ROBÔS MANIPULADORES ROBÓTICA Prof. Filipe Trindade.

Apresentação em tema: "ROBÔS MANIPULADORES ROBÓTICA Prof. Filipe Trindade."— Transcrição da apresentação:

1 ROBÔS MANIPULADORES ROBÓTICA Prof. Filipe Trindade

2 SUMÁRIO Definição Anatomia Aplicações Precisão Cinemática Programação Robôs - Prática

3 DEFINIÇÃO O QUE É UM ROBÔ? ?

4 ROBÔS INDUSTRIAIS 1921: Surge o termo “robô” … 1960: Robô UNIMATE …
ROBÔS NO MUNDO Global Japão União Europeia EUA

5 ROBÓTICA Lei Zero: Um robô não pode causar mal à humanidade ou, por omissão, permitir que a humanidade sofra algum mal, nem permitir que ela própria o faça.  Lei 1: Um robô não pode ferir um ser humano ou, por omissão, permitir que um ser humano sofra algum mal.  Lei 2: Um robô deve obedecer às ordens que lhe sejam dadas por seres humanos, exceto nos casos que em tais ordens contrariem a Primeira Lei.  Lei 3: Um robô deve proteger sua própria existência, desde que tal proteção não entre em conflito com a Primeira e a Segunda Leis. LEIS:

6 DEFINIÇÃO Robô: Se originou a partir da palavra checa “robota”,
a qual significa trabalho, esforço. Robôtica: Projeto, análise do comportamento do robô. AUTOMAÇÃO Robô: Dispositivo Multifuncional programável. ROBÔTICA

7 ANATOMIA Base: Fixa no chão de fábrica ou num suporte;
Elos: Forman una cadeia cinemática; Efetuador final: Formado pelo punho e una garra ou ferramenta; Atuadores: Motores elétricos, hidráulicos ou pneumáticos; Sensores: Encoders, Tacômetros, Lasers, Câmeras etc. ROBO PUMA (MOTOMAN)

8 ARTICULAÇÕES Prismâticas Movimento linear entre os elos. Rotacionais
angular entre os elos. x0 Y0 Z0 q2 q1 Robô ST Robot PUMA

9 ESTRUCTURAS CINEMÁTICAS
- Coordenadas cartesianas (PPP) - Coordenadas cilíndricas (RPP) - Coordenadas esféricas (RRP) PPP RPP RRP - Articulados (RRR) SCARA - Tipo SCARA RRR

10 GRAUS DE LIBERDADE Graus de Liberdade: número de movimentos individuais das articulações. Identifica a versatilidade do robô. 6 grados de liberdade: configuração mais complexa: 3 graus para posicionar o efetuador final, e 3 para orientá-lo.

11 ÁREA DE TRABALHO Região do espaço que o robô consegue alcançar com o efetuador final. Puma (Kawasaki) Vista superior Vista lateral

12 APLICAÇÕES Pick and place Continuous path Manufacturing processes Assembly Cleam room Inspection Medical applications

13 LINKS INTERESANTES http://www.din.uem.br/ia/robotica/

14 PRECISÃO Precisão: capacidade de ir até a posição desejada
em relação a um sistema de referencia. Repetibilidade: capacidade de repetir uma posição a partir da mesma condição inicial. ALTA REPETIBILIDADE ALTA PRECISÃO BAIXA PRECISÃO BAIXA REPETIBILIDADE OBJETIVO

15 CINEMÁTICA Relacionada com o estabelecimento
de sistemas de referencia para representar a posição e orientação de corpos rígidos, e com as transformações entre ditos sistemas. x1 Y1 Z1 x0 Y0 Z0 Sistemas de referencia.

16 DENAVIT-HARTERMBERG (DH).
z i -1 Link i Link i-1 z i -2 Joint i-1 Joint i Joint i+1 x i y i z i x i -1 y i -1 O i ai di O i-1 q i REPRESENTAÇÃO D-H.

17 EXEMPLO Manipulador SCARA. q1 d3 q4 q2 z0 y0 x2 z1 x0 y2 y1 z2 y3 y4
z3,z4 x3 y3 x4 y4 Manipulador SCARA.

18 Teach by showing: Mover as juntas do robô até uma posição
PROGRAMAÇÃO Teach by showing: Mover as juntas do robô até uma posição desejada (goal point) e alocá-la na memória. OBS.: O leitor de seqüências lê posteriormente as posições armazenadas. Nesta forma de programação o operário guia o robô manualmente através de um painel de controle (teach pendant).

19 Teach by learning: Desligar o acionamento do robô e mover
PROGRAMAÇÃO Teach by learning: Desligar o acionamento do robô e mover as juntas do robô pelas posições desejadas e as armazena na memória. OBS.: O leitor de seqüências lê posteriormente as posições armazenadas. Nesta forma de programação o operário guia o robô diretamente sem usar um painel de controle (teach pendant).

20 Programming Languages: Programas escritos usando uma
PROGRAMAÇÃO Programming Languages: Programas escritos usando uma linguagem de programação específico. OBS.: A maioría dos sistemas equipados com linguagens de programação conservam ainda a interfase teach pendant. EXEMPLOS: VAL (ROBÔ PUMA DA UNIMATION) VAL II, AL (UNIVERSIDADE DE STANDFORD). AR-BASIC (AMERICAN ROBOT CORPORATION)

21 CARACTERÍSTICAS DAS LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO
DE ROBÔS Usam linguagens de computação popular (por exemplo, PASCAL, C etc) Acrescentam uma biblioteca com funções específicas O usuário elabora um programa e realiza chamadas (calls) às funções contidas na biblioteca. Exemplos: ROBOT-BASIC (Intelledex); JARS (desenvolvido pela NASA).

22 PROGRAMAÇÃO REQUERIMENTOS DA LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO
Modelado do entorno: Modela objetos, representa posições e orientações em relação aos de sistemas coordenados. Especificações do movimento: planejar e gerar trajetórias. Ex.: MOVED 1 Fluxo da execução: Chamadas a subrotinas, laços, interrupções etc. Ambiente de programação: Interfase amigável. Integração de sensores: sensores de posição, força, visão etc.

23 Presença de incertezas na posição dos objetos do “mundo”
PROGRAMAÇÃO SIMULAÇÃO VERSUS REALIDADE Dificuldade de modelar o entorno de trabalho sem erros. Presença de incertezas na posição dos objetos do “mundo” do robot, a precisão do manipulador etc. PROGRAMAÇÃO OFF - LINE A importância radical na economia: Evita ter que deter um processo para reprogramar o robô.

24 PROGRAMAÇÃO SOFTWARE WORKSPACE 4.0 (ROBOT SIMULATIONS LTD).

25 ROBÔS L E G O SCARA

26 ROBIX Kit didático formado por: 6 servos Componentes mecânicas Software: RASCAL Vídeo de montagem e Aplicações

27 ROBÓTICA MÓVEL

28 TELEOPERAÇÃO