Contextualização

Olá, futuros maravilhas da robótica subaquática! Este é o começo de uma aventura que os levará por uma das áreas mais emocionantes da robótica. Preparem-se para mergulhar (literalmente) em um ambiente de aprendizado que unirá teoria e prática.

Robótica Subaquática: Introdução

A robótica subaquática é um ramo especializado da robótica que confere design, implementação e operação de robôs que sejam capazes de funcionar efetivamente no ambiente subaquático. Esses robôs, designados como ROVs (Remotely Operated Vehicles) são aplicados em uma vasta gama de operações como pesquisas científicas, exploração dos oceanos, reparos e manutenção de estruturas submersas, e missões de resgate.

Os ROVs são equipados com uma série de sensores e ferramentas, o que lhes permite realizar tarefas complexas em ambientes hostis onde o acesso humano é limitado ou impossível. Dominar a robótica subaquática requer uma compreensão abrangente de conceitos de engenharia elétrica e mecânica, programação, física dos fluidos, e tecnologias de sensoriamento.

A Relevância da Robótica Subaquática

A robótica subaquática vem desempenhando um papel emergente em campos críticos, tais como ciência marinha, infraestrutura de energia offshore, arqueologia subaquática e até na defesa nacional e segurança marítima. Por exemplo, os ROVs são usados para explorar destroços de naufrágios históricos, estudar a vida marinha, mapear o leito oceânico, inspecionar dutos e instalações de petróleo e gás, e até para desarmar minas marítimas.

Seja desbravando as profundezas oceânicas, auxiliando na recuperação de desastres, documentando a vida marinha ou contribuindo para as pesquisas de energia renovável, a robótica subaquática se estabelece como uma ferramenta essencial para a exploração segura e eficiente do mundo subaquático.

Para melhor entendimento do tema, encorajo vocês a assistirem o vídeo da Ted Talk intitulado "The thrilling potential for off-grid solar energy" da pesquisadora Lesley Marincola, onde ela explora a aplicação da robótica subaquática na energia solar offshore.

Também confiram o artigo "Remotely Operated Vehicles (ROVs)" do portal Marine Science Today para compreenderem a fundo como os ROVs operam e suas múltiplas utilizações.

E lembrem-se, esta não é apenas uma atividade de pesquisa e aprendizado. É um convite para que vocês se tornem engenheiros, pesquisadores, exploradores e solucionadores de problemas, encapsulados em um único projeto excitante. Decolemos agora mesmo nesta aventura empolgante!

Atividade Prática

Desafio ROV (Veículo Operado Remotamente) Subaquático

Objetivo do Projeto:

O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um protótipo de ROV subaquático. Os alunos irão projetar, construir e testar um ROV simples que será capaz de realizar tarefas designadas em uma piscina ou tanque de água.

Materiais necessários:

• Materiais de artesanato/desing (como PVC, plástico resistente à água, fita isolante, cola de silicone etc.)
• Lastro (pode ser chumbo, areia ou pequenas pedras)
• Motores elétricos impermeáveis de DC
• Fios elétricos impermeáveis
• Baterias (tensão adequada para os motores)
• Controle remoto (pode ser um controle remoto RC simples ou montado com um microcontrolador Arduino)
• Ferramentas de corte e montagem
• Dispositivo para gravação de vídeos subaquáticos (se disponível)

Descrição Detalhada do Projeto:

Os grupos, de 3 a 5 membros, terão que projetar e construir um protótipo simplificado de ROV que será capaz de se movimentar em direções específicas na água, controlados a partir da superfície via controle remoto. O objetivo é que o robô execute uma tarefa pré-definida, como mover um objeto de um ponto A para um ponto B dentro de um tanque de água. Todo o processo de projeto, construção, teste e otimização será documentado e compilará o relatório do projeto.

Passo a passo da Atividade Prática:

1. Desenho do ROV: Cada grupo deve desenhar e planejar seu ROV, considerando como estratégia o desafio que o ROV deve superar. Questões relacionadas com a flutuabilidade, a direção de movimento e como o ROV vai interagir com o objeto também devem ser consideradas.

2. Construção do ROV: Utilizando os materiais disponíveis, os grupos deverão construir o ROV de acordo com seu projeto. É importante garantir que todos os componentes elétricos estejam bem vedados e seguros.

3. Teste e Otimização: Após a construção, o ROV deverá ser testado em uma piscina ou tanque de água. Os grupos irão operar o ROV e identificar quaisquer problemas ou áreas de melhoria. Depois disso, eles ajustarão seu projeto até atingir o melhor desempenho.

4. Demonstração do ROV: Cada grupo deve fazer uma demonstração do seu ROV em ação, mostrando como ele atinge os objetivos pré-definidos. Se disponível, uma gravação deste desempenho formará parte das entregas do projeto.

5. Redação do Documento Escrito: Paralelamente ao desenvolvimento do projeto, os alunos vão elaborar um relatório contemplando as seções de Introdução, Desenvolvimento, Conclusões e Bibliografia utilizada, detalhadas da seguinte forma:

   • Introdução: Descreve a robótica subaquática, sua relevância e aplicação e o objetivo do projeto.
   • Desenvolvimento: Apresenta detalhes do projeto, desde a concepção do desenho até a execução final do ROV, explicando a teoria envolvida, a metodologia utilizada e os resultados obtidos. Deve também conter imagens, desenhos e tabelas sobre o desenvolvimento do projeto.
   • Conclusão: Analisa se o projecto correspondeu às expectativas iniciais, identifica os principais desafios e aprendizagens, e sugere possíveis melhorias para o protótipo.
   • Bibliografia: Quando aplicável, lista as referências utilizadas para apoiar o projeto.

6. Apresentação do Projeto: O ROV e o relatório serão então apresentados à classe numa apresentação de 10 a 15 minutos.

É esperado que o projeto tenha uma duração total, por aluno participante, de 2 a 4 horas. A data de entrega do projeto é de uma semana a partir da data de início, quando todos os materiais são fornecidos e a tarefa é comentada em detalhe.