Contextualização

A robótica é uma disciplina que está em constante evolução e define uma visão do futuro. Com aplicações que abrangem desde

manufatura até saúde, seu potencial é verdadeiramente ilimitado. A programação para robótica é o que dá vida aos robots, permite

que os robôs interajam e respondam ao seu ambiente, e que realizem tarefas específicas de maneira autônoma. Os robôs são agora

parte integrante de nossas vidas diárias - eles ajudam em casas, fábricas, hospitais, fazendas e até exploram o espaço.

Enquanto robôs autômatos já existiam há muito tempo, a nossa capacidade de programá-los para executar ações complexas autônomas

é um progresso relativamente recente. Este progresso é devido ao desenvolvimento e aplicação de conceitos de programação na

robótica.

Introdução

Como futuros engenheiros ou entusiastas da robótica, esta compreensão da programação aplicada à robótica é crucial. Isso

permite que você dê vida aos seus robôs, programando-os para executar uma série de tarefas, interagir com o ambiente, tomar

decisões baseadas em informações sensoriais e muito mais.

A programação para robótica não é apenas codificação, mas é muito sobre interação com o mundo físico. Você tem que entender os

sensores e atuadores, saber como os robôs se movem, como eles processam informações e como eles tomam suas decisões.

Os conceitos que aprendemos aqui não são apenas aplicáveis na robótica, mas em diferentes campos da ciência da computação, como

inteligência artificial e aprendizagem de máquina.

Para este projeto, trabalharemos com os fundamentos da programação para robótica, principalmente primeiros passos em programação,

movendo-se num robô e trabalhando com sensores. O foco será em alguma linguagem de programação comumente usada na robótica,

como Python.

Material Adicional

1. [How to get Started with Robotics]

2. [Robotics for Beginners and Kids]

3. [Python Programming Tutorials]

4. [Why Python is used in robotics?]

Atividade Prática

Construa e Programe o "Robô Seguidor de Linha"

Objetivo do Projeto

Este projeto visa introduzir aos alunos conceitos práticos básicos de robótica e programação. Através da realização deste projeto, os alunos irão:

1. Compreender a estrutura de um robô simples.
2. Entender e aplicar os conceitos básicos de codificação.
3. Trabalhar com sensores em um destino robótico simples.
4. Aprender a programar um robô para seguir um caminho ou uma linha.

O projeto deve ser executado em grupos de três a cinco alunos, e a duração estimada do projeto é de duas a quatro horas por aluno.

Materiais necessários

Para realizar este projeto, os alunos vão necessitar de:

1. Um kit de construção de robôs (que contém motores, um microcontrolador, sensores de linha)
2. Um Computador
3. Uma linguagem de software para programação(Python recomendado)

Descrição detalhada do Projeto

No dia a dia, vemos vários tipos de veículos autônomos que seguem um trilho ou caminho, como os trens de metrô. Neste projeto, vamos replicar um mecanismo semelhante, construindo um robô que pode seguir uma linha por conta própria.

Os alunos serão encarregados de programar e construir um robô móvel simples que é capaz de seguir uma trajetória marcada por uma linha escura no chão. Este é um projeto de robótica clássico, conhecido como "robô seguidor de linha". O objetivo é entender o funcionamento básico dos sensores e motores de um robô, bem como a programação básica necessária para essa operação.

Passo a passo detalhado para a realização da atividade

1. Primeiro, os alunos devem montar o robô físico usando o kit de robótica disponível. Isso deve incluir a instalação física de sensores de linha (que leem a linha escura no chão) e motores que fazem o robô se mover.

2. Em seguida, os alunos precisarão programar o microcontrolador do robô para seguir a linha. A programação deve ser feita de tal maneira que o robô fique "verificando" os sensores e, dependendo da cor que está lendo (o chão ou a linha), ele muda a direção dos motores para seguir a linha.

3. Uma vez que o robô está configurado, os alunos devem testar o robô, permitindo que ele siga a linha e faça ajustes na programação conforme necessário.

4. Finalmente, os alunos precisarão documentar todo o processo em forma escrita.

Entregas do Projeto

Ao concluir este projeto, os alunos terão obtido uma compreensão fundamental de como um robô simples opera e como os componentes do robô (motores, sensores e microcontrolador) interagem para fazer um robô seguir uma linha.

Como parte das entregas práticas, os alunos precisarão ter um robô funcional que possa seguir com eficácia uma linha no chão.

Em relação à entrega escrita, os alunos devem redigir um relatório contendo, mas não limitado a, quatro seções principais que são Introdução, Desenvolvimento, Conclusões e Bibliografia.

Documemtos escritos servem para expressar o que foi aprendido durante a prática, os resultados obtidos ou a falta deles, expor a teoria por trás do que foi feito e discutir sobre a mesma mostrando o entendimento real do aluno sobre os conceitos trabalhados.

Quaisquer scripts de código que foram escritos devem estar contidos no apêndice do relatório.

Os alunos devem submeter este relatório final junto com links ou anexos de qualquer código que eles tenham escrito, dentro do prazo de uma semana.

Lembre-se, o objetivo deste projeto não é só ter um robô funcional ao final, mas trabalhar através dos problemas do desenvolvimento, melhorar habilidades de trabalho em equipe, comunicação, gerenciamento de tempo e, principalmente, entender a aplicação teórica dos conceitos de programação em robótica.