(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Robótica

Para construir um robô de serviço autônomo, uma equipe interdisciplinar de estudantes do ensino médio se reuniu para desenvolver um protótipo funcional. O projeto incluiu etapas de concepção, design mecânico, eletrônica e programação, e a equipe decidiu que o robô deveria ser capaz de navegar em ambientes abertos, evitando obstáculos e retornando à base quando necessário. Eles optaram por utilizar sensores ultrassônicos para detecção de obstáculos e um microcontrolador para processar as informações e controlar os motores. Durante a fase de testes, o robô estava apresentando dificuldades ao retornar à base devido a imprecisões no sistema de navegação. A pergunta desafia os alunos a identificar e resolver a fonte do problema na navegação do robô, considerando o design mecânico, a eletrônica e o software de controle implementado.

Em um cenário industrial, uma fábrica de automóveis implementou robôs colaborativos para trabalharem em conjunto com os operadores humanos na montagem de veículos. Os robôs são programados para realizar tarefas repetitivas, como a fixação de parafusos em uma linha de montagem, enquanto os operadores humanos são responsáveis por inspeções de qualidade e ajustes finais. Em um dado momento, um dos operadores precisa entrar na área de atuação do robô para realizar uma inspeção manual em uma peça, e a interação segura entre o robô e o operador torna-se crucial. Considerando os princípios de segurança e interação humano-robô, qual abordagem de configuração dos robôs colaborativos deve ser adotada para assegurar a integridade do operador e a eficiência da operação conjunta?

Considere um cenário onde um robô manipulador industrial é responsável por pegar peças de diferentes pesos e tamanhos de uma esteira e colocá-las em caixas. O robô pode ajustar sua garra para agarrar as peças, mas o ajuste incorreto pode resultar na queda dos objetos ou no dano às peças ou à garra. Além disso, o tempo de ajuste da garra é um fator crítico na eficiência do processamento. Diante disso, qual princípio da robótica manipuladora deve ser considerado para otimizar o desempenho do robô na tarefa de pegar e movimentar as peças de forma segura e eficiente?

Um robô manipulador industrial deve pegar uma peça a uma distância específica e, em seguida, posicionar essa peça com precisão em um ponto de destino. O manipulador possui uma garra que pode abrir e fechar para segurar a peça. Considerando que o robô precisa lidar com peças de diferentes tamanhos e pesos, qual aspecto da robótica manipuladora é mais crítico para o projeto de controle da garra: a precisão dos sensores que medem a posição da peça ou a capacidade de cálculo do sistema para determinar a força necessária para segurar a peça sem danificá-la?