Contextualização

The Robotic Revolution is upon us, and effective teams no longer consist of humans alone but increasingly include autonomous robots. "Collaborative Robotics", or "Cobotics", is a branch of robotics that focuses on creating robots that collaboratively work with humans to perform tasks that require their combined skill sets. This emerging field is fundamentally reshaping how humans and robots interact in shared spaces, particularly in the industries such as healthcare, manufacturing, agriculture, and more.

Collaborative robots, or "cobots", challenge the conventional view of industrial robots as heavy, dangerous machines isolated behind safety barriers. Instead, these lightweight, adaptable machines are designed to work alongside people safely and efficiently. These cobots use advanced sensors, cameras, and software to recognize and avoid dangerous situations, making them safer to operate nearby humans.

Introdução

Robotic Collaborative combines multiple disciplines such as mechanical engineering, computer science, electronics, artificial intelligence and user experience design. At its heart, cobotics focuses on the design, construction, and use of robots that physically interact with humans in their workspace, or directly work with humans themselves in a shared space. The fundamental difference between ordinary robots and collaborative robots lies in the advanced technologies they possess that ensure safety and seamless collaboration with humans.

To successfully design a collaborative robot, you need to integrate various sensors, controllers, and artificial intelligence algorithms to constantly monitor the environment and avoid any potential accidents. Being programmable, these robots can be customized to do tasks as per the user requirement. Thus, a collaborative robot is not just a mere machine but an interactive entity that collaborates with humans efficiently and safely.

The study of Robotic Collaborative not only spans the technical aspects but also explores fundamental questions about the nature of collaboration and human-robot interaction. We'll learn about these topics and more through engaging discussions, collaborative activities, and hands-on projects.

Complemento

To learn more about cobotic, the following resources are recommended:

• [Collaborative Robots] (Video)
• [Introduction to Collaborative Robots]~jcb/talks/MIT-Introduction%20to%20Cobots.pdf) (PDF)
• Book: [Collaborative Robots - safety, applications and programming]

Atividade Prática

Projeto Cobo-Amigo: Construindo e Programando um Robô Colaborativo de Mesa

Objetivo do Projeto

Aprender, de forma prática e divertida, princípios de robótica colaborativa, essenciais na formação de profissionais em robótica. O projeto espera promover o entendimento dos grupos sobre os conceitos e métodos fundamentais, além de ressaltar a importância da colaboração.

Materiais Necessários

• Kit de Construção de Robô de Mesa
• Software de programação do robô (Disponível gratuitamente na Internet)
• Computador com acesso à Internet
• Material de escrita para elaboração do relatório

Descrição detalhada do Projeto

Os grupos serão orientados a projetar e construir seu próprio Cobo-Amigo, um Robô Colaborativo de Mesa, usando um kit de construção de robótica básica. Em seguida, realizarão a programação em equipe do robô para executar uma série de tarefas como movimentação, detecção de objetos e reação a comandos.

Posteriormente, cada grupo deve escrever um relatório completo sobre o projeto, refletindo sobre a experiência de construção, incluindo desafios enfrentados, decisões tomadas, metodologias usadas e os resultados obtidos. Importante ressaltar que a qualidade da reflexão é tão valorizada quanto a execução do projeto em si.

Passo a Passo

Nota: Esta atividade é desenhada para grupos de 3 a 5 alunos e deve levar aproximadamente 10 a 20 horas para ser concluída (considerando 2 a 4 horas por aluno).

1. Reunir-se como um grupo (online ou presencial dependendo das restrições atuais): discuta ideias iniciais para o projeto, reveja os recursos disponíveis, e comece a esboçar o plano geral do Cobo-Amigo. Durante esta fase, pesquise seu kit de robô e os recursos disponíveis para a programação.

2. Construa seu Robô Colaborativo de Mesa: Usando o kit de construção, monte o robô de acordo com as especificações fornecidas. Sempre trabalhe em equipe.

3. Programação em equipe do Robô: Juntos, programem o robô para realizar uma série de tarefas básicas, como se mover em diferentes direções, detectar objetos ou paredes e reagir a comandos simples.

4. Verifique e Modifique: Testem o robô colaborativo para garantir que ele funciona do modo planejado. Façam qualquer modificação necessária no hardware ou no código de programação.

5. Demonstração final: Preparem uma demonstração final em que o "Cobo-Amigo" realiza as tarefas que programaram. Capturem o vídeo da demonstração para submissão.

6. Elaboração do relatório: Cada grupo vai documentar as etapas do projeto em um relatório formal. O relatório deve incluir:

• Introdução: Contextualizando o tema, sua relevância, aplicação no mundo real e o objetivo do projeto.
• Desenvolvimento: Explique a teoria de robótica colaborativa, a construção e atividade do robô em detalhes, a metodologia utilizada, os resultados obtidos e sua discussão.
• Conclusão: os alunos deverão retomar os principais pontos do trabalho, revelando os aprendizados obtidos e as considerações finais Referências: Indicação das fontes (livros, sites, vídeos, etc) que se basearam para o projeto.

O foco do relatório deverá estar tanto na execução do projeto quanto nas habilidades de colaboração e trabalho em equipe desenvolvidas durante o projeto. Acredite, as habilidades sociais são tão importantes nas carreiras profissionais quanto as habilidades técnicas.

Entregas do projeto

1. O "Cobo-Amigo" construído

2. Um vídeo da demonstração do "Cobo-Amigo" em ação, realizando as tarefas que foram programadas.

3. O código de programação com comentários explicativos.

4. O relatório formal, redigido em linguagem técnica, documentando o projeto, as decisões tomadas, os desafios e como foram superados, os resultados e as considerações finais.