Contextualização

A robótica é um campo multidisciplinar que se estabeleceu como uma importante área da engenharia nos últimos anos. Através da união de diversas disciplinas como a mecânica, a eletrônica e a informática, a robótica possibilita a criação de máquinas que replicam, ou até mesmo avançam, as capacidades humanas de mobilidade, percepção e tomada de decisões.

Escolhemos o tema "Materiais e Ferramentas de Robótica" porque ele é uma porta de entrada para a compreensão deste fascinante domínio. Entendendo a fundo os materiais e as ferramentas utilizadas na robótica, vocês estarão preparados para criar, adaptar e otimizar robôs para diversas aplicações!

Importância da Robótica

A robótica tem um incrível potencial para impactar todas as áreas da sociedade. Robôs podem ser usados ​​em uma vasta gama de aplicações - desde tarefas domésticas e cuidados médicos até exploração espacial e defesa nacional. Por exemplo, robôs assistivos podem ajudar pessoas com mobilidade limitada em suas atividades diárias. Robôs industriais podem aprimorar a eficiência de processos de produção. Da mesma forma, robôs de pesquisa ajudam os cientistas a coletar dados em ambientes hostis como o fundo do oceano ou o espaço sideral.

Além disso, a indústria da robótica está crescendo rapidamente. De acordo com a Federação Internacional de Robótica, o mercado global de robôs está projetado para atingir US $500 bilhões até 2025. Portanto, ter conhecimento em robótica traz uma grande vantagem competitiva para diversos campos profissionais.

Materiais complementares

Aqui estão alguns materiais adicionais que vocês podem usar para se aprofundar mais no tema:

1. Livro: [Introduction to Robotics: Mechanics and Control] de John J. Craig. Esse livro é uma introdução completa à robótica e aborda tudo desde mecânica básica até controle avançado.

2. Videos: O canal da [Boston Dynamics no Youtube] oferece uma série de demonstrações de suas últimas inovações em robótica.

3. Curso Online: [Robotics] na plataforma Coursera. Esse curso fornece uma visão geral sobre a robótica, desde os princípios básicos até aplicações complexas.

Atividade Prática

Construindo e Programando o Robô Seguidor de Linha

Objetivo do Projeto:

O objetivo deste projeto é aplicar os conhecimentos adquiridos sobre materiais e ferramentas de robótica para construir e programar um robô seguidor de linha. Vamos usar sensores para detectar a linha e programar o robô para rolar sobre ela, evitando desvios.

Materiais Necessários:

1. Placa Arduino Uno
2. Motor Shield para Arduino
3. Dois motores DC
4. Duas rodas para robô
5. Um sensor infravermelho de reflexão
6. Uma bola de roulamento como terceiro apoio
7. Uma placa de montagem
8. Cabos jumper
9. Suporte para pilhas e pilhas AA
10. Fita isolante preta
11. Folha de papel branco
12. Laptop com software Arduino instalado
13. Ferro de solda, solda e alicate

Grupos devem ter de 3 a 5 alunos, e a realização deste projeto deve levar aproximadamente um mês.

Descrição detalhada do projeto:

O robô seguidor de linha é um clássico na área de robótica educacional. Esta tarefa tem como objetivo oferecer uma experiência prática aos alunos para aprender sobre os componentes eletrônicos, ferramentas de manufatura e programação necessários para construir um robô, bem como as habilidades de trabalhar em equipe.

O robô deve ser capaz de seguir uma linha preta em um fundo branco no chão, e parar quando a linha acaba. Essa tarefa exige uma combinação de sensores infravermelhos para detecção de linha, motores para movimentação do robô, e programação para controle de movimento.

Passo a passo detalhado para a realização da atividade:

1. Montagem do Chassi: Comece montando o chassi do robô utilizando a placa de montagem, os motores DC e as rodas.

2. Assemble os Componentes Eletrônicos: Conecte o motor shield à placa Arduino e monte os motores e o sensor infravermelho ao shield. Certifique-se de que a polaridade dos motores esteja correta.

3. Solda: Solde os fios para conexão dos sensores infravermelhos e dos motores ao shield.

4. Teste do Motor e Sensor: Faça um programa de teste para verificar se ambos os motores estão girando na direção certa e se o sensor está bem ligado e funcionando corretamente.

5. Programação: Codifique o robô para seguir a linha preta. Comece com um código simples, onde o robô segue a linha em movimento constante e continue atualizando-o até que o robô possa seguir a linha em qualquer direção.

6. Calibração e Teste: Após completar o código, faça um teste executando o robô na pista. Observe o comportamento do robô e faça ajustes necessários no código para melhorar o desempenho.

Entrega do Projeto:

No final do mês, haverá uma demonstração onde cada grupo apresentará seu robô seguidor de linha. Além da demonstração do robô, cada grupo precisará entregar um relatório escrito detalhado sobre o projeto, que deve incluir os seguintes tópicos:

1. Introdução: Contenha um resumo do projeto, incluindo o objetivo, o porquê este projeto é importante para o aprendizado em robótica, e como ele está conectado à vida real.

2. Desenvolvimento: Descreva detalhadamente o processo de construção e programação do robô, incluindo os materiais e ferramentas utilizadas, a teoria envolvida, a forma como as atividades foram divididas entre a equipe, a metodologia e problemas encontrados e como foram solucionados, bem como os resultados obtidos.

3. Conclusão: Discuta as lições aprendidas, os pontos fortes e fracos do projeto e a relevância do aprendizado de robótica para a carreira dos alunos.

4. Bibliografia: Liste as fontes de referência utilizadas no desenvolvimento do projeto, como tutoriais, documentação, livros e vídeos.