(Originais Teachy 2023) - Questão Fácil de Robótica

Na robótica de serviço, os robôs desempenham funções úteis para os humanos, como limpeza, assistência e entrega. Um fabricante de robôs de limpeza deseja projetar um novo modelo que possa otimizar a limpeza em residências de diferentes layouts, sem a necessidade de intervenção humana. Este robô deve ser capaz de navegar pelos cômodos, evitando obstáculos e mapeando a área de modo eficiente. Considerando os princípios da robótica autônoma e técnicas de inteligência artificial, como o mapeamento simultâneo e localização (SLAM), e as restrições de hardware e software, qual abordagem tecnológica seria mais apropriada para o desenvolvimento desse robô de limpeza que permita que ele atue de maneira eficaz e independente, levando em conta a variedade de layouts em que pode ser colocado no ambiente doméstico?

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?

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.

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?