(Originais Teachy 2023) - Questão Médio de Robótica

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?

Na indústria do entretenimento, robôs de performance são uma atração popular, capazes de realizar uma variedade de acrobacias e outros truques. Imagine um robô que é projetado para realizar no palco de um show e interagir com o público. Ele deve ser programado para calcular a força necessária para arremessar pequenas bolas de plástico para diferentes pontos do público, evitando ao máximo qualquer risco de lesão. A programação deste robô envolve conhecimentos de física, matemática e engenharia. Considerando o cenário descrito, qual seria a função matemática e física relevante para determinar a força ideal de arremesso das bolas de plástico, levando em conta a distância de arremesso, a altura dos arremessos e o peso das bolas, de forma a garantir a segurança do público durante a interação com o robô de performance?

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.

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.