(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Robótica

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.

Na concepção de um robô para competição de sumô, um grupo de estudantes precisa considerar as especificações do regulamento que determinam as dimensões máximas e mínimas do robô. Além disso, eles devem ponderar sobre a melhor configuração de sensores e atuadores para manter o robô dentro dos limites da arena e empurrar o oponente para fora. Com base nesses requisitos e no conhecimento adquirido sobre a teoria da robótica, qual seria o primeiro passo no processo de design do robô de sumô, considerando a importância da estratégia e do dimensionamento para o sucesso da missão?

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?

A robótica médica é uma área da engenharia que tem revolucionado a prática clínica, permitindo procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos e precisos. Robôs cirúrgicos, por exemplo, são capazes de realizar operações com maior estabilidade e precisão do que as mãos humanas, o que diminui riscos e melhora a recuperação dos pacientes. Considere um robô cirúrgico que utiliza sensores de movimento e algoritmos avançados para realizar uma sutura em um tecido biológico. Para que a sutura seja eficaz, o robô precisa calcular a força adequada a ser aplicada, considerando características do tecido como elasticidade e resistência. Com base nesse cenário, como o conhecimento sobre propriedades físicas e a interação de materiais com sistemas de força pode melhorar o projeto e a programação de robôs cirúrgicos para garantir procedimentos seguros e eficazes?