RESUMO DO CÁPITULO 1 DO LIVRO INTRODUÇÃO À ROBÓTICA DO SAEED B. NIKU

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- Componentes de um Robô

Manipulador ou explorador – corpo principal do robô (ligações, articulações, dentre outros);

Atuador final – está ligado à última articulação de um manipulador que em geral manipula objetos, faz conexões com outras máquinas ou executa tarefas necessárias.

Atuadores – são os músculos dos manipuladores. Estão sob o controle do controlador. Os tipos mais comuns são servomotores, motores de passo, atuadores pneumáticos e hidráulicos.

Sensores – são usados para coletar informações sobre o estado interno do robô ou se comunicar com o ambiente externo.

Controlador – é bastante semelhante ao seu cerebelo, controlando seus movimentos com a informação de realimentação sensorial.

Processador – é o cérebro do robô que calcula os movimentos das articulações do robô, determina a velocidade das articulações e supervisiona as ações do controlador e sensores.

Software – três grupos de softwares são utilizados. Um deles é o sistema operacional que opera o processador. O segundo calcula os movimentos de cada articulação e o terceiro grupo é o conjunto de rotinas orientadas a aplicações e programas para uso de robôs para tarefas específicas.

- Graus de Liberdade de um Robô

Os robôs precisam ter 6 graus de liberdade para livremente posicionar e orientar os objetos dentro de sua área de trabalho, podendo ser solicitados para colocar objetos em qualquer posição e orientação desejadas. Se um robô tem menos graus de liberdade, ele só pode ir aos lugares onde as articulações deficientes permitirem. Um robô com 3 graus de liberdade só pode mover ao longo dos eixos x, y e z. Um robô com 5 graus roda em torno de três eixos mas se deslocam apenas ao longo dos eixos x e y.

- Articulações de um Robô

Robôs podem ter diferentes tipos de articulações, como lineares, rotativas, deslizantes ou esféricas. As esféricas são comuns em muitos sistemas, mas possuem muitos graus de liberdade e são difíceis de controlar. A maioria dos robôs tem articulação linear (prismática), onde não há rotação envolvida, são cilindros pneumáticos ou hidráulicos ou atuadores elétricos lineares; ou rotativa, onde as mais comuns são acionadas eletricamente.

- Coordenadas Robóticas

Cartesiana/ retangular/ pórtico (3P): são constituídos de três articulações lineares que posicionam o atuador final seguidas por articulações rotacionais para orientá-lo.

Cilíndrica (PRP): tem duas articulações prismáticas e uma rotacional para posicionamento da peça, além de rotacionais para orientá-la.

Esférica (P2R): tem uma articulações prismática e duas rotacionais para posicionamento da peça, além de rotacionais para orientá-la.

Articulada/ antropomórfica (3R): as juntas articuladas de um robô são semelhantes ao braço humano.

SCARA: tem duas ou três articulações rotacionais paralelas permitindo o movimento no plano horizontal e articulações prismáticas permitindo movimento vertical.

- Sistemas de Referência de um Robô

Global: sistema universal de coordenadas. As articulações se movem simultaneamente em uma maneira coordenada para criar movimentos nos três eixos principais. É usado para definir os movimentos do robô em relação a outros objetos, definir outros componentes e máquinas e definir trajetórias de movimento.

Articulação: usado para especificar movimentos das articulações individuais do robô.

Ferramenta: especifica os movimentos da mão do robô em relação ao sistema referido e todos relativos a esse sistema local. Se move com o robô.

- Modos de Programação

Configuração Física: o operador configura chaves e paradas que controlam os movimentos do robô. Usado junto com CLPs.

Modo Acompanhamento ou Ensino: as articulações são movidas com um console de instruções. Somente os pontos ensinados são executados.

Modo Acompanhamento Contínuo: as articulações são movidas simultaneamente e o movimento é amostrado e gravado pelo controlador. Durante a reprodução o movimento exato que foi gravado é executado.

Modo Software: um programa é escrito online ou off-line e executado pelo controlador de movimentos, requer conhecimento prático da sintaxe de programação do robô.

- Características de um Robô

Carga útil: é o peso que um robô pode carregar e permanecer dentro de suas outras especificações. Comparada a seu peso é muito pequena.

Alcance: é a distância máxima que um robô pode alcançar dentro do seu envelope de trabalho.

Precisão (validade): é a acurácia com que um determinado ponto pode ser alcançado. É uma função da resolução dos atuadores, quantas posições e orientações foram usadas para testar o robô, com que carga e velocidade.

Repetibilidade (variabilidade): é a precisão com que a mesma posição pode ser alcançada se o movimento é repetido muitas vezes.

- Espaço de Trabalho de um Robô

É uma coleção de pontos ao redor dos robôs dependendo de sua configuração e tamanho das ligações e articulações. A forma do espaço de trabalho é exclusivamente relacionada ao seu projeto. Deve ser estudado para garantir o alcance nos pontos desejados.

- Linguagens Robóticas

Cada fabricante projeta sua própria linguagem robótica. Muitas são baseadas em alguma outra linguagem comum como Cobol, Basic, C e Fortran. Tem diferentes níveis de sofisticação, dependendo da sua concepção e aplicação. Segue uma descrição geral dos diferentes níveis de linguagens robóticas:

Linguagem de máquina nível microcontrolador: os programas são escritos em linguagem de máquina. É básico e eficiente, porém difícil de compreender.

Nível de ponto a ponto: as coordenadas dos pontos são