(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 robótica de segurança, os robôs são projetados para desempenhar tarefas de vigilância e patrulha, com o objetivo de aumentar a segurança em diferentes ambientes. Um exemplo é o robô de segurança que patrulha um perímetro industrial para detectar intrusos ou situações de risco, enviando alertas e dados em tempo real para uma central de operações. Considerando a função de um robô de segurança e os princípios de operação de um desses sistemas, qual seria um fator crítico a ser considerado durante o design e a implementação para assegurar sua eficácia na detecção de eventos de segurança e na redução de riscos para o ambiente protegido?

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?

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.