Aristóteles (séc. IV aC) – Livro Robótica Industrial da MANET.

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1 Aristóteles (séc. IV aC) – Livro Robótica Industrial da MANET.
ROBÓTICA & EDUCAÇÃO “Se os instrumentos pudessem realizar suas próprias tarefas, obedecendo ou antecipando o desejo das pessoas....” Aristóteles (séc. IV aC) – Livro Robótica Industrial da MANET.

2 AUTOMAÇÃO “Operação de controle automático de um equipamento, processo ou de um sistema por meio mecânico ou eletrônico, substituindo a observação, os esforços e a decisão humana.” Livro da MANET Automação Fixa Automação Programável Automação Flexível

3 ROBÓTICA “Uma máquina manipuladora, com vários graus de liberdade, controlada automaticamente, reprogramável, multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel para a utilização em aplicações de automação industrial” – norma ISO 10218

4 ROBÔS - Tipos Robôs Fixos Base fixa Braços Robóticos Robôs Móveis
Base móvel

5 Robótica & Educação Uso de Simuladores de Controle de Robôs
Linguagem de Programação - Jogo Robô Tartaruga e Linguagem LOGO Ensino de matemática e programação Braços Manipuladores e Robôs Móveis Kits LEGO Robôs “Domésticos” – Hero I Programação e entretenimento

6 Projeto de um Ambiente Didático com Robôs
Motivação Futebol de Robôs Projeto do Robô DAVID Fascínio e desafio Envolvimento com várias áreas do conhecimento

7 Ambiente Didático Ambiente Didático Experimental com Robôs Móveis - AEDROMO Objetivos iniciais Interface com o mundo real Exercícios de Programação Disciplinas Circuitos Digitais Linguagem de Montagem Optativa – Introdução à Robótica Experimental

8 Idéia Ampliada AEDROMO I AEDROMO II AEDRO

9 AEDROMO I Perspectivas
Desenvolvimento de interfaces apropriadas para o ensino fundamental e médio Aplicação em outras disciplinas Matemática, Física.... Uso da linguagem LOGO

10 AEDROMO II Motivação Futebol de Robôs Visão Computacional Estratégia
Protocolos de Comunicação Portas Paralela, Serial, USB... Rádio Freqüência, Infra Vermelho Base Móvel Mecânica, eletrônica e programação

11 AEDRO Ambiente Experimental e Didático com Robótica
Conjunto reduzido de componentes mecânicos, elétricos e eletrônicos Baixo custo Experimentos com braço e robô móvel Introdução à Robótica Em estudos preliminares

12 Duas Modalidades Ensino básico – AEDROMO I
Robôs programados (configurados) através de questionamentos ao usuário sobre o comportamento esperado Ensino médio e superior – AEDROMO II Sistema inclui: Visão global, estratégias, robôs e tabuleiro. Robôs controlados remotamente sem fio através de um computador pessoal Criação de ambientes cooperativos e competitivos

13 AEDROMO I – Objetivos Difundir e desmistificar a robótica móvel
Incentivar alunos do ensino médio e fundamental No aprendizado de conceitos físicos, matemáticos e de programação Motivando em áreas de ciências Simplificar o desenvolvimento de ambientes com robótica móvel para pesquisas e verificações

14 AEDROMO I – Ensino básico
Aplicações Didáticas e entretenimento Tarefas simples Exemplos: seguir ou evitar linhas, caminhar por labirinto, ... Sistema de programação interativa Linguagem LOGO Aplicando conceitos básicos em robótica e em outras disciplinas

15 AEDROMO I – Componentes
Ambiente específico – área de trabalho com tamanho fixo e portátil Um robô realizando tarefas simples Marcações no área de trabalho e obstáculos Computador pessoal comanda o robô Conexão entre PC e robô via cordão umbilical ou comunicação sem fio

16 AEDROMO I – Robôs Robôs Robôs de baixo custo com sensores simples
Sensores reflexivos para a identificação de marcações na área de trabalho Sensores de toque para identificar colisões Robôs simples podem ser entendidos, programados e construídos por alunos Robôs controlados via cordão umbilical ou através de rádio Todo o processamento do robô é realizado em um computador pessoal

17 AEDROMO I – Robô Michelangelo

18 AEDROMO I

19 AEDROMO I – Resultados Atuais
Programação com alunos de graduação Programação de interface paralela para leitura dos sensores e acionamento dos atuadores (motores) Desenvolvimento de hardware para leitura dos sensores e acionamento dos motores Programação de microcontroladores para tarefas específicas

20 AEDROMO I - Perspectivas
Ensino de conceitos de programação e lógica Conceitos introduzidos e desenvolvidos através de questões, do sistema ao usuário, sobre o comportamento esperado para o robô. Reforço em conceitos de geometria, matemática e física podem ser obtidos

21 AEDROMO II – Ensino médio e superior
Aplicações Didáticas, pesquisas e entretenimento Jogos entre robôs Exemplos: tênis, futebol, caça e caçador, labirinto, ... Sistema aberto Reutilização e troca de códigos facilitada e incentivada

22 AEDROMO II - Componentes
Ambiente específico – área de trabalho com tamanho fixo e portátil Dois robôs cooperando ou competindo Bola ou outros objetos Câmera posicionada sobre o campo Computadores pessoais comandam os robôs Conexão entre PC e robôs via comunicação sem fio

23 AEDROMO II – Robôs

24 AEDROMO II – Funcionamento
Arquitetura de controle é caracterizada por laço fechado Sentir – imagens capturadas pela câmera satélite são processadas, identificando os objetos e suas posições no tabuleiro Planejar – informações das imagens alimentam a estratégia de acordo com as regras da tarefa em execução Atuar – comandos são enviados aos robôs para agirem no ambiente

25 AEDROMO II - Ambiente Computador Câmera Área de Trabalho Transmissor

26 Aplicações - Simulações

27 Desenvolvimento

28 AEDROMO II – Suporte a Pesquisas
Programação em camadas padronizadas Camadas podem ser alteradas ou substituídas Possibilidade de comparar resultados entre paradigmas diferentes em diversas áreas da robótica (visão, controle, inteligência artificial, ...) Código aberto Seções de códigos podem ser estudadas, analisadas e reimplementadas (override) Robôs padronizados colocam o enfoque na computação

29 AEDROMO II – Perspectivas
Maior desenvolvimento em pesquisas Maior facilidade para implementar novas abordagens em áreas específicas, as outras são reutilizadas Maior facilmente para compartilhar idéias e implementações Criação de uma base de códigos ou bibliotecas binárias como base às implementações

30 AEDRO Ambiente formado por um conjunto reduzido de componente, de baixo custo, direcionado a experimentos de robótica. Componentes Mecânicos - Motores Eletrônico - CIs, transistores, etc Sensores - Ópticos, contato Interface com computador

31 Braço 2D

32 Braço 2D - Funcionamento

33 Seguidor de Luz

34 Seguidor 3D

35 AEDROMO Ambiente Experimental Didático com Robôs Móveis
Humberto Ferasoli Filho Renê Pegoraro Laboratório de Robôs Móveis Depto Computação – UNESP – Bauru