Iniciação à Robótica Aula 2

O braço robótico é composto pelo braço e pulso. O braço 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 e fixado a base por um lado e ao punho pelo outro. O punho consiste de varias juntas próximas entre si, que permitem a orientação do orgão terminal nas posições que correspondem a tarefa a ser realizada. Na extremidade do punho existe um orgão terminal (mão ou ferramenta) destinada a realizar a tarefa exigida pela aplicação.

A junta pode ser rotativa, prismática, cilíndrica, esférica, parafuso e planar.

• A junta prismática ou linear: Move em linha reta. São compostas de duas hastes que deslizam entre si;
• A junta rotacional: Gira em torno de uma linha imaginaria estacionaria chamada de eixo de rotação. Ela gira como uma cadeira giratória e abrem e fecham como uma dobradiça;
• A junta esférica: Funciona com a combinação de três juntas de rotação, realizando a rotação em torno de três eixos;
• A junta cilíndrica: É composta por duas juntas, uma rotacional e uma prismática;
• A junta planar: É composta por duas juntas prismáticas, realiza movimentos em duas direções;
• A junta parafuso: É constituída de um parafuso que contém uma porca ao qual executa um movimento semelhante ao da junta prismática, porém, com movimento no eixo central (movimento do parafuso).

Iniciação à Robótica Aula 1

• O precursor do termo robô foi o escritor Karel Capek, que usou pela primeira vez em 1920, a palavra “robota” que significa "servo" (serviço compulsório, atividade forçada) originando a palavra “robot” em inglês e traduzido para o português como “robô”.
• Com o surgimento dos computadores na metade do século, iniciaram-se especulações em termos da capacidade de um robô pensar e agir como um ser humano.
• No entanto, os robôs foram, neste período, criados especialmente para executarem tarefas difíceis, perigosas e impossíveis para um ser humano. Por outro lado, eles não eram projetados com a capacidade de criar ou executar processos que não lhes foram ensinados ou programados.
• Assim sendo, foram as indústrias que mais se beneficiaram com o desenvolvimento da robótica, aumentando a produção e eliminando tarefas perigosas, antes executadas por seres humanos.
• Na robótica, existem pesquisas e desenvolvimentos de robôs intitulados humanóides ou antropomórficos. Estes são criados com a semelhança humana e com capacidade de interagir com o ambiente, como o Asimo construído pela montadora japonesa Honda Motor Co.
• A automação é uma tecnologia que faz uso de sistemas mecânicos, elétricos, eletrônicos e de computação para efetuar controle de processos produtivos.
• Na automação fixa as máquinas são específicas para o produto a ser produzido. Elas produzem grande quantidade um único produto, ou produtos com pequenas variações entre eles. O volume de produção é elevado, e o custo da maquina é elevado, pois e projetada para um produto especifico. Por outro lado, como o volume de produção é alto, o custo do produto em geral é baixo.
• Na automação flexível o volume de produção é médio e geralmente a maquina pode ser programada para produzir um outro produto, ainda que semelhante. Esta automação possui características da automação fixa e da programável. A máquina deve ser adaptável a um numero grande de produtos similares, e, neste sentido, ela é mais flexível que a automação fixa.
• Na automação programável o volume de produção é baixo, mas a variedade de produtos diferentes é alta. Ela é adaptável por meio de programação. Os principais exemplos de automação programável são as maquinas CNC e os robôs industriais.

Biocombustível de Chocolate

Será que a ideia de uma corrida de automóveis totalmente "verde" e sustentável poderia funcionar na prática? De acordo com o engenheiro Kerry Kirwan, da Universidade de Warwick, na Inglaterra, a resposta é um sonoro Sim! Kirwan chefiou uma equipe da Universidade de Warwick, na Inglaterra, que construiu um carro de corrida para a categoria Fórmula 3 que é totalmente sustentável. O carro foi construído com tecidos de linho, fibras de carbono recicladas e resina reciclada. Uma parte do sistema de direção foi moldada com polpa de cenoura. Ele é alimentado por um biocombustível feito com chocolate e gorduras animais e todos os seus lubrificantes são feitos a partir de óleos vegetais. Mas este não é um carro apenas ambientalmente correto. Ele é também muito rápido. O Fórmula 3 "verde" atinge uma velocidade máxima de 215 km/h e faz de 0 a 100 em menos de 3 segundos. Um turbo garante mais torque mais veículo. Já tendo recebido a aprovação de pilotos como Lewis Hamilton e Adam Carrol, além de Ross Brawn, dono da equipe do piloto Rubens Barrichello, o novo carro fará sua estreia no próximo dia 17 de Outubro, durante a prova de Fórmula 3 que será disputada no circuito de Brands Hatch. A equipe espera provar definitivamente que carros de alto desempenho e competitivos podem ser construídos inteiramente de materiais sustentáveis. "O objetivo deste projeto é mostrar caminhos para que no futuro, as pessoas possam correr de forma 'verde'," diz o Dr. Kirwan. Fonte: Inovação Tecnológica.

Projetos Mecânicos - Aula 3

Pesquisadores chineses apresentaram o projeto de um novo tipo de motor de combustão interna - como os utilizados em automóveis e caminhões - que poderá abrir caminho para veículos híbridos ainda mais eficientes e menos poluidores. 

O projeto, chamado de Alternador Linear de Pistão Livre (FPLA, na sigla em inglês), teve seu desempenho comprovado por meio de modelagens computadorizadas de alta precisão. Qingfeng Li e seus colegas destacam que o seu motor linear de pistão livre tem apenas uma parte móvel e é um motor projetado para gerar eletricidade. Nesse novo design, um pistão - a única parte móvel do motor - oscila ao longo de um cilindro, entre duas câmaras de combustão. Ímãs permanentes no interior do pistão geram eletricidade ao passar pelas bobinas de um alternador montado sobre o cilindro. O motor pode ser alimentado por vários tipos de combustíveis, incluindo gás natural e hidrogênio, o que está ajudando a aumentar o interesse em sua utilização para gerar eletricidade e recarregar as baterias dos veículos híbridos. 

Os resultados da simulação mostram que o motor gerador de eletricidade pode acelerar três vezes mais rápido do que os motores a combustão tradicionais e queima o combustível de forma a minimizar a geração de poluentes. "É a fonte de energia ambientalmente benigna para o futuro," diz o artigo. 

 

Fonte: Inovação Tecnológica.

Projetos Mecânicos - Aula 2

Projeto Detalhado

Detalhamento

• Dimensionamento de todas as peças componentes secundárias
• Especificação de Montagem
• Manual de Manutenção

Avaliação

• Viabilidade técnica (projeto e fabricação)
• Viabilidade econômica
• Viabilidade financeira

Documentos para Fabricação.

Documentos escritos

• Roteiro de cálculo
• Informações para fabricação
• Manual do usuário
• Manual de manutenção

• Desenhos
• de peças para fabricação
• do conjunto montado

A documentação é parte importantíssima do projeto, pois permite a reprodução do mesmo, a correção de erros e a otimização do projeto.

Projetos Mecânicos - Aula 1

Ante Projeto

• Definição de todos os conjuntos e seus elementos principais
• Definição dos princípios físicos de todos componentes
• Dimensionamento dos elementos principais
• Lay-out geral
• Desenhos de conjunto
• Produto totalmente definido
• Definição da vida de cada componente principal
• Avaliação do Ante Projeto.

Métodos de Resolução de Problemas

Método Analítico ou Teórico

• Os resultados podem ser generalizados
• Custo baixo (lápis e papel)
• Não demanda tempo de execução de modelos, de montagem e instrumentação

Método Experimental

• Fornece o comportamento real do sistema
• Os resultados são válidos apenas para casos específicos
• Necessita a confecção de modelo em escala ou não
• Exige uso de instrumentação cara
• Demanda tempo de confecção do modelo e análise dos dados

Método Numérico -Simulação

• Fornece resposta “quase real”
• Custo mais acessível
• Oferece liberdade de execução (número de e acesso às simulações)