativa.

 

Isso significa que o piloto não precisa voar em trajetórias predefinidas - ele pode controlar a cápsula do jeito que quiser.

 

"Para nós, isso significa que os movimentos do braço robótico têm que ser calculados em tempo real - em outras palavras, muito rapidamente - porque não podem ser planejados com antecedência", explica Bellmann.

 

O simulador também pode funcionar para outros tipos de veículos, incluindo carros e até navios - para isto, basta trocar o software de controle e as cenas projetadas nas telas.

Fonte: Inovação Tecnológica

Mão biônica: motores individuais para cada dedo

Já imaginou viver sem o movimento de uma das mãos? Para minimizar a perda física, que também afeta a autoestima e a independência, uma empresa de Leeds, na Inglaterra, investe em tecnologia de ponta. A RSL Steeper criou a mão biônica mais moderna do mercado, que está sendo usada por 300 pessoas pelo mundo.

A Bebionic Three, como é chamada, foi lançada em setembro do ano passado. Cada dedo tem um motor individual, o que permite 14 tipos de movimentos, dos mais delicados e precisos, como segurar um cartão, aos mais vigorosos, como levantar peso. Foram precisos quatro anos de pesquisa para que os cientistas chegassem à última versão da prótese.

Prótese mais avançada do mundo tem motores individuais para cada dedo. Lançada em setembro do ano passado, mão biônica já está sendo usada por 300 pacientes pelo mundo (Foto: Reprodução/Globo News)

A mão biônica é controlada pela contração de dois músculos do braço que ficam logo abaixo do cotovelo. “Temos os sensores que ficam na pele, dentro da manopla. Um é responsável por fechar a mão e outro, por abri-la”, explica o gerente de produtos Bruce Rattray.

Uma das principais preocupações da empresa é evitar cópias. Para isso, a prótese está protegida por quatro patentes e tem uma equipe dedicada de cerca de 40 pessoas para melhorar suas funcionalidades. “Estamos sempre tentando produzir algo mais silencioso, mais rápido, mais forte e mais robusto para o paciente”, destaca o engenheiro mecânico sênior Jake Goodwin. A maioria das sugestões de melhoria parte dos próprios clientes.

Junto com engenheiros, uma dupla fica responsável pela parte eletrônica. Na tela do computador, códigos definem os movimentos da mão e são testados na hora. “Podemos ver as bordas em 3D, assim podemos transferir para o pessoal da mecânica verificar se ela se encaixa antes de construí-la”, diz a chefe de design eletrônico Courtney Medynski.

Não basta desenhar tudo no computador, é preciso ver se as ideias vão funcionar de fato. “A durabilidade é muito importante para nós e para o usuário final. Ele quer poder confiar totalmente na mão biônica que estiver usando”, avalia Rattray, responsável pelos testes para garantir a eficiência do produto.

Com tudo aprovado, é hora de montar a Bebionic Three, um trabalho completamente artesanal que leva aproximadamente quatro horas e meia. São 240 peças, incluindo parafusos, motores que vêm da Alemanha e outras peças que são fabricadas na própria Grã-Bretanha.

Desde o lançamento, já foram vendidas mais de 300 unidades da prótese, a maioria para os Estados Unidos. Antes de criar expectativa, a empresa alerta que é preciso fazer exames e checar se o paciente tem condições físicas de controlar a prótese que, no Brasil, varia entre US$ 25 e US$ 30 mil, sem incluir atendimento médico e treinamento.

Estudante cria robô controlado via internet

O aluno Rayllonn Nagime, da Escola Técnica Rezende-Rammel, no Rio de Janeiro, criou um robô controlado via internet capaz de reproduzir som e imagem ordenados pelo internauta do local onde estiver.

Nagime conta que a ideia surgiu em um dia em que seu tio não pôde comparecer a uma reunião de família porque estava doente. — A ideia surgiu depois de uma reunião de família em que meu tio não pôde participar. Logo depois desse evento, fui conversando com parentes e amigos e agente chegou a conclusão de que um meio rápido, barato e fácil de as pessoas se comunicarem é a internet. E então veio a ideia de um sistema controlado via internet.

Batizado de DroidNet C, o robô-avatar tem uma série de equipamentos e é movido por bateria de carro. Para a caminhada, o projeto conta com esteiras na base. A comunicação à distância é feita através de modem 3G, roteador e wi-fi. O rosto do internauta no avatar é captado pela câmera do computador pessoal e exibida na tela de LCD que serve como cabeça do robô. 

Há também um microfone para captar o som do ambiente e caixas de som para reproduzir a voz do controlador. Os olhos do robô são uma câmera instalada no monitor.

Como no filme Avatar, o DroidNet C também é grande: tem quase dois metros de altura e aproximadamente 130 quilos. No entanto, não é preciso entrar em nenhuma cápsula para controlar a máquina — basta um computador, ou até mesmo um smartphone. Nagime conta que também está criando um robô com as mesmas funções, só que menor. 

O trabalho de Rayllonn será apresentado na Febrace (Feira Brasileira de Ciências e Tecnologia), feira que estimula a criatividade de estudantes em ciências e engenharia, que acontece entre os dias 12 e 14 de março, na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP).

O motor-proteína para robôs

Os biólogos gostam de falar em "blocos fundamentais da vida", pequenas moléculas que estão na base do funcionamento de todos os seres vivos. Infelizmente, construir um ser vivo artificial é mais complicado do que montar peças que se encaixem umas nas outras. Mas a metáfora é válida o suficiente para permitir a construção de robôs a partir de alguns blocos fundamentais, peças básicas que podem ser usadas para construir robôs diferentes ou com funções diferentes. Melhor ainda, esses robôs reconfiguráveis poderão mudar seu próprio formato em resposta a alterações na tarefa a ser desempenhada ou no ambiente ao seu redor.

Ara Knaian e seus colegas do MIT, nos Estados Unidos, gostam tanto da metáfora biológica que batizaram seus “blocos fundamentais da robótica de “mili-moteínas”. Mili é uma referência à dimensão milimétrica de cada peça, enquanto moteína refere-se a um dispositivo motorizado inspirado em uma proteína. Assim como as proteínas se dobram para formarem novelos complexos com funções muito específicas, o minúsculo motor pode ser o precursor de uma geração de futuros equipamentos que se dobrem sobre si mesmos para assumir qualquer formato imaginável.

Para dar fundamento ao seu conceito, os pesquisadores tiveram que inventar um novo tipo de motor: um motor que fique fixo na posição esteja ele ligado ou desligado. A equipe chamou sua solução de motor eletropermanente.

Os pesquisadores tiveram que inventar um novo tipo de motor: um motor que fique fixo na posição esteja ele ligado ou desligado. [Imagem: Knaian et al.]

O motor usa um forte ímã permanente acoplado a um eletroímã - um ímã que é ligado ou desligado pela passagem de uma corrente elétrica. Os dois magnetos foram projetos de forma que seus campos magnéticos somem-se ou se cancelem o que permite que a força do ímã permanente possa ser "desligada" à vontade com o acionamento do eletroímã. "Eles não usam energia nem no estado ligado e nem no estado desligado. 

Eles usam energia apenas para mudar de um estado para o outro," explica Knaian. Desta forma, o robô pode assumir um formato e manter-se fixo nele, uma estratégia que exige um circuito de controle mais simples do que outras abordagens de robôs polimórficos já desenvolvidas - e, por decorrência, consome menos energia. O protótipo do robô, construído com apenas quatro moteínas - uma espécie de robô em cadeia - assume formatos como um periscópio, uma hélice, ou "L" ou um "U". A adição de mais módulos permitirá a execução de formatos mais complexos. "Isto nos coloca mais próximos da ideia de matéria programável, onde programas de computador e materiais juntam-se para formar qualquer tipo de matéria cujo formato e função possam ser programados, algo não muito diferente da biologia," disse o professor Hod Lipson, que já criou também sua versão de um "robô-biólogo". 

No estágio atual, a informação para a reconfiguração do robô fica contido em um computador à parte, e não no próprio módulo, embora esse seja o objetivo de longo prazo dos pesquisadores. Em última instância, um robô reconfigurável deverá ser "pequeno, barato, durável e forte. Ainda não é possível ter tudo isto junto ao mesmo tempo. Mas a biologia é a comprovação de que é possível," disse Knaian. Uma vez demonstrado o conceito, na verdade as moteínas poderão ter qualquer dimensão, desde "nanopeças" para fabricar micro ou nano-robôs, até o tamanho de um ser humano, para a criação de equipamentos industriais de grande porte.

Fonte: Site Inovação Tecnológica 

Nissan vai lançar carro com direção eletrônica

A montadora japonesa Nissan anunciou que vai lançar em 2013 o primeiro carro com a tecnologia steer-by-wire. Em lugar de conectar o volante às rodas por meio de uma ligação mecânica - a famosa barra de direção - no novo sistema o comando é transmitido do volante para as rodas eletronicamente. Nas rodas, os comandos são interpretados e usados para acionar motores elétricos que fazem as rodas virarem ou retornarem à posição original. Segundo a empresa, o sistema transmite a intenção do motorista para as rodas a uma velocidade superior à da conexão mecânica.

O próprio sistema se encarrega de fazer pequenos ajustes nas rodas em decorrência de irregularidades no piso, além de deixar o motorista livre das trepidações no volante. A direção eletrônica conta ainda com a ajuda extra de uma câmera, instalada à frente do espelho retrovisor interno, que auxilia o motorista a manter o carro estável na rota, evitando que ele dance na pista por movimentos sutis no volante.

Segundo a Nissan "esse sistema é uma inovação em termos mundiais, uma tecnologia que melhora a estabilidade do veículo fazendo pequenos ajustes de ângulo, de forma que o veículo monitora a via para manter-se na faixa em que está viajando". O sistema também consegue anular balanços no carro gerados por ventos laterais, naturais ou gerados pela passagem de outros carros. Tudo é feito automaticamente, sem que o motorista sinta no volante os ajustes que o sistema vai fazendo nas rodas.

O sistema eletrônico possui três unidades de processamento e um sistema de detecção de falhas que passa automaticamente o controle para o próximo processador se houve alguma falha naquele que estiver controlando a direção. Se a bateria falhar, e todo o sistema eletrônico deixar de funcionar, uma "embreagem" mecânica conecta o volante às rodas - um sistema parecido com os freios de elevadores -, e o carro passa a ser dirigido mecanicamente, na forma tradicional.

Embora dê segurança ao motorista, o sistema de backup mecânico aumenta o peso do conjunto, eventualmente anulando os ganhos de economia de combustível que o sistema deve proporcionar. Mas, na avaliação da empresa, é importante para que os consumidores ganhem confiança na tecnologia. A direção eletrônica, ou steer-by-wire, é parte do conceito drive-by-wire, onde todos os comandos do carro passam a ser feitos eletronicamente.

O sistema anula balanços no carro gerados por ventos laterais e por irregularidades na pista, sem que o motorista sinta nada no volante.[Imagem: Nissan/SIT]

Fonte: Site Inovação Tecnológica

Estudo mostra redução nos custos de aplicação dos robôs

Na fabricante de carretas Noma, no interior do Paraná, não tem gente fazendo força. São os robôs espalhados pela fábrica que carregam as peças pesadas. São também robôs que soldam as diferentes partes dos veículos. Antes privilégio de grandes corporações, os robôs estão invadindo as linhas de produção de pequenas e médias empresas no mundo todo e prometem mudanças importantes na divisão global do trabalho, com prejuízo para os países emergentes.

Está em curso uma mudança no sistema fabril que pode significar um novo estágio da revolução industrial. Hoje, comprar um robô custa praticamente o mesmo que pagar o salário de um operário chinês. Dados preparados pela consultoria Gavekal mostram que o custo unitário de um robô industrial atingiu cerca de US$ 48 mil no ano passado, uma diferença pequena para os US$ 44 mil pagos a um funcionário pela gigante de montagem Foxconn durante dois anos.

Na verdade, os chineses recebem menos que isso na Foxconn - que, entre vários outros produtos, faz os iPhones e iPads da Apple -, mas o cálculo considera um fictício operário que trabalhasse 24 horas - como um robô. As jornadas de trabalho da China são pesadas, mas ainda não chegam a tanto. O resultado dessa aproximação de custos é que até a Foxconn já anunciou que pretende "empregar" 1 milhão de robôs até 2014.

Outra evidência do avanço da robótica é que a demanda por robôs industriais está indo além do setor automotivo, que já é tradicional nessa área. Em 2006, as montadoras respondiam por 36% dos robôs utilizados no planeta. Esse porcentual caiu para 28% em 2010. O setor elétrico e eletrônico, que detinha 18% dos robôs, saltou para 26%. Também se destacam os fabricantes de plásticos, produtos químicos e cosméticos.

"Estamos diante de uma tecnologia de ruptura. O excesso de mão de obra vai deixar de ser uma vantagem e as empresas vão começar a retornar para países com mão de obra qualificada, baixos custos e boa infraestrutura", disse José Roberto Mendonça de Barros, sócio-diretor da MB Associados. "A robótica é um dos fatores que vai ajudar a indústria a renascer nos Estados Unidos".

Mendonça de Barros projeta que, até 2015, o mundo vai assistir atônito a uma mudança radical nas relações de trabalho. Yuchan Li, analista da Gavekal baseada em Hong Kong e autora dos cálculos, disse ao Estado por e-mail que "é difícil colocar um prazo definitivo, mas que há sinais de que a revolução já está ocorrendo". Segundo ela, as mudanças são mais rápidas em alguns países, como a Coreia do Sul, do que em outros. Fonte: Estadão.

Graus de Liberdade dos Braços Robóticos

• 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.

A Instrumentação nos Processos Industriais

Nas indústrias de processo, tais como: química, petroquímica, siderúrgica, alimentícia, cimento, têxtil, papel, etc, a Instrumentação se faz presente, tirando rendimento máximo dos processos, fazendo com que toda energia cedida, seja transformada em trabalho na elaboração do produto desejado.

Do ponto de vista de controle, o processo é identificado como tendo uma ou mais variáveis associadas e que são importantes o suficiente para que seus valores sejam conhecidos e controlados pela malha de instrumentos. O processo é considerado como qualquer operação ou serie de operações que produza um resultado final desejado. Sob o ponto de vista do tempo e do tipo de operação envolvida, o processo pode ser classificado em:

- contínuo: a matéria-prima entra num lado do sistema e o produto sai do outro lado continuamente.

- batelada: uma dada quantidade de material é processada através de passos unitários, cada passo sendo completado antes de passar para o seguinte.

- manufatura: cada item a ser fabricado é processado em uma etapa como um item separado e individual.  

As grandezas que traduzem transferência de energia no processo podem ser: pressão, nível, vazão, temperatura, densidade, velocidade, viscosidade, peso, etc. as quais denominamos de variáveis de processo ( Qualquer quantidade física que possui valor alterável no tempo). As variáveis podem ser classificadas em:

- controlada: tipicamente, é a variável escolhida para representar o estado dos sistema. É o parâmetro que indica a qualidade do produto ou as condições de operação do processo. É aquela que se deseja manter constante, porque há influência de outras variáveis tendendo a modificar seu valor. A variável controlada determina o tipo e o tag da malha de controle.

- medida: é a que determina o tipo de elemento sensor. As variáveis são medidas para fins de indicação, registro, alarme, totalização e controle.

- manipulada: é aquela escolhida para controlar o estado do sistema. É atuada pelo controlador para alterar o valor da variável controlada. A variável manipulada determina o tipo de elemento final de controle.

Além das variáveis citadas, de interesse direto para o controle de processos, existem outras variáveis que afetam o desempenho do processo e, podem ser chamadas distúrbios. Como seu controle direto é muito difícil, deve-se aprender a conviver com elas e ajustar o sistema para compensar convenientemente sua influencia.

Algorítimo Pascal - Equação Quadrática

Crie um programa que resolva equações quadráticas e que tenha as seguintes funcionalidades:

1. Verifique se a equação é quadrática (A<>0);
2. Verifique se existe solução real (Δ>=0);
3. Mostre a raiz (Δ=0) ou as raízes (Δ<>0);

program RESPOSTA_1;

{$APPTYPE CONSOLE}

VAR

A, B, C, X1, X2: REAL;

DELTA: REAL;

BEGIN

WRITELN ('DIGITE A');

READLN (A);

WRITELN ('DIGITE B');

READLN (B);

WRITELN ('DIGITE C');

READLN (C);

IF A <> 0 THEN

BEGIN

DELTA:= B * B - 4 * A * C;

IF DELTA >=0 THEN

BEGIN

X1:=(- B + SQRT(DELTA)) / (2 * A);

X2:=(- B - SQRT(DELTA)) / (2 * A);

IF DELTA=0 THEN

WRITELN('RAIZ:',X1:10:5)

ELSE

BEGIN

WRITELN ('RAIZ',X1:10:5);

WRITELN ('RAIZ',X2:10:5);

END;

END

ELSE

WRITELN('NAO TEM SOLUCAO REAL');

END

ELSE

WRITELN('NAO E QUADRATICA!');

READLN;

END.

PF apresenta Robô Antibomba

• A Polícia Federal (PF) apresentou equipamentos do Grupo de Bombas e Explosivos que serão utilizados no esquema de segurança para a Copa do Mundo de 2014 e para os Jogos Olímpicos de 2016. Os dois eventos serão realizados no Brasil. Foram apresentadas três unidades antibomba equipadas com robô usado para a neutralização de artefatos explosivos, raio-x, traje anti-fragmentação e tenda de contenção. Cada unidade custou US$ 860 mil. A PF já possui três unidades e mais nove serão compradas até o inicio da Copa do Mundo de 2014.
• O robô, acionado por controle remoto, é utilizado para remoção e desarticulação de bombas. Para desarticular a bomba e separar carga principal, fonte de energia e detonador do artefato, é efetuado um tiro com canhão de água. "É uma ferramenta de excelência para desarticular artefatos", disse o perito criminal da PF Adauto Zago."Cada uma das 12 cidade-sedes da Copa do Mundo terá uma unidade equipada com o que há de mais moderno na área da atividade antibomba. Podemos atender diversos tipos de situações com esse equipamento", afirmou Zago.
• O diretor-geral da PF, Luiz Fernando Corrêa, disse que com a aquisição dos equipamentos a "capacidade instalada no estado brasileiro garantirá efetivamente a segurança nos grandes eventos". "Nós temos que ter capacidade para dar segurança aos cidadãos e quando tiver grandes eventos essa capacidade é aplicada", explicou Corrêa. Segundo ele, os novos equipamentos são um avanço em relação aos utilizados em 2007 nos Jogos Panamericanos. Fonte: G1

Simulador Robótico Grátis

Este aplicativo é um simulador didático de manipuladores robóticos. O ambiente virtual do aplicativo foi programado usando a biblioteca gráfica OpenGL, e proporciona uma visualização tridimensional do cenário.

No aplicativo podem ser estudadas a cinemática e anatomia do manipulador, programar uma seqüência de operações e comandá-lo através de um joystick ou mouse, de forma interativa, a fim de facilitar o entendimento e incentivar o usuário iniciante no estudo da robótica.

Este software foi desenvolvido para ser leve podendo ser executado no sistema operacional Windows 98 ou superior.

Requisitos mínimos de hardware:

- Não requer instalação (Só descompactar o arquivo)

-Placa aceleradora de vídeo de 8MB

-64 MB de memória RAM

-Processador de 450 MHz

Apoio: PIBIC/CNPq e DEP/UFV

DOWNLOAD GRÁTIS AQUI

Campeonato mundial de futebol de robôs

Estudantes de Porto Alegre (RS) e de São Paulo se preparam para mais uma edição do RoboCup 2010. O evento é uma espécie de Copa do Mundo dos robôs e se realiza de 19 a 25 deste mês, em Cingapura.

A competição é considerada a maior e mais importante plataforma de pesquisa em robótica do mundo e vai reunir mais de 400 equipes de 40 países.

Realizado há mais de 10 anos, o evento envolve a participação de robôs inteligentes de uma forma geral. Entre as modalidades estão as categorias: resgate, colaboração e ambiente de simulação.

Jogadores robóticos

Entre os brasileiros participantes, estão alunos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI), de São Paulo.

As equipes brasileiras estão inscritas na categoria Small Size (que utiliza pequenos robôs de 15 cm de altura), também conhecida como F-180.

O grupo da FEI é formado por nove alunos dos cursos de graduação em Ciência da Computação, Engenharia Elétrica, Engenharia Mecânica, além de mestrandos.

Os universitários levam para a disputa sete robôs (cinco jogadores, sendo um goleiro, mais dois reservas). Cada jogador robô tem cinco motores e quatro rodas, além de quatro baterias de 7,4 volts.

Em 2009, a equipe da FEI ficou entre as 12 melhores colocadas no torneio realizado na Áustria. A expectativa é de ter desempenho superior nesta edição.

"São robôs automáticos que jogam sem a interferência humana, nós somos meros espectadores. É praticamente igual ao futebol que conhecemos, tendo a partida duração de dois tempos de cinco minutos. O juiz também é automático, neste caso uma pessoa apenas aperta os botões para indicar o que ocorreu", conta o coordenador do projeto Futebol de Robôs da FEI, Flávio Tonidandel.

Desenvolvimento da robótica no Brasil

De acordo com o instrutor da FEI, a participação no mundial trouxe como resultado o grande aprendizado. As competições serviram de motivação para os alunos e para estimular o desenvolvimento da robótica móvel no País, mediante avanços obtidos nas áreas de mecânica, eletrônica e inteligência artificial.

"É preciso trabalhar a parte de cooperação, movimentação e visão dos robôs. As equipes ainda trocam ideias, ciência e tecnologia. Lá fora, em nível de tecnologia, houve grande avanço e investimentos (em especial nos Estados Unidos e na Ásia) e nós também chegamos num nível que começamos a competir bem", avalia Tonidandel.

Dúvidas no Projeto Experimental

Esta postagem surgiu de perguntas realizadas por Jon Éder, estudante de Automação Industrial visando aperfeiçoar o Projeto Experimental de Conclusão de Curso.


"O projeto experimental da minha equipe está relacionado ao processo de fabricação de biscoitos.
Um estudo de caso na Fundação de Apoio ao Menor de Feira de Santana (FAMFS).
E no meio do caminho apareceram algumas dúvidas..."


1. A movimentação de ingredientes nas duas tubulações (sólidos e líquido) pra os produtos cairem na bacia de mistura, é feita da seguinte forma?
Líquido (óleo vegetal): Abertura de válvula
Sólidos (mistura dos pós): Rosca sem fim no interior da linha


2. Tem algum problema utilizarmos o túnel de resfriamento que achamos por ele utilizar sistema de Amônia?


3. O controle de rotação das esteiras é feita apenas com o controle de rotação dos motores?


4. Em relação a motores, todo motor empregado nessas indústrias operam segundo a relação: baixa rotação - alto torque?


Vamos então às respostas:


1- Tanto as válvulas (controle de líquidos), quanto a rosca-sem-fim (controle de sólidos), deverão estar monitoradas por uma célula de carga (balança associada ao controle através do peso de cada um dos ingredientes da receita) que deverá estar instalada na bacia de mistura (reator).


2- O túnel de resfriamento pode ser utilizado sem problemas, pois apesar de ser amônia o fluido refrigerante, este não entra em contato com o produto a ser resfriado.


3- O controle da rotação das esteiras está no controle de rotação dos motores, que deverão ser monitorados por um encoder (transdutor de rotação para sistemas de automação encontrado também nos servomotores).


4- Quanto aos motores de acionamento, a relação RPM/TORQUE sempre será a mesma: alto torque baixo RPM e vice-versa. Para controlar a rotação pode ser utilizado um inversor de frequência.

Motor de passo

*Esta postagem foi solicitada por uma leitora do Blog do Professor Carlão através do formulário de contatos. Participe também solicitando temas e postagens através dos comentários ou formulário de contatos. Pergunta: Gostaria de saber um pouco sobre a alimentaçao do motor de passo (Michele):

*O motor de passo é um tipo de motor elétrico que pode ser controlado por sinais digitais, tornando-o preciso e de recomendável utilização em aplicações que venham a requerer um ajuste fino de posicionamento.

*O motor de passo é um transdutor que converte energia elétrica em movimento controlado através de pulsos, o que possibilita o deslocamento por passo, onde passo é o menor deslocamento angular. Com o passar dos anos houve um aumento na popularidade deste motor, principalmente pelo seu tamanho e custo reduzidos e também a total adaptação por controle digitais. Outra vantagem do motor de passo em relação aos outros motores é a estabilidade. Quando quisermos obter uma rotação específica de um certo grau, calcularemos o número de rotação por pulsos o que nos possibilita uma boa precisão no movimento. Os antigos motores passavam do ponto e, para voltar, precisavam da realimentação negativa. Por não girar por passos a inércia destes é maior e assim são mais instáveis.

*Normalmente os motores de passo são projetados com enrolamento de estator polifásico o que não foge muito dos demais motores. O número de pólos é determinado pelo passo angular desejado por pulsos de entrada. Os motores de passo têm alimentação externa. Conforme os pulsos na entrada do circuito de alimentação, este oferece correntes aos enrolamentos certos para fornecer o deslocamento desejado.

Motores de passo unipolares são caracterizados por possuírem um center-tape entre o enrolamento de suas bobinas. Normalmente utiliza--se este center-tape para alimentar o motor, que é controlado aterrando-se as extremidades dos enrolamentos.

*Os motores bipolares exigem circuitos mais complexos. A grande vantagem em se usar os bipolares é prover maior torque, além de ter uma maior proporção entre tamanho e torque. Fisicamente os motores têm enrolamentos separados, sendo necessário uma polarização reversa durante a operação para o passo acontecer.

*Um motor de corrente contínua, quando alimentado, gira no mesmo sentido e com rotação constante, ou seja, para que estes motores funcionem, é necessário apenas estabelecer sua alimentação. Com o auxilio de circuitos externos de controle, estes motores de corrente contínua poderão inverter o sentido de rotação ou variar sua velocidade.

*Para que um motor de passo funcione, é necessário que sua alimentação seja feita de forma sequencial e repetida. Não basta apenas ligar os fios do motor de passo a uma fonte de energia e sim ligá-los a um circuito que execute a sequência requerida pelo motor.

*Existem três tipos básicos de movimentos o de passo inteiro e o de meio passo e o micropasso, tanto para o motor bipolar como para o unipolar. O de micropasso tem sua tecnologia não muito divulgada, e baseia-se no controle da corrente que flui por cada bobina multiplicado pelo numero de passos por revolução.

*A energização de uma e somente uma bobina de cada vez produz um pequeno deslocamento no rotor. Este deslocamento ocorre simplesmente pelo fato de o rotor ser magneticamente ativo e a energização das bobinas criar um campo magnético intenso que atua no sentido de se alinhar com as pás do rotor. Assim, polarizando de forma adequada os bobinas, podemos movimentar o rotor somente entre as bobinas (passo inteiro), ou entre as bobinas e alinhadas com as mesmas.

*Para que se obtenha uma rotação constante é necessário que a energização das bobinas seja periódica. Esta periodicidade é proporcionada por circuitos eletrônicos que controlam a velocidade e o sentido de rotação do motor. Por se tratar de sinais digitais, fica fácil compreender a versatilidade dos motores de passo. São motores que apresentam uma gama de rotação muito ampla que pode variar de zero até 7200 rpm; apresentam boa relação peso/potência; permitem a inversão de rotação em pleno funcionamento; alguns motores possuem precisão de 97%; possuem ótima frenagem do rotor e podem mover-se passo-a-passo. Mover o motor passo-a-passo resume-se ao seguinte: se um determinado motor de passo possuir 170 passos, isto significa que cada volta do eixo do motor é dividida 170 vezes, ou seja, cada passo corresponde a 2,1 graus e o rotor tem a capacidade para mover-se apenas estes 2,1 graus.

*Didaticamente falando, o sistema de controle se baseia em um circuito oscilador onde seria gerado um sinal cuja frequência estaria diretamente relacionado com a velocidade de rotação do motor de passo. Esta frequência seria facilmente alterada (seja por atuação em componentes passivos seja por meio eletrônico) dentro de um determinado valor assim, o motor apresentaria uma rotação mínima e uma máxima. A função "Freio" se daria simplesmente pela inibição do sinal gerado pelo oscilador. O próximo passo seria providenciar um circuito amplificador de saída, pois algumas aplicações exigem uma demanda de corrente relativamente elevada. Caberia ao circuito amplificador de saída fornecer estas correntes de forma segura, econômica e rápida. O circuito amplificador de saída seria constituído de transistores e/ou dispositivos de potência que drenam corrente em torno de 500 mA ou mais. Motores de passo geralmente suportam correntes acima de 1,5 Ampère. O amplificador de saída é o dispositivo mais solicitado em um projeto de controle de motor de passo. Devido às variações de trabalho a que pode ser submetido o motor de passo, um amplificador mal projetado pode limitar muito o conjunto como um todo. Um exemplo destas limitações pode ser facilmente entendido. Um motor de passo girando a altas rotações, repentinamente é solicitado a inverter sua rotação (como ocorre em máquinas CNC e cabeçotes de impressão). No momento da inversão as correntes envolvidas são muito altas e o circuito amplificador deve suportar tais drenagens de corrente. O torque do motor de passo depende da frequência aplicada a alimentação. Quanto maior a frequência, menor o torque, porque o rotor tem menos tempo para mover-se de um ângulo para outro.

*A faixa de partida deste motor é aquela na qual a posição da carga segue os pulsos sem perder passos, a faixa de giro é aquela na qual a velocidade da carga também segue a frequência dos pulsos, mas com uma diferença: não pode partir, parar ou inverter, independente do comando.

*Fonte: www.eletronica.org com adaptações.

Nasa busca salvar robô em Marte

Robô atolado

O esforço da Nasa é para recuperar o movimento do robô explorador Spirit, atolado devido à perda de duas de suas seis rodas independentes.

Em meados deste mês, os engenheiros transmitiram ordens ao Spirit para conseguir um lento movimento de uma das rodas e os resultados foram insignificantes, informou o JPL, que controla suas operações.

Haverá outras tentativas, mas a possibilidade de manobras para recuperar seu movimento é cada vez mais curta devido à proximidade do inverno no hemisfério sul de Marte, quando os dias ficam mais curtos e se reduz a luz solar.

O Spirit chegou a Marte junto ao seu gêmeo Opportunity em janeiro de 2004, e deveria deixar de funcionar três meses depois, quando os painéis solares que lhe proporcionam energia ficassem cobertos pelo pó marciano, segundo previam os engenheiros do JPL.

Longevidade

No entanto, Spirit e Opportunity prolongaram amplamente seu prazo de vida e, cinco anos depois, continuavam transmitindo fotografias e dados sobre a estrutura geológica e a atmosfera do planeta vermelho.

Mas, desta vez, os inconvenientes parecem ser insuperáveis, admitiram os engenheiros do JPL.

"Existe a possibilidade muito real de que não possa sair do local" onde se encontra, admitiu no mês passado John Calas, diretor do projeto para Spirit e Opportunity.

O veículo ficou atolado em um lugar chamado Tróia, na Cratera Gusev. Além disso, uma tempestade de pó cobriu os painéis e reduziu a energia a ponto de deixar os sistemas trabalhando em um nível mínimo, disse o JPL.

Desde 2004, quando chegaram a extremos opostos do planeta, os dois veículos percorreram 21 quilômetros do agreste terreno marciano, superando as temperaturas extremas do planeta, que vão de 20 ºC a -100 ºC.

Iniciação à Robótica Aula 7

O tipo mais comum de robô é o braço robótico, que geralmente é formado por sete segmentos de metal e unido por seis junções. O computador controla o robô através da rotação de um motor de passo conectado a cada junção (alguns braços maiores usam sistemas hidráulicos ou pneumáticos). Diferente dos motores comuns, os motores de passo se movem em incrementos exatos. Isso permite que o computador mova o braço com bastante precisão, repetindo o mesmo movimento várias vezes seguidas. O robô utiliza sensores de movimento para ter certeza de que se move corretamente.

Um robô industrial com seis junções lembra um braço humano. Ele tem o equivalente a um ombro, cotovelo e pulso. Geralmente, o ombro é montado em uma base estática em vez de um corpo móvel. Este tipo de robô tem seis graus de liberdade, o que significa que ele pode se mover em seis direções diferentes. Já um braço humano tem sete graus de liberdade.

A função do seu braço é mover a sua mão de um lugar para o outro. Similarmente, a função de um braço robótico é mover um atuador de um lugar para o outro. Você pode acoplar todo tipo de atuadores a um braço robótico. Cada atuador funciona para um tipo de trabalho. O atuador mais comum é uma versão simplificada de mão, que pode apanhar e carregar diferentes objetos. As mãos robóticas têm sensores de pressãoacoplados, que dizem ao computador a força com que o robô está segurando o objeto. Isso impede que o robô derrube ou quebre o que ele estiver carregando. Existem outros atuadores como soldas, brocas e sprays de pintura.

Os robôs industriais são criados para fazer a mesma coisa repetidamente, em um ambiente controlado. Por exemplo, o robô pode tampar os potes de geléia em uma linha de montagem. Para ensinar um robô como fazer o seu trabalho, o programador guia o braço dele através dos movimentos de um controle. O robô memoriza a seqüência exata de movimentos e os repete toda vez que uma nova unidade chega à linha de montagem.

A maioria dos robôs industriais trabalha em linhas de montagem de automóveis. Os robôs são mais precisos e podem fazer este trabalho de maneira muito mais eficaz que os homens. Eles sempre usam a broca no mesmo lugar e sempre apertam os parafusos com a mesma força, não importa quantas horas tenham trabalhado. Estes robôs também são muito importantes para a indústria da informática. É necessário uma mão extremamente precisa para montar um minúsculo chip de computador.

Fonte: Tom Harris. "HowStuffWorks - Como funcionam os robôs"

Iniciação à Robótica Aula 6

• Sensores são dispositivos com a finalidade de obter informações sobre o ambiente em que se encontram, e são utilizados como componentes do sistema de controle de realimentação do robô. Há diversos tipos de sensores que podem ser classificados de acordo com os princípios físicos sobre os quais eles estão baseados.
• O sensor de posição determina as posições dos elos ou de elementos externos, informando ao sistema de controle que, então, executa as decisões apropriadas para o funcionamento. Um tipo de sensor de posição, por exemplo, é o “encoder” (foto) que tem como propriedade informar a posição por meio de contagem de pulsos. Neste caso, tem-se uma fonte de luz, um receptor e um disco perfurado, que irá modular a recepção da luz ao girar. Este disco está preso a uma junta, de forma a criar um movimento rotacional, enquanto que a fonte de luz e o receptor estão fixos. A rotação do disco cria uma série de pulsos pela interrupção ou não da luz recebida pelo detector. Estes pulsos de luz são transformados pelo detector em uma série de pulsos elétricos. Os “encoders” podem ser classificados em absoluto e incremental.
• O sensor de toque fornece um sinal binário de saída que indica se houve ou não contato com o objeto. Um dos modelos mais simples é feito com duas chapas de metal que devem ser tocadas ao mesmo tempo pelos dedos de uma pessoa. A resistência dos dedos suficiente para acionar um circuito sensível.
• O sensor de pressão é uma estrutura mecânica planejada a deformar-se dentro de certos limites. Um modelo simples deste tipo de sensor pode ser feito com material de esponja condutora, pois ela tem uma resistividade elevada que se altera quando deformada. Outro modelo mais sofisticado e versátil é o strain-gage, que é, na sua forma mais completa, um resistor elétrico composto de uma finíssima camada de material condutor. As tensões mecânicas são proporcionais as deformações medidas pelo sensor.

Iniciação à Robótica Aula 5

• Segundo a Robotic Industries Association (RIA), robô industrial é definido como um "manipulador multifuncional reprogramável projetado para movimentar materiais, partes, ferramentas ou peças especiais, através de diversos movimentos programados, para o desempenho de uma variedade de tarefas".
• Uma definição mais completa é apresentada pela norma ISO (International Organization for Standardization) 10218, como sendo: "uma máquina manipuladora com vários graus de liberdade controlada automaticamente, reprogramável, multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel para utilização em aplicações de automação industrial".

Um robô industrial é forma do pela integração dos seguintes componentes:

• manipulador mecânico: refere-se principalmente ao aspecto mecânico e estrutural do robô. Consiste da combinação de elementos estruturais rígidos (corpos ou elos) conectados entre si através de articulações (juntas), sendo o primeiro corpo denominado base e o último extremidade terminal, onde será vinculado o componente efetuador (garra ou ferramenta).
• atuadores: São componentes que convertem energia elétrica, hidráulica ou pneumática, em potência mecânica. Através dos sistemas de transmissão a potência mecânica gerada pelos atuadores é enviada aos elos para que os mesmos se movimentem: atuadores hidráulicos e pneumáticos ou atuadores eletromagnéticos:
• sensores: Fornecem parâmetros sobre o comportamento do manipulador, geralmente em termos de posição e velocidade dos elos em função do tempo, e do modo de interação entre o robô e o ambiente operativo (força, torque, sistema de visão) à unidade de controle. As juntas utilizadas para vincular os elos de um robô são normalmente acopladas a sensores.
• unidade de controle: Responsável pelo gerenciamento e monitoração dos parâmetros operacionais requeridos para realizar as tarefas do robô. Os comandos de movimentação enviados aos atuadores são originados de controladores de movimento (computador industrial, CLP, placa controladora de passo) e baseados em informações obtidas através de sensores.
• unidade de potência: É responsável pe lo fornecimento de potência necessária à movimentação dos atuadores. A bomba hidráulica, o compressor e a fonte elétrica são as unidades de potência associadas aos atuadores hidráulico, pneumático e eletromagnético, respectivamente.
• efetuador: É o elemento de ligação entre o robô e o meio que o cerca. Pode ser do tipo garra ou ferramenta. O principal escopo de uma garra é pegar um determinado objeto, transportá-lo a uma posição pré-estabelecida e após alcançar tal posição, soltá-lo. A ferramenta tem como função realizar uma ação ou trabalho sobre uma peça, sem necessariamente manipulá-la.

Iniciação à Robótica Aula 4

CONFIGURAÇÃO DOS ROBÔS

Robô Cartesiano:

• O robô de coordenadas cartesianas, utiliza três juntas lineares. É o robô de configuração mais simples, desloca as três juntas uma em relação à outra. Este robô opera dentro de um envoltório de trabalho cúbico.

Robô cilíndrico

• Este braço possui na base uma junta prismática, sobre a qual apóia-se uma junta rotativa (torcional). Uma terceira junta do tipo prismática é conectada na junta rotativa. Este braço apresenta um volume de trabalho cilíndrico.

Robô esférico ou polar

• Este tipo de braço robótico 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. 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 as coordenadas polares de sistemas de eixos cartesianos, caracterizadas por duas coordenadas angulares (juntas rotativas) e uma coordenada radial (junta prismática).

Robô SCARA

• Este é também um braço bastante utilizado, pois é compacto, tem grande precisão e repetibilidade, embora com um alcance limitado. Estas características o tornam próprios para trabalhos em montagem mecânica ou eletrônica que exigem alta precisão. Possui duas juntas rotativas e uma junta linear, que atua sempre na vertical. O volume de trabalho deste braço é cilíndrico, porém, como utiliza juntas rotativas, é também considerado articulado. O nome e um acrônimo de Selective Compliance Assembly Robot Arm, ou Braço Robótico de Montagem com Complacência Seletiva.

Robô articulado ou revoluto

• Estes tipos de robôs possuem 3 juntas rotativas. Eles são os mais utilizados nas indústrias, por terem uma configuração semelhante ao do braço humano, (braço, antebraço e pulso). O pulso é unido a extremidade do antebraço, o que propícia juntas adicionais para orientação do órgão terminal. Este modelo de configuração é o mais versátil dos manipuladores, pois assegura maiores movimentos dentro de um espaço compacto. Os braços revolutos podem ser de dois tipos: cadeia aberta ou cadeia parcialmente fechada. Nos primeiros pode-se distinguir facilmente a sequência natural formada por elo-junta, da base até o punho. Nos braços de cadeia parcialmente fechada o atuador da terceira junta efetua o movimento desta por meio de elos e articulações não motorizadas adicionais.

Robô paralelo

• Estes tipos de manipuladores possuem juntas que transformam movimentos de rotação em translação, ou usam diretamente juntas prismáticas. Sua principal característica é um volume de trabalho reduzido, porém uma alta velocidade, o que o torna propício para certas atividades de montagem. Outra característica destes braços é que eles não possuem cinemática com cadeia aberta, como a maioria dos robôs industriais. Os quatro ou seis atuadores destes braços unem a base diretamente ao punho.