(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Robótica

Um dos desafios atuais da robótica é o desenvolvimento de tecnologias que possam auxiliar pessoas com limitações físicas ou idosos em suas atividades cotidianas. Robôs de assistência podem ser projetados para diversas funções, incluindo a mobilidade, a comunicação e até o cuidado pessoal. Imagine que uma equipe interdisciplinar de engenheiros, designers e terapeutas ocupacionais está trabalhando no projeto de um robô de assistência para idosos. Eles precisam considerar não apenas a funcionalidade e a segurança do robô, mas também a interação social e a ergonomia do design para que o robô seja bem recebido e efetivamente utilizado por seus usuários. Como um dos primeiros passos neste projeto, a equipe deve realizar uma pesquisa para entender as necessidades e preferências dos idosos que serão potenciais usuários do robô. Considerando aspectos de design centrado no usuário, quais métodos de pesquisa seriam mais apropriados para coletar informações valiosas sobre as rotinas diárias, as limitações físicas e as emoções dos idosos, de forma a guiar o desenvolvimento de um robô de assistência que possa atender efetivamente às suas necessidades?

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?

Na exploração subaquática, os robôs subaquáticos desempenham um papel crucial, permitindo a realização de tarefas que seriam difíceis ou impossíveis para seres humanos. Um tipo de robô subaquático comum é o ROV (Veículo Operado Remotamente), que é conectado a um centro de controle na superfície por meio de um cabo umbilical, permitindo a transmissão de dados e energia. Considere um cenário em que um ROV está mobilizando operações de manutenção em um gasoduto no fundo do oceano. Para que o ROV possa operar eficientemente, é essencial que ele possua um sistema robusto de propulsão e navegação, além de mecanismos de manipulação para realizar reparos. Com base nesses requisitos e nos princípios de física que regem o movimento em fluidos, qual aspecto do design do ROV deve ser particularmente otimizado para garantir a estabilidade e a manobrabilidade em ambientes com correntezas e pressões extremas, como as encontradas em profundidades oceânicas? Como esse aspecto de design contribui para a eficácia do ROV na execução de suas funções de manutenção no gasoduto? Dica: Considere os princípios de empuxo, arrasto e controle de direção em fluidos para a tomada de decisão no design do ROV.

Ao projetar um novo robô para competir em uma corrida de velocidade, os alunos de robótica devem considerar vários fatores, incluindo os materiais que serão usados para construir o chassi do robô. Qual material abaixo seria mais apropriado para o chassi de um robô que precisa de alta resistência e rigidez, mas também deve ser relativamente leve para maximizar a velocidade e a eficiência energética durante a corrida?