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.

Robô industrial faz autópsia de seres humanos

Uma equipe de médicos especializados em criminalística da Universidade de Berna, na Suíça, está testando um robô industrial para a realização de autópsias (exame detalhado de um cadáver) mais precisas e menos estressantes para a família do paciente. Detalhe: sem tocar em nada. Os pesquisadores já são pioneiros em autópsias virtuais – também chamadas de “virtópsias” – que usam um sistema de imagens não-invasivas, dentro e fora do corpo, em vez da tradicional cirurgia, muito usada para determinar a causa de uma morte. Agora, eles estão usando um robô, apelidado "Virtibô" (tradução livre de Virtibot) para cuidar de algumas fases, tornando o processo mais confiável e padronizado, revelou a revista americana New Scientist.

As virtópsias combinam imagens em 3D (três dimensões) da superfície de um corpo com tomografia computadorizada do interior dele. O resultado é uma imagem confiável, de alta resolução do cadáver. Este escaneamento duplo pode ser usado para determinar com precisão o que matou uma pessoa. O procedimento atual de uma virtópsia começa pelo escaneamento do corpo. Quando o cadáver é colocado na mesa o robô põe marcadores na pele que ajudam a calibrar o escaneamento da superfície e combiná-las com o escaneamento interno, que vem logo a seguir. O robô captura então um modelo 3D em cores do corpo em uma resolução de apenas 0,02 mm, usando câmeras estereoscópicas e um projetor que cria um padrão do corpo. Esse modelo pode ser girado e mostrado em uma tela de computador, revelando doenças, tatuagens e outras marcas de identificação em detalhes. Depois do escaneamento da superfície a mesa com o corpo desliza por um scanner de tomografia computadorizada, que tira fatias de raio-X em alta resolução de todo o corpo, permitindo ver danos ou doenças em órgãos ou ossos. Finalmente, depois de análises do modelo em 3D e dos escaneamentos interno e externo, uma agulha de biópsia pode ser usada para recolher amostras de dentro do corpo, caso dejam necessárias mais informações.

• Até agora o Virtibô já realizou virtópsias de 52 casos reais, incluindo 26 mortes na estrada, dez por impacto, seis facadas, cinco tiros e dois estrangulamentos. Em 19 deles, o escaneamento em 3D foi usado para fazer reconstituições virtuais tão precisas do ataque ou do acidente que foram usadas pela corte suíça. Mas os próprios médicos dizem que ainda são necessárias mais comparações das virtópisas com os procedimentos tradicionais.

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.

Telescópio capta imagens da Nebulosa da Chama

• Imagem divulgada pelo Observatório Austral Europeu mostra a primeira imagem feita pelo Vista (sigla em inglês para Telescópio Astronômico de Pesquisa Visível e em Infra-vermelho, localizado no deserto chileno do Atacama) da Nebulosa da Chama, uma massa de gás e poeira em forma de estrela na constelação de Órion e em seus arredores. 
• Na luz normal, o centro do objeto está escondido atrás de grossas camadas de poeira, mas nesta imagem, feita com lentes infravermelhas, pode-se ver com mais clareza as jovens e quentes estrelas escondidas em seu interior. A câmera, com amplo campo de visão, também mostra o brilho da Nebulosa da Chama e a forma fantasmagórica da chamada Nebulosa da Cabeça do Cavalo. 
• (Foto: AP)

Opinião do Leitor - Pré Sal

A nova estratégia da Petrobrás é conclamar a comunidade para lutar ao seu lado no projeto de mudança da lei de petróleo em próprio proveito. O foco é treinar funcionários da empresa para ministrar palestras nas quais explicam como se forma o petróleo, como se extrai e toda a tecnologia desenvolvida pela empresa com cientistas brasileiros para prospecção e exploração de tal elemento. Em seguida, apresentam o pré-sal, toda a sua capacidade de produção e os números do Brasil e do mundo. Por fim, apresentam as leis de petróleo que julgam antigas não atendendo à nova circunstância em que o Brasil se encontra em relação ao descobrimento do pré-sal. De olho na quantidade; na qualidade; e principalmente no dinheiro que será gerado com ele, a Petrobrás convoca a população colocando-a a par das leis e da capacidade do pré-sal, batizando-o de “poupança” e instigando a população a acreditar que o melhor para o Brasil é que ela detenha o direito de operacionalizar todas as etapas da produção, o que de fato é verdade, apesar da proposta para a criação de um fundo social, o que só será feito a partir do lucro dos investimentos feitos para a produção da reserva, ou seja, o social parece estar em último plano. Nesse momento faço algumas indagações: Se o petróleo tem que ser nosso, quem detém a maior parte das ações da Petrobrás? Brasileiros ou estrangeiros? E como numa era na qual se discutem questões ambientais, principalmente a emissão de CO2 gerados na queima de combustíveis fósseis, acha-se uma verdadeira “mina de petróleo” não se preocupando com o meio ambiente, qual deveria ser a melhor aplicação do lucro obtido com este produto que colabora com o aquecimento global? Pressupõe-se que seriam investimentos grandiosos em educação, saúde, saneamento e tecnologia para transportes e fontes de energia limpa, logo, o social. Bem, não sejamos ingênuos para pensar que o aquecimento global, matéria amplamente discutida em Copenhagen, deteria a extração do petróleo contido no pré- sal e que, verdadeiramente, é de muita valia para a população a criação de empregos advindos desta descoberta. No entanto, o que sobremaneira é preocupante é como esse bem, o qual deveria ser coletivo, será usado. O Brasil faz parte dos países em desenvolvimento com grandes possibilidades, com o luxo até de alcançar as antigas metas de Kyoto apenas contendo o desmatamento na Amazônia e já está movimentando boas cifras nas bolsas comercializando créditos de carbono. Entretanto, esse crescente desenvolvimento econômico não tem favorecido a população carente do país, até mesmo as ações do governo para amenizar as mazelas, apesar de necessárias, pecam por não serem estruturantes, são investimentos com pouco ou nenhum retorno, a não ser de atender a emergência de matar a fome no presente sem perspectivas de que as pessoas possam ficar independentes da ajuda em longo prazo. O interessante é: quem nem sabia da existência do pré-sal agora está sendo convidado pela Petrobrás a comprar a briga por um petróleo que provavelmente não o favorecerá, como tem sido com os outros meios que o Brasil tem lançado mão para o crescimento econômico de poucos e que, muitas vezes, nem sabemos quais são de fato. O social está em último plano, então minha pergunta final é: quem vai enriquecer com o pré-sal?

• Fonte: R. Pontes.

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.