(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Robótica

Na exploração e estudo de oceanos, robôs subaquáticos desempenham um papel vital, permitindo a coleta de dados em ambientes submersos de maneira mais eficiente e segura. Uma difícil tarefa envolvida na construção de robôs capazes de operar nessas condições é o desenvolvimento de sistemas de energia que permitam operações de longa duração sem a necessidade de recarga frequente. Considerando os princípios de conversão eletroquímica de energia, como a que ocorre em baterias de íons de lítio, um projeto de robô subaquático deseja otimizar a autonomia energética de seu sistema de propulsão. Seria o aumento da capacidade de armazenamento de energia ou a melhoria da eficiência na conversão dessa energia a estratégia mais eficaz para atingir este objetivo, considerando as limitações atuais desse tipo de bateria e a necessidade de operações contínuas em profundidades consideráveis?

Uma equipe de robótica está projetando um novo robô para competir em um desafio de resgate. O robô precisa ser capaz de navegar em terrenos acidentados, coletar e mover objetos de vários tamanhos e pesos, e trabalhar eficientemente em ambientes com pouca luz. Considerando os princípios de design de robôs, multidisciplinaridade e as limitações de recursos do projeto, identifique qual etapa do processo de design de robôs seria mais crítica para atender a todos os requisitos do desafio contando com um orçamento e tempo de construção limitados. Argumente sobre a importância e as possíveis estratégias para o sucesso nesta etapa do projeto.

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?

Na construção de um novo robô para um desafio de competição, uma equipe de estudantes do ensino médio está considerando os materiais e ferramentas que serão utilizados. Eles precisam selecionar um material para a construção do chassi do robô que seja leve, resistente e permita a fácil fixação de componentes eletrônicos e rodas. Além disso, o material deve ser compatível com o método de prototipagem que a equipe tem disponível, que é a impressão 3D. Considerando as propriedades físicas e a implementação prática, qual material seria mais adequado para atender a essas especificações?