Aula profissional: Estrutura Mecânica e Eletrônica de Robôs - Princípios de Funcionamento (Engenharia da Computação)
Objetivo:
Ao final desta aula, os alunos serão capazes de:
- Compreender os principais componentes da estrutura mecânica e eletrônica de robôs.
- Identificar as funções de cada componente e como eles se integram para o funcionamento do robô.
- Analisar os diferentes tipos de materiais e tecnologias utilizados na construção de robôs.
- Discutir os desafios e oportunidades na área da robótica com foco na estrutura mecânica e eletrônica.
Conteúdo:
1. Introdução
- Revisão dos conceitos básicos da robótica.
- Apresentação da estrutura mecânica e eletrônica de robôs.
- Exemplos de diferentes tipos de robôs e suas estruturas.
2. Estrutura Mecânica de Robôs:
- Corpo do robô: estrutura principal que sustenta os demais componentes.
- Articulações: juntas que permitem movimentos do robô.
- Atuadores: motores que fornecem força para os movimentos.
- Sensores: dispositivos que fornecem informações sobre o ambiente ao robô.
3. Eletrônica de Robôs:
- Controlador: computador que processa informações e controla o robô.
- Sensores: dispositivos que fornecem informações sobre o ambiente ao robô.
- Atuadores: dispositivos que convertem sinais elétricos em movimento.
- Circuitos eletrônicos: controlam o fluxo de energia e de informação no robô.
4. Materiais e Tecnologias na Construção de Robôs:
- Metais: utilizados para a estrutura principal do robô.
- Plásticos: utilizados para peças leves e de baixo custo.
- Compósitos: materiais que combinam diferentes propriedades para maior resistência e leveza.
- Impressão 3D: tecnologia para criar peças complexas com alta precisão.
5. Desafios e Oportunidades na Robótica:
- Desenvolvimento de materiais mais leves e resistentes.
- Criação de robots mais flexíveis e adaptáveis.
- Integração da robótica com outras áreas da tecnologia, como a inteligência artificial.
- Aumento da segurança e da confiabilidade dos robôs.
6. Atividade prática:
- Dividir a turma em grupos e distribuir um tipo de robô para cada grupo.
- Cada grupo deve pesquisar a estrutura mecânica e eletrônica do robô.
- Após as pesquisas, os grupos devem apresentar seus resultados para a turma.
- Abrir um debate sobre os desafios e oportunidades na área da robótica com foco na estrutura mecânica e eletrônica.
Recursos Adicionais:
- Livros:
- "Robótica: Fundamentos e Aplicações" - Richard D. Klafter, Thomas A. Chmielewski, Michael Negin
- "Robôs: Uma História Ilustrada da Criação do Homem Artificial" - Alberto A. Martinez
- Sites:
- Sociedade Brasileira de Robótica: https://www.obr.org.br/
- RoboHub: https://robohub.org/
- IEEE Robotics & Automation Society: https://www.ieee-ras.org/
Exemplos de robôs para a atividade prática:
- Braço robótico industrial
- Robô aspirador de pó
- Drone
- Robô humanoide
- Robô cirúrgico
Dicas para a atividade prática:
- Os alunos podem usar recursos online para pesquisar os robôs.
- É importante que os alunos apresentem seus resultados de forma clara e objetiva.
- O debate sobre os desafios e oportunidades na área da robótica deve ser incentivado.