Uso de Software de Simulação para Modelagem de Robôs - Simulação de Movimento e Comportamento (Engenharia da Computação)
- Compreender os benefícios da simulação de robôs em software.
- Utilizar um software de simulação para modelar um robô e seu ambiente.
- Simular o movimento e comportamento do robô no ambiente virtual.
- Analisar os resultados da simulação e identificar possíveis problemas.
- Discutir as aplicações da simulação de robôs na engenharia de computação.
Conteúdo:
1. Introdução
- Revisão dos conceitos básicos da modelagem de robôs.
- Apresentação das vantagens da simulação de robôs.
- Exemplos de softwares de simulação de robôs.
2. Simulação Cinemática:
- Modelagem da geometria do robô no software.
- Definição das juntas e articulações do robô.
- Criação de trajetórias para o robô.
- Simulação do movimento do robô sem considerar as forças.
- Aplicações da simulação cinemática: planejamento de trajetórias, visualização do movimento, análise de alcance.
3. Simulação Dinâmica:
- Inclusão das forças e torques no modelo do robô.
- Simulação do movimento do robô considerando as leis da física.
- Análise da performance do robô em diferentes situações.
- Aplicações da simulação dinâmica: otimização de trajetórias, análise de vibrações, controle de força.
4. Simulação de Comportamento:
- Integração de sensores e atuadores no modelo do robô.
- Desenvolvimento de algoritmos para controlar o comportamento do robô.
- Simulação do comportamento do robô em diferentes cenários.
- Aplicações da simulação de comportamento: testes de algoritmos de controle, desenvolvimento de sistemas autônomos, análise de interação com o ambiente.
5. Software de Simulação:
- Apresentação de um software de simulação específico (ex: Gazebo, V-REP, ROS).
- Criação de um modelo simples de robô no software.
- Simulação do movimento do robô no ambiente virtual.
- Análise dos resultados da simulação.
6. Desafios e Oportunidades:
- Desenvolvimento de softwares de simulação mais realistas e eficientes.
- Integração da simulação com outras áreas da robótica, como a inteligência artificial.
- Criação de ferramentas para simular robôs com estruturas complexas.
- Aumento da segurança e da confiabilidade da simulação.
7. Atividade prática:
- Dividir a turma em grupos e distribuir um tipo de robô para cada grupo.
- Cada grupo deve criar um modelo do robô no software de simulação.
- Simular o movimento do robô em diferentes cenários.
- Analisar os resultados da simulação e apresentar seus resultados para a turma.
- Abrir um debate sobre os desafios e oportunidades da simulação de robôs na engenharia de computação.
Recursos Adicionais:
- Livros:
- "Simulação de Robôs: Uma Abordagem Prática" - Mohammad S. Moallem
- "Robótica: Fundamentos e Aplicações" - Richard D. Klafter, Thomas A. Chmielewski, Michael Negin
- 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