O documento discute conceitos fundamentais de robótica móvel, incluindo classificações de robôs móveis, sensores, atuadores e controle. Aborda tópicos como navegação, reconhecimento e desafios em robótica móvel.
(1) O documento apresenta um resumo de estruturas algébricas como grupos e anéis. (2) Aborda noções preliminares de conjuntos, relações e funções e introduz os inteiros e operações aritméticas. (3) Discutem-se grupos, subgrupos, classes laterais e homomorfismos de grupos. (4) Apresenta definições e exemplos de anéis, ideais, anéis quocientes e corpos de frações.
1. O documento é um tutorial de Ruby que ensina sobre a linguagem, incluindo como instalá-la, tipos básicos, estruturas de controle e iteradores.
2. É dividido em seções como instalação, tipos básicos, expressões regulares, arrays, hashes, tratamento de exceções e iteradores.
3. O tutorial é licenciado sob Creative Commons permitindo compartilhamento e modificações desde que creditado e não usado comercialmente.
O documento apresenta os conceitos fundamentais de análise real, incluindo números naturais, inteiros e reais, conjuntos finitos e infinitos, sequências e séries. O documento define esses conceitos de forma axiomática e fornece exemplos para ilustrar as definições.
Este documento apresenta um guia de 7 capítulos para o desenvolvimento de doutrinadores, abordando tópicos como origem da doutrina, conduta doutrinária, técnicas como passes magnéticos e ionização, e recomendações de leitura.
INTRODUÇÃO AO TECLADO - COLEÇÃO UAB-UFSCarEdson Diniz
Este documento apresenta uma introdução à prática musical no teclado, dividida em três unidades. A primeira trata da postura corporal e da numeração dos dedos. A segunda aborda a leitura de partituras musicais. E a terceira explora o uso de ambas as mãos no teclado. O objetivo é desenvolver habilidades básicas para a execução musical.
O documento discute experiências realizadas com crianças do 1o ciclo sobre propriedades da água e do ar. O resumo das 3 primeiras seções é:
As crianças realizaram experiências para descobrir que objetos flutuam e quais afundam na água, concluindo que objetos leves flutuam enquanto objetos pesados tendem a afundar, embora a forma e tamanho também possam afetar. Elas também descobriram que é mais fácil boiar no mar do que em água doce porque a água do
Este documento resume os principais conceitos do ambiente Delphi, incluindo os tipos de arquivos gerados como units e forms, a estrutura da área de trabalho com menus, paleta de componentes e Object Inspector, e conceitos básicos de programação como variáveis, procedimentos, funções e tratamento de erros. O documento também apresenta conceitos básicos de bancos de dados Interbase e SQL.
1) Este documento é uma apostila sobre eletrônica digital dividida em três unidades, apresentando conceitos básicos de sistemas digitais como portas lógicas, flip-flops, registradores de deslocamento e contadores.
2) A segunda unidade aborda sistemas digitais sequenciais como flip-flops SR, JK, T e D e componentes como registradores de deslocamento e contadores assíncronos e síncronos.
3) A terceira unidade trata de conversores A/D e D/A, multiplexadores
(1) O documento apresenta um resumo de estruturas algébricas como grupos e anéis. (2) Aborda noções preliminares de conjuntos, relações e funções e introduz os inteiros e operações aritméticas. (3) Discutem-se grupos, subgrupos, classes laterais e homomorfismos de grupos. (4) Apresenta definições e exemplos de anéis, ideais, anéis quocientes e corpos de frações.
1. O documento é um tutorial de Ruby que ensina sobre a linguagem, incluindo como instalá-la, tipos básicos, estruturas de controle e iteradores.
2. É dividido em seções como instalação, tipos básicos, expressões regulares, arrays, hashes, tratamento de exceções e iteradores.
3. O tutorial é licenciado sob Creative Commons permitindo compartilhamento e modificações desde que creditado e não usado comercialmente.
O documento apresenta os conceitos fundamentais de análise real, incluindo números naturais, inteiros e reais, conjuntos finitos e infinitos, sequências e séries. O documento define esses conceitos de forma axiomática e fornece exemplos para ilustrar as definições.
Este documento apresenta um guia de 7 capítulos para o desenvolvimento de doutrinadores, abordando tópicos como origem da doutrina, conduta doutrinária, técnicas como passes magnéticos e ionização, e recomendações de leitura.
INTRODUÇÃO AO TECLADO - COLEÇÃO UAB-UFSCarEdson Diniz
Este documento apresenta uma introdução à prática musical no teclado, dividida em três unidades. A primeira trata da postura corporal e da numeração dos dedos. A segunda aborda a leitura de partituras musicais. E a terceira explora o uso de ambas as mãos no teclado. O objetivo é desenvolver habilidades básicas para a execução musical.
O documento discute experiências realizadas com crianças do 1o ciclo sobre propriedades da água e do ar. O resumo das 3 primeiras seções é:
As crianças realizaram experiências para descobrir que objetos flutuam e quais afundam na água, concluindo que objetos leves flutuam enquanto objetos pesados tendem a afundar, embora a forma e tamanho também possam afetar. Elas também descobriram que é mais fácil boiar no mar do que em água doce porque a água do
Este documento resume os principais conceitos do ambiente Delphi, incluindo os tipos de arquivos gerados como units e forms, a estrutura da área de trabalho com menus, paleta de componentes e Object Inspector, e conceitos básicos de programação como variáveis, procedimentos, funções e tratamento de erros. O documento também apresenta conceitos básicos de bancos de dados Interbase e SQL.
1) Este documento é uma apostila sobre eletrônica digital dividida em três unidades, apresentando conceitos básicos de sistemas digitais como portas lógicas, flip-flops, registradores de deslocamento e contadores.
2) A segunda unidade aborda sistemas digitais sequenciais como flip-flops SR, JK, T e D e componentes como registradores de deslocamento e contadores assíncronos e síncronos.
3) A terceira unidade trata de conversores A/D e D/A, multiplexadores
Este livro apresenta conceitos fundamentais de geometria analítica e cálculo de curvas no espaço tridimensional em 3 capítulos. O primeiro capítulo aborda geometria analítica, incluindo vetores, produtos escalares e vetoriais, retas e planos. O segundo capítulo trata de curvas parametrizadas no plano e no espaço, incluindo cônicas, roletas e hélice. O terceiro capítulo discute integrais de curvas.
O documento discute tipos de provas matemáticas, incluindo provas diretas e provas por redução ao absurdo. Ele também aborda conjuntos, relações, funções, cardinais e ordinais.
Este documento fornece uma introdução aos fundamentos da biblioteca jQuery. Ele explica conceitos básicos de JavaScript e jQuery, incluindo seleção e manipulação de elementos, eventos e efeitos. O documento também discute tópicos avançados como performance, organização de código e eventos customizados.
1. O documento apresenta uma apostila sobre LaTeX, com instruções e exemplos de como formatar textos, incluir fórmulas matemáticas, criar tabelas, figuras e ambientes de documentos usando LaTeX.
2. Inclui tópicos sobre a história e instalação do LaTeX, comandos básicos de formatação, criação de fórmulas, símbolos e ambientes matemáticos, classes de documentos e layout, inserção de figuras e dicas.
3. A apostila é dividida em 6 capítulos, cobrindo
Este documento apresenta um curso de análise real ministrado no Instituto de Matemática da Universidade Federal do Rio de Janeiro. O curso é dividido em capítulos que abordam noções de teoria dos conjuntos, números naturais, inteiros, racionais e reais, sequências e séries, e a construção dos conjuntos numéricos.
1) O documento discute diferentes tipos de dados em linguagens de programação, incluindo inteiros, pontos flutuantes, decimais, booleanos, caracteres, strings, vetores, vinculações, escopo, coerção vs conversão e controle de fluxo.
2) Vetores são estruturas que armazenam valores em posições de memória consecutivas, permitindo acesso em tempo constante, mas com dificuldade de mudar o tamanho.
3) Strings podem ser representadas de diferentes formas, como alocação estática em Pascal,
Este documento fornece um resumo do treinamento do software Cimatron E 6. Ele apresenta a interface do usuário e explica como usar as ferramentas para criar procedimentos de fabricação. O documento guia o usuário através dos passos, desde a definição de ferramentas até a criação de trajetórias de ferramentas e processos de fabricação. Exercícios são fornecidos ao longo do caminho para que o usuário possa praticar as habilidades aprendidas.
Ncl e Lua - desenvolvendo aplicações interativas para tv digitalRafael Carvalho
A TV digital interativa traz inúmeras facilidades e oportunidades para os programas de televisão.
Com o uso deste sistema, os telespectadores podem ter acesso a jogos e programas interativos cujo conteúdo pode ser moldado de acordo com a sua escolha.
Nessa apostila você terá acesso a uma introdução ao desenvolvimento de aplicações para TV Digital.
1. O documento discute a aplicação estatística do software livre R, incluindo como instalá-lo e utilizá-lo para análises estatísticas.
2. É apresentado como criar e manipular diferentes objetos no R, como vetores, listas, matrizes e data frames. Também são discutidos comandos importantes e obtenção de ajuda.
3. São explicados conceitos estatísticos como estatística descritiva, probabilidade, geração de números aleatórios e testes estatísticos, il
O documento fornece um catálogo de produtos da empresa Stamaco, incluindo uma breve história da empresa e suas linhas de abrasivos, discos diamantados, serras, brocas, ferramentas manuais, arcos e lâminas de serra, mini-acessórios, linha doméstica, porta-ferramentas, maletas organizadoras e jardinagem.
O documento discute soluções para a energia no Brasil, incluindo a construção de hidrelétricas e redes inteligentes de energia. Os leitores elogiam o trabalho da revista e abordagem do tema energético. A edição conta com colunistas regulares e créditos da equipe de produção.
Este documento fornece uma introdução básica ao sistema operacional Linux, incluindo sua história, características, comandos básicos e avançados, além de conceitos importantes como arquivos, diretórios e permissões.
Este documento apresenta uma monografia sobre o uso de filmes no ensino de física. A monografia discute como cenas de filmes, tanto corretas quanto incorretas do ponto de vista físico, podem ser usadas como recursos didáticos na sala de aula para ensinar conceitos de física e corrigir ideias equivocadas dos alunos. O autor também propõe estratégias para analisar criticamente cenas de filmes e aplicar os conceitos de física abordados nas cenas em cálculos e estimativas.
Este manual técnico sobre poda de árvores fornece informações sobre os tipos e técnicas de poda, equipamentos de segurança, legislação aplicável e orientações para realizar a poda de forma adequada preservando a fauna urbana. O documento aborda tópicos como a anatomia e fisiologia das árvores, épocas apropriadas para poda, diferenciação entre podas corretas e erradas, e recomendações específicas para palmeiras.
O documento discute os fundamentos da programação em Java, incluindo tópicos como: 1) introdução a computadores, linguagem de programação e Java; 2) variáveis e tipos de dados; 3) operadores. O documento fornece exemplos de código e explica erros comuns.
Este documento é um tutorial introdutório sobre a linguagem de programação Ruby. Ele explica os conceitos básicos da linguagem como variáveis, tipos de dados, estruturas de controle e classes. O tutorial também fornece exemplos de código para ilustrar esses conceitos.
TDC2016 - Rede CAN - Conceitos e AplicaçõesAndré Curvello
O documento apresenta os conceitos e aplicações da rede CAN (Controller Area Network), um protocolo de comunicação serial desenvolvido para redes veiculares. Apresenta as características da rede CAN, como comunicação broadcast, identificação de mensagens por IDs e arquitetura de nós. Também mostra exemplos de aplicação da rede CAN em diversos setores como automotivo, militar e médico.
O documento apresenta um resumo sobre o protocolo de comunicação CAN (Controller Area Network). O CAN foi desenvolvido originalmente para aplicações automotivas e possui características como comunicação de dois fios, arbitragem não destrutiva e taxas de dados que variam de 10 kbit/s a 1 Mbit/s. O documento descreve as camadas física e de enlace do protocolo CAN e apresenta exemplos de aplicações como automação industrial e derivações do CAN.
O documento descreve as principais ferramentas usadas por técnicos automotivos para apertar e afrouxar parafusos e porcas, incluindo chaves de boca fixa e ajustável, chaves estreladas, conjuntos de soquetes e cabos de força, e orientações sobre o uso correto de cada ferramenta.
Auto mecânica 3 irmãos codigo de falhas i-shiftfsou
O documento lista códigos de falha e suas respectivas funções para vários componentes de um veículo, incluindo cilindros do grupo redutor e desmultiplicador, embreagem servo, pressão de ar na caixa de mudanças, temperatura do óleo e tensão da bateria. Os códigos indicam problemas como tensão ou corrente anormal, limites fora da calibração, dados intermitentes ou componentes danificados.
1) O documento descreve uma atividade prática supervisionada sobre gerenciamento de custos em engenharia.
2) O objetivo é analisar os custos envolvidos no desenvolvimento de um produto ou serviço através de matrizes e planilhas.
3) A atividade será desenvolvida em grupo e individulamente em 4 etapas que abordam matrizes, vetores, transformações lineares e cálculo de custos totais.
Este livro apresenta conceitos fundamentais de geometria analítica e cálculo de curvas no espaço tridimensional em 3 capítulos. O primeiro capítulo aborda geometria analítica, incluindo vetores, produtos escalares e vetoriais, retas e planos. O segundo capítulo trata de curvas parametrizadas no plano e no espaço, incluindo cônicas, roletas e hélice. O terceiro capítulo discute integrais de curvas.
O documento discute tipos de provas matemáticas, incluindo provas diretas e provas por redução ao absurdo. Ele também aborda conjuntos, relações, funções, cardinais e ordinais.
Este documento fornece uma introdução aos fundamentos da biblioteca jQuery. Ele explica conceitos básicos de JavaScript e jQuery, incluindo seleção e manipulação de elementos, eventos e efeitos. O documento também discute tópicos avançados como performance, organização de código e eventos customizados.
1. O documento apresenta uma apostila sobre LaTeX, com instruções e exemplos de como formatar textos, incluir fórmulas matemáticas, criar tabelas, figuras e ambientes de documentos usando LaTeX.
2. Inclui tópicos sobre a história e instalação do LaTeX, comandos básicos de formatação, criação de fórmulas, símbolos e ambientes matemáticos, classes de documentos e layout, inserção de figuras e dicas.
3. A apostila é dividida em 6 capítulos, cobrindo
Este documento apresenta um curso de análise real ministrado no Instituto de Matemática da Universidade Federal do Rio de Janeiro. O curso é dividido em capítulos que abordam noções de teoria dos conjuntos, números naturais, inteiros, racionais e reais, sequências e séries, e a construção dos conjuntos numéricos.
1) O documento discute diferentes tipos de dados em linguagens de programação, incluindo inteiros, pontos flutuantes, decimais, booleanos, caracteres, strings, vetores, vinculações, escopo, coerção vs conversão e controle de fluxo.
2) Vetores são estruturas que armazenam valores em posições de memória consecutivas, permitindo acesso em tempo constante, mas com dificuldade de mudar o tamanho.
3) Strings podem ser representadas de diferentes formas, como alocação estática em Pascal,
Este documento fornece um resumo do treinamento do software Cimatron E 6. Ele apresenta a interface do usuário e explica como usar as ferramentas para criar procedimentos de fabricação. O documento guia o usuário através dos passos, desde a definição de ferramentas até a criação de trajetórias de ferramentas e processos de fabricação. Exercícios são fornecidos ao longo do caminho para que o usuário possa praticar as habilidades aprendidas.
Ncl e Lua - desenvolvendo aplicações interativas para tv digitalRafael Carvalho
A TV digital interativa traz inúmeras facilidades e oportunidades para os programas de televisão.
Com o uso deste sistema, os telespectadores podem ter acesso a jogos e programas interativos cujo conteúdo pode ser moldado de acordo com a sua escolha.
Nessa apostila você terá acesso a uma introdução ao desenvolvimento de aplicações para TV Digital.
1. O documento discute a aplicação estatística do software livre R, incluindo como instalá-lo e utilizá-lo para análises estatísticas.
2. É apresentado como criar e manipular diferentes objetos no R, como vetores, listas, matrizes e data frames. Também são discutidos comandos importantes e obtenção de ajuda.
3. São explicados conceitos estatísticos como estatística descritiva, probabilidade, geração de números aleatórios e testes estatísticos, il
O documento fornece um catálogo de produtos da empresa Stamaco, incluindo uma breve história da empresa e suas linhas de abrasivos, discos diamantados, serras, brocas, ferramentas manuais, arcos e lâminas de serra, mini-acessórios, linha doméstica, porta-ferramentas, maletas organizadoras e jardinagem.
O documento discute soluções para a energia no Brasil, incluindo a construção de hidrelétricas e redes inteligentes de energia. Os leitores elogiam o trabalho da revista e abordagem do tema energético. A edição conta com colunistas regulares e créditos da equipe de produção.
Este documento fornece uma introdução básica ao sistema operacional Linux, incluindo sua história, características, comandos básicos e avançados, além de conceitos importantes como arquivos, diretórios e permissões.
Este documento apresenta uma monografia sobre o uso de filmes no ensino de física. A monografia discute como cenas de filmes, tanto corretas quanto incorretas do ponto de vista físico, podem ser usadas como recursos didáticos na sala de aula para ensinar conceitos de física e corrigir ideias equivocadas dos alunos. O autor também propõe estratégias para analisar criticamente cenas de filmes e aplicar os conceitos de física abordados nas cenas em cálculos e estimativas.
Este manual técnico sobre poda de árvores fornece informações sobre os tipos e técnicas de poda, equipamentos de segurança, legislação aplicável e orientações para realizar a poda de forma adequada preservando a fauna urbana. O documento aborda tópicos como a anatomia e fisiologia das árvores, épocas apropriadas para poda, diferenciação entre podas corretas e erradas, e recomendações específicas para palmeiras.
O documento discute os fundamentos da programação em Java, incluindo tópicos como: 1) introdução a computadores, linguagem de programação e Java; 2) variáveis e tipos de dados; 3) operadores. O documento fornece exemplos de código e explica erros comuns.
Este documento é um tutorial introdutório sobre a linguagem de programação Ruby. Ele explica os conceitos básicos da linguagem como variáveis, tipos de dados, estruturas de controle e classes. O tutorial também fornece exemplos de código para ilustrar esses conceitos.
TDC2016 - Rede CAN - Conceitos e AplicaçõesAndré Curvello
O documento apresenta os conceitos e aplicações da rede CAN (Controller Area Network), um protocolo de comunicação serial desenvolvido para redes veiculares. Apresenta as características da rede CAN, como comunicação broadcast, identificação de mensagens por IDs e arquitetura de nós. Também mostra exemplos de aplicação da rede CAN em diversos setores como automotivo, militar e médico.
O documento apresenta um resumo sobre o protocolo de comunicação CAN (Controller Area Network). O CAN foi desenvolvido originalmente para aplicações automotivas e possui características como comunicação de dois fios, arbitragem não destrutiva e taxas de dados que variam de 10 kbit/s a 1 Mbit/s. O documento descreve as camadas física e de enlace do protocolo CAN e apresenta exemplos de aplicações como automação industrial e derivações do CAN.
O documento descreve as principais ferramentas usadas por técnicos automotivos para apertar e afrouxar parafusos e porcas, incluindo chaves de boca fixa e ajustável, chaves estreladas, conjuntos de soquetes e cabos de força, e orientações sobre o uso correto de cada ferramenta.
Auto mecânica 3 irmãos codigo de falhas i-shiftfsou
O documento lista códigos de falha e suas respectivas funções para vários componentes de um veículo, incluindo cilindros do grupo redutor e desmultiplicador, embreagem servo, pressão de ar na caixa de mudanças, temperatura do óleo e tensão da bateria. Os códigos indicam problemas como tensão ou corrente anormal, limites fora da calibração, dados intermitentes ou componentes danificados.
1) O documento descreve uma atividade prática supervisionada sobre gerenciamento de custos em engenharia.
2) O objetivo é analisar os custos envolvidos no desenvolvimento de um produto ou serviço através de matrizes e planilhas.
3) A atividade será desenvolvida em grupo e individulamente em 4 etapas que abordam matrizes, vetores, transformações lineares e cálculo de custos totais.
O documento descreve uma atividade prática supervisionada (ATPS) em engenharia elétrica sobre sistemas de gestão ambiental e certificação. A ATPS tem como objetivos favorecer a aprendizagem dos alunos, promover o trabalho em grupo e aplicar conceitos teóricos à solução de problemas práticos. A atividade é dividida em 4 etapas que abordam temas como meio ambiente, poluição e certificações ambientais. Cada etapa propõe passos como debates, relatórios e visitas a organizações para investig
Este documento apresenta os fundamentos da tecnologia de robôs industriais. Discute a história da robótica e da automação industrial, definindo os principais tipos de automação. Também descreve as características e componentes fundamentais dos robôs, incluindo suas juntas, graus de liberdade, sistemas de acionamento e controle.
Este documento descreve uma Atividade Prática Supervisionada (ATPS) sobre o funcionamento de engrenagens em veículos automotores. A ATPS é dividida em 4 etapas e tem como objetivo explicar o funcionamento das transmissões de movimentos circulares em seminário para funcionários de uma empresa. Os alunos devem organizar-se em equipes para pesquisar sobre diferentes tipos de engrenagens, sistemas de transmissão e realizar o seminário explicativo no final.
Este documento descreve uma atividade prática supervisionada (ATPS) para estudantes de engenharia de controle e automação. A ATPS consiste em quatro etapas para desenvolver um projeto de reestruturação e telecomunicações para uma empresa de autopeças. O objetivo é aplicar conceitos de administração para melhorar a estrutura e comunicação da empresa.
Este documento descreve uma atividade prática supervisionada de desenho técnico para estudantes de engenharia. A atividade guiará os estudantes através de 4 etapas para desenvolver um desenho completo de um furador de anéis, abordando conceitos como perspectiva, projeções ortogonais e ferramentas de CAD.
Automação industrial prof. msc. marcelo eurípedes da silva, eep – escola de...Everton_michel
[1] O documento descreve os conceitos básicos de automação industrial, incluindo sistemas de controle, tipos de entradas e saídas, e comandos elétricos. [2] É apresentada uma introdução aos conceitos de controle analógico e discreto, seguida por exemplos de diferentes tipos de entradas e saídas de controladores. [3] Por fim, são revisados os principais elementos de um painel elétrico para a manobra segura de motores.
Este documento descreve uma atividade prática supervisionada (ATPS) em Matemática Aplicada II para estudantes de Ciência da Computação. A ATPS consiste em quatro etapas onde os estudantes devem resolver problemas matemáticos em grupo aplicando conceitos como vetores, matrizes e autovalores. Os problemas envolvem cálculos para determinar posições de um robô e localização ideal para armazenamento agrícola.
O documento descreve um desafio para estudantes de engenharia mecânica sobre a indústria brasileira de alumínio. O desafio inclui 4 etapas com atividades de pesquisa e produção de relatórios para analisar propriedades do alumínio, sua produção e usos. A apresentação final é um pôster sintetizando informações sobre o alumínio e sustentabilidade.
This document provides tips for creating effective PowerPoint presentations. It notes that many presentations are "unbearable" due to a lack of significance, structure, simplicity, and rehearsal. It emphasizes the importance of having a clear purpose for your presentation, using a simple structure like problem-solution, keeping slides concise with minimal text and images over clipart, writing speaker notes instead of long slides for printing, and rehearsing your presentation aloud to work out any issues. The overall message is that presentations should be passionate, memorable and scalable through a focus on simplicity and clarity of message.
Este documento fornece uma introdução ao ambiente R, abordando tópicos como a instalação e uso básico do R, pacotes disponíveis, objetos fundamentais como vetores e matrizes, programação em R incluindo funções e depuração, e manipulação e visualização de dados.
Este documento fornece um tutorial sobre o uso da ferramenta Uppaal para modelagem e verificação de sistemas de tempo real. O tutorial introduz os conceitos básicos do Uppaal, apresenta dois casos de estudo e inclui exercícios práticos para testar a compreensão do leitor.
Este documento apresenta as seguintes informações sobre a linguagem G-Portugol:
1) Discute as características gerais da linguagem, incluindo seus tipos de dados primitivos como inteiro e literal, e estruturas de controle como condicionais e repetição.
2) Explica que o objetivo do manual é servir como referência para a linguagem G-Portugol e suas ferramentas, assumindo que o leitor tenha conhecimento prévio de programação.
3) Fornece um resumo dos tópicos ab
Este documento discute programação orientada a objetos usando Java. Ele cobre tópicos como classes, objetos, herança e polimorfismo, além de detalhar os principais recursos da linguagem Java como tipos, expressões, classes, exceções e o ambiente de desenvolvimento Java. O documento também descreve o uso de bibliotecas padrão Java e o desenvolvimento de aplicações gráficas e distribuídas.
Este documento discute programação orientada a objetos usando Java. Ele cobre tópicos como classes, objetos, herança e polimorfismo, além de detalhar os principais recursos da linguagem Java como tipos, expressões, classes, exceções e o ambiente de desenvolvimento Java. O documento também descreve o uso de classes da API padrão de Java, o desenvolvimento de interfaces gráficas e aplicações distribuídas.
1. O documento apresenta um treinamento sobre persistência com JPA 2 e Hibernate.
2. O treinamento aborda tópicos como configuração, mapeamento, manipulação de entidades e relacionamentos.
3. Também discute conceitos importantes como estados das entidades, sincronização com o banco de dados, lazy e eager loading e caching.
Este documento discute os principais paradigmas de linguagens de programação, incluindo orientação a objetos, funcional e lógica. Aborda tópicos como tipos de dados, escopo, módulos, exceções, coleta de lixo e características-chave de linguagens como Smalltalk, Lisp, ML, Prolog e linguagens baseadas em fluxo de dados. Fornece uma introdução abrangente aos principais paradigmas de programação e como eles são apoiados por diferentes linguagens.
1. O documento discute HTML, páginas web e como navegadores interpretam arquivos HTML para exibir conteúdo na web.
2. É introduzido o que é HTML, como é uma linguagem de marcação usada para formatar conteúdo em páginas da web.
3. São explicados conceitos como tags, atributos e como eles afetam a formatação e exibição do conteúdo em páginas da web.
1. O documento apresenta uma introdução ao programação em C.
2. É explicado que programas de computador são formados por uma série de instruções e que o arquivo fonte contém estas instruções na linguagem C.
3. O compilador converte as instruções no arquivo fonte para a linguagem de máquina para que o computador possa executar o programa.
Este documento descreve os fundamentos da programação orientada a objetos e da linguagem Java, incluindo tópicos como classes, herança, polimorfismo, tipos primitivos, expressões, exceções, APIs, desenvolvimento de interfaces gráficas e applets.
O documento discute os conceitos e técnicas de mapeamento e persistência de objetos usando JPA e Hibernate. É dividido em seções que cobrem tópicos como configuração, mapeamento de entidades e atributos, manipulação de entidades, consultas JPQL e Criteria API.
1. O documento descreve os principais conceitos de EJB, incluindo sessão stateless e stateful beans, singleton beans e persistência.
2. São apresentados exemplos de uso de cada tipo de bean e detalhes técnicos como ciclo de vida e implementação local e remota.
3. O documento também inclui exercícios para fixar os conceitos apresentados.
1) O documento é um livro sobre física 1 e dinâmica escrito por Jaime E. Villate.
2) O livro contém 6 capítulos que cobrem tópicos como cinemática, dinâmica, trabalho e energia, rotação e sistemas dinâmicos.
3) O livro fornece definições, equações e exemplos para explicar os principais conceitos da física do movimento.
O documento apresenta os conceitos fundamentais de análise real, incluindo números naturais, inteiros e reais, conjuntos finitos e infinitos, sequências e séries. O documento define esses conceitos de forma axiomática e fornece exemplos para ilustrar as definições.
O documento apresenta os conceitos fundamentais de análise real, incluindo números naturais, inteiros e reais, conjuntos finitos e infinitos, sequências e séries. O documento define esses conceitos por meio de fundamentação axiomática e discute suas propriedades e relações.
1. O documento é um livro intitulado "Introdução à Estatística com R" escrito por Eric Batista Ferreira e Marcelo Silva de Oliveira e publicado pela Universidade Federal de Alfenas em 2020.
2. O livro apresenta os conceitos básicos de estatística e probabilidade utilizando o software R.
3. As principais seções abordam técnicas de somatório, estatística descritiva, probabilidade e distribuições de probabilidade.
O documento fornece uma introdução aos microcontroladores da família PIC, descrevendo suas principais características e componentes. Ele se concentra no microcontrolador PIC16F84, explicando detalhadamente seus registros, memória, portas I/O, temporizador e operação de interrupção.
Este documento apresenta os principais conceitos da programação orientada a objetos em Java, incluindo classes, objetos, métodos, construtores, encapsulamento, herança, entre outros. É dividido em 8 seções que abordam tópicos como lógica de programação, orientação a objetos, arrays, IDE Eclipse e padrões como encapsulamento e herança.
Este documento apresenta uma apostila sobre resistência dos materiais. Apresenta conceitos sobre análise de tensões e deformações, relações entre tensões e deformações, e tensões e deformações em barras de eixo reto sob diferentes tipos de solicitação, como esforço normal, momento torsor, momento fletor e esforço cortante. Inclui também exemplos numéricos para exercitar os conceitos apresentados.
TÉCNICAS E DICAS IMPORTANTES PARA A ARBORIZAÇÃO URBANA
Ciente da importância da preservação e do desenvolvimento
ambiental de São Paulo, a cidade mais populosa da América do Sul,
a Prefeitura, por meio das Secretarias Municipais do Verde e do
Meio Ambiente e de Coordenação das Subprefeituras, entrega à
população e técnicos ambientais, a nova versão do Manual de Poda.
Alinhada ao Plano Diretor Estratégico de São Paulo, sancionado
em 2014, que visa à qualificação dos espaços públicos para uso
das pessoas, esta edição destaca a importância de se realizar a
manutenção de exemplares arbóreos em benefício do cidadão e do
meio ambiente.
O município de São Paulo possui 17.800 km de vias públicas, e,
pensando nisso, a Prefeitura desenvolveu o Manual que contempla,
principalmente, a poda em ambiente urbano. O conteúdo possui
ilustrações esquemáticas e vai orientar profissionais da área
ambiental, que trabalham diretamente com arborização, ajudando
em podas de rotina, de adaptação ou até mesmo de emergência.
O Manual também destaca como tratar de maneira correta as
espécies de aves que buscam alimentação e proteção em árvores,
que precisam passar pelo processo de poda. Mostra quais os proce-
dimentos e equipamentos de segurança para um manejo seguro,
além da legislação e portarias intersecretariais sobre o assunto.
A poda feita corretamente contribui para o desenvolvimento
saudável das árvores e, consequentemente, com a arborização
da cidade.É com esse objetivo que a Prefeitura, alinhada com o
conceito de Florestas Urbanas e de desenvolvimento sustentável do
Munícipio, idealizou esta publicação.
Secretaria Municipal do Verde e do Meio Ambiente
1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
´ ¸ ˜
PROGRAMA DE POS-GRADUACAO EM ENGENHARIA
´
ELETRICA
´ ´
CURSO DE ROBOTICA MOVEL
PROF. EDSON ROBERTO DE PIERI
Florianopolis, Marco de 2002.
´ ¸
7. 2.12 Amortecedor T´ ctil. (Adaptado de [6]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a 33
2.13 Sensor Reed Swithch magn´ tico.(Adaptado de [20]) . . . . . . . . . . . . . . .
e 34
2.14 Sensor de efeito Hall com im˜ permanente (a) linhas de fluxo na ausˆ ncia de
a e
um corpo ferro-magn´ tico nas proximidades do sensor; (b) linhas de fluxo
e
quando h´ um corpo ferro-magn´ tico nas proximidades. (Adaptado de [6]) .
a e 35
2.15 Esquema de um sensor de proximidade por micro-ondas. (Adaptado de [20]) 37
2.16 Sensor otico oposto. (Adaptado de [20]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
´ 38
2.17 Sensor otico retrorefletor. (Adaptado de [20]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
´ 38
2.18 Sensor otico Difuso. (Adaptado de [20]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
´ 39
2.19 Sistemas de triangulacao determinam a distˆ ncia B para o alvo colocado no
¸˜ a
ponto È¿ , medindo os angulos
ˆ e nos pontos Ƚ e Ⱦ .(Adaptado de [20]) . . 40
2.20 Esquema de Triangulacao Ativa.(Adaptado de [20]) . . . . . . . . . . . . . . .
¸˜ 41
2.21 Esquema de Triangulacao passiva ou triangulacao estereoscopica passiva uti-
¸˜ ¸˜ ´
lizando cˆ meras de v´deo ou sensores oticos ou de micro-ondas.(Adaptado
a ı ´
de [20]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.22 Sensor de tato analogico.(Adaptado de [20]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
´ 45
2.23 Pele Artificial. (Adaptado de [6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.1 Grande variedade de dispositivos hidr´ ulicos e pneum´ ticos . . . . . . . . . .
a a 51
3.2 Exemplo de um robo com acionamento pneum´ tico . . . . . . . . . . . . . . .
ˆ a 52
3.3 Outro robo industrial que utiliza o ar comprimido como energia . . . . . . . .
ˆ 52
3.4 Cilindro pneum´ tico em alum´nio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a ı 53
3.5 Outros modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.6 Exemplos de pistoes hidr´ ulicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
˜ a 54
3.7 Outros modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.8 Motor AC trif´ sico comum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a 56
3.9 T´pico motor AC monof´ sico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ı a 56
3.10 Corte parcial de um motor DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.11 Exemplos de motores DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.12 Motor relutˆ ncia vari´ vel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a a 60
3.13 Im˜ permanente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a 60
3.14 Modelo h´brido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ı 60
3.15 Exemplo de um motor de passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
vii
8. 3.16 Outro modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.17 Servomotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.18 Fibras de um pol´mero eletroativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ı 62
3.19 Prototipo de um robo “alado” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
´ ˆ 63
3.20 Exemplo de um motor piezoel´ trico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e 63
4.1 Diagrama de relacao entre cinem´ tica direta e inversa . . . . . . . . . . . . . .
¸˜ a 67
4.2 Exemplo de um robo planar com dois graus de liberdade . . . . . . . . . . . .
ˆ 68
4.3 Matriz jacobiana direta e inversa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.4 Funcionamento do controle cinem´ tico
a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.5 Atuacao de um controle cinem´ tico em um robo com dois graus de liberdade
¸˜ a ˆ 78
4.6 Diagrama de blocos que representa o comportamento dinˆ mico de uma
a
articulacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¸˜ 83
4.7 Esquema de algoritmo de controle baseado em PID . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.8 Esquema de algoritmo de controle baseado em PID com pr´ -alimentacao . . .
e ¸˜ 85
5.1 Esquema gen´ rico de uma Arquiteura Reativa . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e 91
5.2 Planejamento hier´ rquico usado em arquiteturas deliberativas . . . . . . . . .
a 92
5.3 Um exemplo simples da arquitetura de subsuncao . . . . . . . . . . . . . . . .
¸˜ 99
5.4 Arquitetura h´brida AuRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
ı
6.1 Modelagem por enumeracao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
¸˜
6.2 Decomposicao do ambiente utilizando quadtrees . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
¸˜
6.3 Modelo topologico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
´
7.1 O caminho produzido pelo planejador e a entrada para o gerador de
´
trajetoria que determina as dependˆ ncias de tempo dos parˆ metros de
´ e a
configuracao. A sa´da do gerador, as configuracoes desejadas Õ como funcao
¸˜ ı ¸˜ ¸˜
do tempo, alimentam o controlador. O controlador computa a forca
¸ a ser
exercida por cada atuador a partir dos desvios da configuracao atual Õ , con-
¸˜
forme medida pelos sensores, relativa a Õ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
`
8.1 Obtencao de um C-Obst´ culo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
¸˜ a
viii
9. Cap´tulo 1
ı
Introdu¸ ao
c˜
Quando falamos em robos v´ rias imagens de filmes de ficcao cient´fica voltam a mente.
ˆ a ¸˜ ı `
Filmes como o Jornada nas Estrelas e O Exterminador do Futuro nos apresentam um fenotipo
´
do que o desenvolvimento tecnologico visa alcancar: robos com capacidades humanas de
´ ¸ ˆ
aprendizado e racioc´nio.
ı
Ainda estamos longe de criar m´ quinas autonomas, adapt´ veis e inteligentes, mas
a ˆ a
avancos nas areas de inteligˆ ncia artificial e controle e o desenvolvimento de novos tipos
¸ ´ e
de materiais, nos tˆ m permitido o desenvolvimento de robos para os mais variados fins.
e ˆ
1.1 Historico
´
O desejo de construir m´ quinas que imitem os movimentos de seres humanos e animais
a
acompanha as civilizac oes desde a antiguidade. Os eg´pcios constru´am homens mecˆ nicos
¸˜ ¨ ı ı a
em forma de est´ tuas com articulacoes moveis e ajust´ veis. Da Gr´ cia antiga, tem-se a
a ¸˜ ´ a e
descricao de est´ tuas munidas de tubos falantes e a partir do s´ culo IV a.C., marionetes
¸˜ a e
acionadas por sistemas de polias e pesos.
No s´ culo XVI, os ent˜ o chamados autˆ matos, em geral bonecos mecˆ nicos acionadas
e a o a
por sistemas de cordas que imitavam algumas atividades humanas, chamavam a atencao
¸˜
para a possibilidade de descrever a natureza humana. Em 1589, Bernardino Baldi, abade
de Guastalla, publicou um ensaio contendo reflexoes sobre a natureza e potencialidades dos
˜
automatos [38].
ˆ
No s´ culo XVII, marcados pelo pensamento dualista de Descartes com sua c´ lebre frase
e e
Penso, logo existo, muitos filosofos passaram a se questionar sobre os limites do mecanicismo:
´
10. ¸˜
1. Introducao 2
afinal, se automatos eram capazes de descrever a natureza e os animais, seriam adequados
ˆ
para explicar a natureza humana?
A construcao de automatos cresceu no s´ culo XVIII, sendo que alguns se tornaram bas-
¸˜ ˆ e
tante conhecidos, como o pato mecˆ nico de Jacques de Vaucanson, em ½
a ¼ e os trˆ s bonecos
e
- um escriv˜ o, um desenhista e uma tocadora - constru´dos pelos irm˜ os Droz na Su´ca, em
a ı a ı¸
½ ¿¿ [38].
No final do s´ culo XVIII a revolucao industrial e a consequente adocao do modelo me-
e ¸˜ ¨ ¸˜
canicista de Taylor e Fayol proporcionaram a mudanca definitiva das formas de producao,
¸ ¸˜
levando o uso das m´ quinas para a industria: iniciava-se a era da producao em larga escala.
a ´ ¸˜
A palavra robo tem sua origem na palavra tcheca robota, que significa trabalho escravo,
ˆ
mon´ tono e foi utilizada pela primeira vez em ½
o ¾½, pelo dramaturgo Karel Capeck no conto
de ficcao Rossum’s Universal Robots.
¸˜
Em 1936, Charles Chaplin satiriza o processo de automacao pesada em seu filme Tempos
¸˜
Modernos.
Em 1939, Issac Asimov, considerado o pai da robotica, popularizou o termo robo em seu
´ ˆ
livro I Robot, no qual estabelece as famosas trˆ s leis da robotica, que s˜ o:
e ´ a
¯ Um robo jamais deve causar dano a um ser humano nem, atrav´ s de omiss˜ o, permitir
ˆ e a
que isto aconteca.
¸
¯ Um robo deve sempre obedecer o ser humano, a menos que isto entre em conflito com
ˆ
a primeira lei.
¯ Um robo deve proteger-se de danos, a menos que isto entre em conflito com a primeira
ˆ
ou a segunda lei.
Apos a invens˜ o do transistor em ½
´ a , os robos passaram a ser controlados por compu-
ˆ
tadores. A primeira patente para um robo industrial controlado por computador foi registra-
ˆ
da em ½ por George Devol. Devol criou uma memoria computadorizada e um sistema de
´
controle chamado Universal Automation. Mais tarde, co-fundou a companhia de robos indus-
ˆ
triais - UNIMATION. Em ½ ½ o primeiro robo UNIMATE, que usava comando num´ rico
ˆ e
program´ vel, foi instalado na linha de montagem da General Motors: estava iniciada era da
a
automacao industrial.
¸˜
Em ½ ¿, surge o primeiro sistema para vis˜ o de robos. E em ½
a ˆ , o primeiro robo de
ˆ
pintura, cuja trajetoria era treinada e armazenada.
´
11. ¸˜
1. Introducao 3
Os robos moveis surgiram em ½
ˆ ´ carregando conceitos da mecˆ nica e da robotica fixa.
a ´
A princ´pio, com o avanco nas areas de sensores, processamento de imagens e inteligˆ ncia
ı ¸ ´ e
artificial, dotar um robo movel com capacidades para atuar em ambientes dinˆ micos parecia
ˆ ´ a
ser algo simples, por´ m, logo percebeu-se a grande complexidade envolvida no desenvolvi-
e
mento de sistemas moveis que fossem robustos e adapt´ veis.
´ a
Em ½ , Nilsson [34] descreve o primeiro sistema robotico movel que utiliza quadtrees1
´ ´
para representar o ambiente e grafos de visibilidade para o planejamento da trajetoria. Em
´
1972, o robo Shakey - fruto do trabalho de Nilsson na SRI International, hoje Instituto de Pes-
ˆ
quisa de Stanford - foi introduzido como o primeiro robo movel controlado por inteligˆ ncia
ˆ ´ e
artificial.
Figura 1.1: O primeiro robo movel: Shakey
ˆ ´
Problemas relacionados com as questoes de movimentos rotacionais e translacionais tor-
˜
navam cr´tica a modelagem do ambiente. Em ½
ı ¿, Lozano-P´ rez [31] introduziu a id´ ia de
e e
uma “regi˜ o de incerteza”, criada atrav´ s do crescimento dos obst´ culos. Assim, utilizando
a e a
grafos de visibilidade para o planejamento de trajetoria, o robo poderia ser tratado como um
´ ˆ
simples ponto no espaco de configuracao. Este m´ todo foi o primeiro m´ todo exato aplicado
¸ ¸˜ e e
ao problema do planejamento de trajetoria.
´
Ainda em ¿, Brooks [12] introduziu o m´ todo freeway como uma alternativa a modela-
e `
gem do espaco livre e ao planejamento de trajetoria, utilizando o conceito de cones genera-
¸ ´
lizados.
Estes m´ todos, baseados em um mapa do ambiente, chamados de arquiteturas de-
e
liberativas ou planejadas, sofriam s´ rias restricoes com relacao a criacao e manutencao
e ¸˜ ¸˜ ¸˜ ¸˜
do mapa do ambiente. Para minimizar os problemas advindos do mundo real, foram
1
Estrutura em forma de arvore que e gerada atrav´ s da decomposicao de um ambiente bidimensional pelo
´ ´ e ¸˜
refinamento sucessivo das c´ lulas.
e
12. ¸˜
1. Introducao 4
assumidas simplificacoes, como o ambiente est´ tico e totalmente conhecido. Com estas
¸˜ a
simplificacoes, o problema e contornado, mas a aplicacao de robos permanece restrita a
¸˜ ´ ¸˜ ˆ
ambientes imut´ veis.
a
Buscando generalizar as aplicacoes de robos moveis e inspirando-se no comportamento
¸˜ ˆ ´
de insetos, Brooks [13] introduz, em ½ , uma arquitetura reativa, denominada arquitetu-
ra de subsun¸ao (do inglˆ s Subsumption), na qual o robo age baseando-se na leitura de seus
c˜ e ˆ
sensores. Esta arquitetura baseia-se na decomposicao da inteligˆ ncia em comportamentos
¸˜ e
individuais, gerando modulos que coexistem e cooperam para a emergˆ ncia de comporta-
´ e
mentos mais complexos. Esta arquitetura e um marco nas pesquisas de m´ todos reativos e
´ e
ascendeu novamente a esperanca de construir robos moveis aptos a interagir em ambientes
¸ ˆ ´
dinˆ micos.
a
Ainda em , Khatib [30, 27] introduziu o m´ todo dos campos potenciais, no qual o robo
e ˆ
transforma-se em uma part´cula sob a influˆ ncia de campos eletromagn´ ticos, constitu´dos
ı e e ı
pelos obst´ culos e pelo ponto objetivo. Neste mesmo ano a Honda comeca a trabalhar no
a ¸
desenvolvimento de seu robo humanoide (figura 1.8 (b)).
ˆ ´
Entre e , Arkin escreveu v´ rios artigos descrevendo uma arquitetura reativa base-
a
ada em esquemas motores, que mais tarde amadureceu em uma arquitetura h´brida, a qual
ı
denominou AuRA - Autonomous Robot Architecture. Em 89, Arkin [2] compara as abordagens
planejada e reativa e salienta as vantagens da arquitetura h´brida.
ı
Em ½ ¼, Kumpel [28] apresenta um artigo descrevendo o projeto MARIE - Mobile Au-
tonomous Robot in an Industrial Environment. Este projeto integra mapas geom´ tricos e to-
e
pologicos e usa um m´ todo hier´ rquico para navegacao, onde, globalmente, utiliza mapas
´ e a ¸˜
para encontrar o caminho e sensores para desvio local dos obst´ culos.
a
Ainda em ¼, Brooks [14] propoe alguns melhoramentos a arquitetura de subsuncao e
˜ ` ¸˜
apresenta uma s´ rie de robos, desenvolvidos no MIT, que utilizam esta arquitetura.
e ˆ
Dois anos mais tarde, Mataric [33] ressalta a necessidade de alguma representacao do
¸˜
ambiente para dotar o robo de capacidades mais elaboradas do que somente a navegacao
ˆ ¸˜
aleatoria e propoe um m´ todo reativo, mas que utiliza um mapa, constru´do atrav´ s das
´ ˜ e ı e
marcas (landmarks) detectadas no ambiente, dentro de uma arquitetura de subsuncao. O
¸˜
mapa e atualizado sempre que o robo detecta mudancas no ambiente.
´ ˆ ¸
No mesmo ano, Zelinsky [41] propoe um m´ todo simples para mapeamento do ambi-
˜ e
ente em tempo de execucao, utilizando sensores de contato. Por este m´ todo, o ambiente e
¸˜ e ´
13. ¸˜
1. Introducao 5
mapeado em uma quadtree, onde a menor c´ lula tem o tamanho do diˆ metro do robo. O
e a ˆ
caminho e, inicialmente, dado por uma linha reta e durante a execucao desta trajetoria, s˜ o
´ ¸˜ ´ a
obtidas leituras dos sensores utilizadas para atualizar a estrutura da quadtree sobre a qual
o caminho e replanejado.
´
Em 1994, a NASA em conjunto com a Carnegie Mellon University e Observatorio de
´
Vulcoes do Alaska desenvolveram um robo hex´ pode chamado Dante (figura 1.12) para
˜ ˆ a
inspecionar vulcoes ativos, em julho de 1997 o Soujourner (figura 1.2 (b)) toca o solo de
˜
Marte e em janeiro de 2000, a Carnegie Mellon apresenta um robo com quatro rodas para
ˆ
busca de amostras de meteoritos na Ant´ rtica (figura 1.2 (a)). O robo coleta as amostras de
a ˆ
pedras e as classifica utilizando t´ cnicas de inteligˆ ncia artificial.
e e
(a) Robo para busca de
ˆ (b) Sojourner
amostras de meteoritos
na Ant´ rtica
a
Figura 1.2: Robos da atualidade
ˆ
Enfim, nos ultimos ½¼ anos, a robotica movel desenvolveu-se muito e hoje temos os mais
´ ´ ´
variados tipos de robos, para os mais variados tipos de tarefas.
ˆ
1.2 Robo Movel: uma defini¸ ao
ˆ ´ c˜
Um robo movel e um dispositivo mecˆ nico montado sobre uma base n˜ o fixa, que age
ˆ ´ ´ a a
sob o controle de um sistema computacional, equipado com sensores e atuadores que o
permitem interagir com o ambiente [32].
A interacao com o ambiente se d´ atrav´ s de ciclos de percep¸ao-a¸ao que consistem em
¸˜ a e c˜ c˜
trˆ s passos fundamentais:
e
¯ Obtencao de informacoes acerca do ambiente atrav´ s dos sensores;
¸˜ ¸˜ e
14. ¸˜
1. Introducao 6
¯ Processamento das informa¸oes obtidas e selecao de acoes que ser˜ o executadas;
c˜ ¸˜ ¸˜ a
¯ Execucao das acoes planejadas atrav´ s do acionamento dos atuadores.
¸˜ ¸˜ e
O robo realiza diversos ciclos de percepcao-acao, modificando o estado do ambiente em
ˆ ¸˜ ¸˜
busca da realizacao da tarefa [36].
¸˜
Sensores Percepção
AMBIENTE
Atuadores Ação
Figura 1.3: Ciclo de interacao
¸˜
1.3 Classifica¸ ao
c˜
Diversas taxonomias tem sido utilizadas para classificar robos moveis, contudo, n˜ o h´ ,
ˆ ´ a a
ainda, nenhuma que seja definitiva. De uma forma geral, podemos agrupar os robos exis-
ˆ
tentes de acordo com trˆ s aspectos: anatomia, tipo de controle e funcionalidade.
e
1.3.1 Segundo a Anatomia
Quanto a anatomia os robos podem ser classificados em trˆ s grandes grupos (figura 1.4):
ˆ e
os robos a´ reos, os aqu´ ticos e os terrestres.
ˆ e a
Robôs Móveis
Aéreos Aquáticos Terrestres
Rodas
Esteiras
Pernas
Figura 1.4: Classificacao segundo a anatomia
¸˜
15. ¸˜
1. Introducao 7
Os robos a´ reos, geralmente s˜ o aeromodelos ou LTAs (Lighter-Than-Air) equipados com
ˆ e a
cˆ meras de v´deo e utilizados para inspecao de grandes areas. Os aqu´ ticos, em geral s˜ o
a ı ¸˜ ´ a a
plataformas equipadas com propulsores e baloes de ar que permitem ao robo permanecer a
˜ ˆ
alguns metros do fundo do mar, por´ m, podem tamb´ m possuir patas (figura 1.5).
e e
(a) (b)
Figura 1.5: Exemplo de robos aqu´ ticos
ˆ a
J´ os robos terrestres s˜ o os mais populares e podem utilizar trˆ s tipos diferentes de
a ˆ a e
atuadores: rodas, esteiras ou pernas.
¯ Robos com Rodas - estes s˜ o os mais simples, pois n˜ o necessitam de um hardware
ˆ a a
t˜ o complexo quanto os robos com esteiras e pernas, al´ m disso, e f´ cil transformar
a ˆ e ´ a
brinquedos em robos. A principal desvantagem no uso de rodas e que, em terrenos
ˆ ´
irregulares, o desempenho pode n˜ o ser satisfatorio. Em geral, a roda do robo deve
a ´ ˆ
possuir raio igual ou maior aos obst´ culos que ele ir´ transpor (figura 1.6).
a a
(a) (b)
Figura 1.6: Exemplo de robo com rodas
ˆ
16. ¸˜
1. Introducao 8
¯ Robos com Esteiras - S˜ o mais utilizados em robos que atuam em ambientes irre-
ˆ a ˆ
gulares, como por exemplo com solo fofo e pedras. A grande desvantagem est´ na
a
dissipacao de energia causada pelo movimento de giro da propria esteira e pelas ro-
¸˜ ´
das no seu interior (figura 1.7).
(a) (b)
Figura 1.7: Exemplos de robos com esteiras
ˆ
¯ Robos com Pernas - Este tipo de robo e utilizado em terrenos acidentados, com subidas
ˆ ˆ´
´ngremes, ou em ambientes espec´ficos, como por exemplo, ambientes com escadas. A
ı ı
grande dificuldade deste tipo de robo est´ no desenvolvimento do projeto para contro-
ˆ a
le das pernas, que tˆ m, no m´nimo, dois graus de liberdade. H´ tamb´ m o fator custo
e ı a e
associado a este tipo de projeto, pois cada atuador utiliza pelo menos dois motores (fi-
gura 1.8) .
´
E importante ressaltar que estas s˜ o categorias difusas, uma vez que podem ser combi-
a
nadas caracter´sticas de dois grupos na construcao de um robo para uma tarefa espec´fica.
ı ¸˜ ˆ ı
1.3.2 Segundo o Tipo de Controle
Quando classificados segundo o tipo de controle, os robos podem ser separados em trˆ s
ˆ e
categorias:
¯ Teleoperados - Onde o operador realiza todos os movimentos que o robo deve fazer;
ˆ
¯ Semi-Autonomos - O operador indica o macro comando a ser executado e o robo o faz
ˆ ˆ
sozinho;
17. ¸˜
1. Introducao 9
(a) Robo hex´ pode
ˆ a (b) Robo humanoide
ˆ ´
Figura 1.8: Exemplos de robos com pernas
ˆ
¯ Autonomos - O robo realiza a tarefa sozinho, tomando suas proprias decisoes
ˆ ˆ ´ ˜
baseando-se nos dados obtidos do ambiente.
1.3.3 Segundo a Funcionalidade
Ao agruparmos os robos segundo sua funcionalidade, percebemos quatro grupos:
ˆ
robos industriais, robos de servico, robos de campo e robos pessoais. Contudo, h´ uma
ˆ ˆ ¸ ˆ ˆ a
sobreposicao entre os trˆ s primeiros (figura 1.9), devido a diferenca dos ambientes onde
¸˜ e ¸
atuam e a necessidade de maior autonomia.
Pessoais
Grau de Autonomia
Campo
serviço
Serviço de
campo
serviço
industrial
Industriais
Grau de Desestruturação do Ambiente
Figura 1.9: Classificacao segundo a funcionalidade
¸˜
¯ Robos Industriais - S˜ o os robos utilizados em linhas de producao. Estes robos recebem
ˆ a ˆ ¸˜ ˆ
tarefas determinadas a priori na forma de uma sequencia expl´cita e acoes e executam
¨ ı ¸˜
este programa automaticamente. O ambiente e completamente estruturado e ajustado
´
18. ¸˜
1. Introducao 10
para a execucao da tarefa. Neste ambiente, o robo tem conhecimento exato da sua
¸˜ ˆ
posicao e da posicao dos objetos. Em geral, robos moveis industriais s˜ o plataformas
¸˜ ¸˜ ˆ ´ a
moveis utilizadas para tarefas pesadas, como transporte de materiais e produtos finais
´
em sistemas de manufatura. Esses robos s˜ o denominados AGVs (Automated Guided
ˆ a
Vehicles) e s˜ o programados para seguir linhas desenhadas no ch˜ o.
a a
¯ Robos de Servico Industrial - Este tipo de robo possui as caracter´sticas de um robo de
ˆ ¸ ˆ ı ˆ
servico, por´ m atua em um ambiente completamente estruturado.
¸ e
¯ Robos de Servico - S˜ o os robos moveis utilizados para servicos gerais (figura 1.10). O
ˆ ¸ a ˆ ´ ¸
ambiente e estruturado e o robo possui um modelo deste ambiente, que e conhecido
´ ˆ ´
previamente, por´ m possui certa autonomia, pois processa informacao sensorial, para
e ¸˜
atuar em situacoes imprevistas, como desviar de uma pessoa ou objeto. Estes robos
¸˜ ˆ
recebem macro-comandos da tarefa que devem realizar e s˜ o utilizados para tarefas
a
de limpeza em geral (pisos, dutos de ar, metros, etc.), em sistemas de vigilˆ ncia e no
ˆ a
transporte de materiais leves (correspondˆ ncias internas, material hospitalar, etc.).
e
Figura 1.10: Exemplo de robo de servico: aspirador de po
ˆ ¸ ´
¯ Robos de Servico de Campo - Estes robos s˜ o robos de servico que atuam em ambientes
ˆ ¸ ˆ a ˆ ¸
externos que podem ser previamente modelados ou n˜ o. Em geral, caso haja um mo-
a
delo, este e prec´ rio e h´ a necessidade do processamento sensorial para complementar
´ a a
o modelo existente. Estes robos s˜ o utilizados na realizacao de tarefas agr´colas (figu-
ˆ a ¸˜ ı
ra 1.11) e para navegacao em auto-estradas.
¸˜
¯ Robos de Campo - estes robos trabalham em ambientes n˜ o estruturados, pouco co-
ˆ ˆ a
nhecidos e geralmente perigosos (figura 1.12). As principais atividades destes robos
ˆ
19. ¸˜
1. Introducao 11
Figura 1.11: Exemplo de robo de servico de campo: colheitadeira autonoma
ˆ ¸ ˆ
s˜ o: exploracao (espacial, de cavernas, vulcoes), mineracao e limpeza de acidentes
a ¸˜ ˜ ¸˜
nucleares.
Figura 1.12: Exemplo de robo de campo: Dante, para exploracao de vulcoes
ˆ ¸˜ ˜
¯ Robos Pessoais - s˜ o os robos vendidos em prateleiras, que n˜ o desenvolvem tarefas
ˆ a ˆ a
espec´ficas, mas interagem com os humanos e aprendem a localizar-se no ambiente (fi-
ı
gura 1.13).
Figura 1.13: Exemplo de robo pessoal: o c˜ ozinho Aibo
ˆ a
20. ¸˜
1. Introducao 12
1.4 Desafios em Robotica Movel
´ ´
ˆ ´ e ´
Construir um robo movel envolve uma s´ rie de problemas. E necess´ rio lidar com er-
a
ros de posicao e orientacao, ru´dos nas leituras dos sensores, problemas com a carga das
¸˜ ¸˜ ı
baterias, erros de programacao, etc.
¸˜
Como e poss´vel perceber, a tarefa de construir um robo com caracter´sticas humanas e
´ ı ˆ ı ´
um desafio incrivelmente dif´cil. Seres humanos possuem caracter´sticas muito dif´ceis de
ı ı ı
serem modeladas. Nosso sistema de vis˜ o e apurado, nossa reacao a uma situacao inespe-
a ´ ¸˜ ¸˜
rada e quase que instantˆ nea, nossos movimentos s˜ o coordenados inconscientemente para
´ a a
manter o equil´brio do corpo. Nosso sistema de controle de energia opera de forma bastante
ı
otimizada. Todas estas caracter´sticas nos tornam “m´ quinas” perfeitas.
ı a
Quando desenvolvemos robos, procuramos nos espelhar em nossas habilidades e essa
ˆ
busca pelo desenvolvimento de m´ quinas com caracter´sticas humanas nos apresenta uma
a ı
s´ rie de desafios.
e
1.4.1 Navega¸ ao
c˜
O grande desafio da navegacao de robos moveis e criar formas de representacao do am-
¸˜ ˆ ´ ´ ¸˜
biente. At´ que ponto modelos do ambiente precisam ser refinados e livres de erros. At´
e e
que ponto podemos utilizar navegacao reativa e ainda assim maximizar o desempenho do
¸˜
robo.
ˆ
1.4.2 Reconhecimento
Outro grande desafio e fazer com que o robo reconheca o ambiente no qual est´ inserido.
´ ˆ ¸ a
Isto envolve problemas com a complexidade computacional do processamento de imagem e
dados, al´ m das dificuldades encontradas ao tratar diferencas de luminosidade e ru´do nos
e ¸ ı
dados advindos dos sensores.
1.4.3 Aprendizado
Ao tornar o robo mais complexo, adicionando a ele novos sensores e atuadores, estamos
ˆ
tamb´ m acrescentando mais complexidade ao trabalho de programacao de acoes do robo,
e ¸˜ ¸˜ ˆ
al´ m de dificultar a tarefa de calibracao dos sensores e coordenacao dos movimentos. O
e ¸˜ ¸˜
21. ¸˜
1. Introducao 13
desenvolvimento de algoritmos de aprendizado permite que o robo calibre seus sensores e
ˆ
desempenhe a sua tarefa de forma mais autonoma e adapt´ vel.
ˆ a
1.4.4 Coopera¸ ao
c˜
Uma outra linha de pesquisa argumenta a possibilidade de construir robos pequenos e
ˆ
baratos que juntos possam desempenhar tarefas complexas, cooperando uns com os outros.
Assim como em um formigueiro.
1.4.5 Cogni¸ ao
c˜
O maior de todos os desafios e explorar os limites da inteligˆ ncia artificial. At´ que pon-
´ e e
to podemos criar novas formas para armazenar conhecimento e utilizar este conhecimento
para a tomada de decis˜ o dotando o robo de capacidades cognitivas de alto n´vel que o
a ˆ ı
permitam total autonomia com relacao ao meio.
¸˜
1.5 Exerc´cios
ı
1. Procure saber mais sobre o primeiro robo movel (Shakey).
ˆ ´
2. O que vocˆ entende por “expans˜ o dos obst´ culos”? Considere um robo com base
e a a ˆ
circular.
3. Quanto a modelagem do ambiente, os m´ todos podem ser exatos e aproximados. O
e
que vocˆ entende por m´ todos exatos e aproximados de modelagem do ambiente e
e e
quais as consequˆ ncia da escolha de um ou outro para o planejamento da trajetoria?
¨e ´
4. Observando o historico descrito no in´cio do cap´tulo, e poss´vel encontrar trˆ s tipos
´ ı ı ´ ı e
de “arquiteturas” de robos moveis, que dizem repeito a forma como este interage com
ˆ ´
o ambiente. Quais s˜ o estes trˆ s tipos? Busque caracteriz´ -los segundo algum crit´ rio
a e a e
e compare-os com o comportamento humano e de animais com relacao ao desenvolvi-
¸˜
mento de uma tarefa.
5. Quais s˜ o os principais tipos de sensores utilizados em robotica movel?
a ´ ´
6. Quais s˜ o os principais tipos de atuadores utilizados em robotica movel?
a ´ ´
22. ¸˜
1. Introducao 14
7. Na sua opini˜ o, qual a vantagem existente em construir robos com base circular pa-
a ˆ
ra atuar em ambientes fechados e estruturados? Ilustre uma situacao onde um robo
¸˜ ˆ
com base circular consegue cumprir sua tarefa em detrimento a um robo com base
ˆ
retangular.
23. Cap´tulo 2
ı
Sensores
O uso tradicional da robotica tem sido as aplicacoes industriais, que tradicionalmente
´ ¸˜
utilizam robos fixos para manufatura. Os benef´cios do uso da robotica na industria s˜ o
ˆ ı ´ ´ a
j´ bem conhecidos, para citar alguns: Melhoria na qualidade do produto, aumento da efi-
a
ciˆ ncia, confiabilidade e reducao dos custos de producao. A introducao da mobilidade na
e ¸˜ ¸˜ ¸˜
robotica fez surgir toda uma nova gama de aplicacoes, al´ m das tradicionais aplicacoes in-
´ ¸˜ e ¸˜
dustriais. Essas aplicacoes incluem: robos moveis para combate a incˆ ndios, manipulacao
¸˜ ˆ ´ ` e ¸˜
de material b´ lico, explosivos, material toxico, transporte de materiais e cargas perigosas,
e ´
patrulhamento e vigilˆ ncia, etc.
a
A construcao de robos moveis, apesar de sua ampla gama de aplicacoes, representa um
¸˜ ˆ ´ ¸˜
desafio tecnologico. V´ rios problemas precisam ser resolvidos pelos projetistas de robos
´ a ˆ
para que os robos possam ser constru´dos de forma a estarem adaptados a tarefa a ser exe-
ˆ ı `
cutada. As principais dificuldades encaradas pelos projetistas devem-se principalmente a
`
imaturidade tecnologica, ainda incapaz de fornecer o suporte adequado ao seu desenvolvi-
´
mento. Estas dificuldades tecnologicas podem ser resumidas em trˆ s areas principais:[4, 20]
´ e ´
1. Recursos Computacionais
2. Comunicacoes
¸˜
3. Sensores
As duas primeiras areas tˆ m sido bastante desenvolvidas nos ultimos anos, com o de-
´ e ´
senvolvimento exponencial do poder computacional dos processadores, e com o grande de-
senvolvimento da tecnologia das redes de computadores, dos protocolos de comunicacao, e
¸˜
da tecnologia de computacao movel.
¸˜ ´
24. 2. Sensores 16
A categoria dos sensores, no entanto, somente agora tem percebido um not´ vel cresci-
a
mento tecnologico. Os principais problemas enfrentados no desenvolvimento da robotica
´ ´
movel surgem diretamente da necessidade de interacao com objetos f´sicos e entidades do
´ ¸˜ ı
ambiente. Esta interacao consiste principalmente na localizacao e identificacao destas en-
¸˜ ¸˜ ¸˜
tidades e objetos enquanto o robo move-se (navega) neste meio ambiente. Este processo
ˆ
precisa ser realizado rapidamente, e com a m´ xima precis˜ o e acur´ cia. No projeto de tais
a a a
sensores, deve-se levar em conta as seguintes consideracoes:[9, 20]
¸˜
¯ Campo de Vis˜ o: Deve ser amplo o bastante e com suficiente profundidade para
a
adequar-se a sua aplicacao.
` ¸˜
¯ Range Capability: (Capacidade Alcance) O alcance m´nimo de deteccao, bem como o
ı ¸˜
alcance m´ ximo efetiva devem ser adequados ao uso pretendido do sensor.
a
¯ Acur´ cia e Resolu¸ ao: Devem estar de acordo com as necessidades da tarefa dada.
a c˜
¯ Habilidade para detectar todos os objetos no ambiente: V´ rias condicoes ambien-
a ¸˜
tes podem interferir e acrescentar ru´do as informacoes captadas pelos sensores. Os
ı ` ¸˜
mesmos devem ser capazes de minimizar tais interferˆ ncias.
e
¯ Opera¸ ao em Tempo-Real: O sensor deve ser capaz de fornecer dados em tempo real
c˜
a velocidades que sejam compat´veis com a velocidade de sua plataforma receptora
ı
(robo movel, ve´culo-robo, etc.)
ˆ ´ ı ˆ
¯ Dados Concisos e de f´ cil interpreta¸ ao: O formato de sa´da de um sensor deve ser re-
a c˜ ı
al´stico do ponto de vista dos requisitos de processamento, visando reduzir ao m´ ximo
ı a
o pr´ -processamento da informacao fornecida pelo sensor.
e ¸˜
¯ Redundˆ ncia: O sistema sensor deve sofrer uma degradacao lenta e suave, e n˜ o fi-
a ¸˜ a
car totalmente incapacitado devido a perda de um elemento sensor. Uma capacidade
`
multimodal seria desej´ vel para assegurar a deteccao de todos os alvos, bem como para
a ¸˜
aumentar o n´vel de confianca de sua sa´da.
ı ¸ ı
¯ Simplicidade: O sistema deve ser de baixo custo e modular, para facilitar a
manutencao e permitir atualizacoes evolucion´ rias, portanto, n˜ o deve estar restrito
¸˜ ¸˜ a a
a um tipo de hardware espec´fico.
` ı
25. 2. Sensores 17
¯ Consumo de For¸ a: O consumo de forca deve ser m´nimo, para poder ser mantida
c ¸ ı
uma boa relacao com os recursos limitados a bordo de robos moveis e ve´culos-robos.
¸˜ ˆ ´ ı ˆ
¯ Tamanho: O peso e o tamanho devem ser o menor poss´vel, de acordo com os objetivos
ı
pretendidos para o ve´culo ou robo.
ı ˆ
Estas consideracoes n˜ o representam regras r´gidas, mas o projetista deve sempre tˆ -las
¸˜ a ı e
em mente antes de iniciar o projeto de um novo sistema sensor para um robo movel.
ˆ ´
2.1 Defini¸ ao
c˜
Sensores s˜ o dispositivos projetados para quantificar ou detectar parˆ metros especifica-
a a
dos por meio de elementos transdutores1 [24, 20, 6].
2.2 Classifica¸ ao
c˜
Do ponto de vista da robotica, os sensores podem ser divididos em duas grandes cate-
´
gorias, de acordo com a sua utilizacao em um robo [15, 20, 6]:
¸˜ ˆ
1. Sensores Internos: S˜ o usados para medir a posicao e velocidade ou aceleracao das
a ¸˜ ¸˜
juntas ou extremidades de um robo manipulador, ou das rodas ou patas de um robo
ˆ ˆ
movel.
´
2. sensores Externos: S˜ o utilizados para monitorar o proprio robo e a sua relacao com o
a ´ ˆ ¸˜
mundo ao seu redor, bem como a realizacao da tarefa que lhe foi destinada.
¸˜
Esta divis˜ o pode ainda ser expandida em diversas subclasses, conforme mostra a taxo-
a
nomia abaixo:
1. Sensores internos
(a) Sensores de posicao
¸˜
i. N˜ o-oticos
a ´
A. Potenciometros
ˆ
B. Sincronizadores
1
Transdutores s˜ o elementos que tem a funcao de converter uma dada magnitude f´sica em outra.
a ¸˜ ı
26. 2. Sensores 18
C. Resolvedores
D. Escala Indutiva Linear (Inductosyn)
E. Transformadores Diferenciais (LVDT e RVDT)
´
ii. Oticos
´
A. Interruptores Oticos
´
B. Codificadores Oticos
(b) Sensores de Velocidade
i. Tacometros
ˆ
´
ii. Codificadores Oticos
(c) Sensores de Aceleracao
¸˜
2. Sensores Externos
(a) Sensores de Proximidade
i. Sensores de Contato
ii. Sensores de N˜ o-contato
a
A. Sensores oticos de Proximidade
´
B. Sensores Indutivos
C. Sensores de Efeito Hall
D. Sensores Capacitivos
E. Sensores de Proximidade Ultra-sonicos
ˆ
(b) Sensores de Distˆ ncia
a
i. Por Triangulacao
¸˜
ii. Por luz estruturada
iii. Por Tempo de Voo
ˆ
A. Laser
B. Pulso de Luz
C. Deslocamento de fase
D. Ultra-som (pulso-eco)
3. Sensores de Tato
27. 2. Sensores 19
(a) Bin´ rios
a
(b) Analogicos
´
(c) Pele artificial
4. Sensores de Deslizamento
(a) Sensores de Forca e Torque
¸
i. Por monitoracao da corrente do motor
¸˜
ii. Usando um LVDT
2.3 Crit´ rios para Avalia¸ ao de Sensores
e c˜
2.3.1 Sensibilidade
´
E definida como a raz˜ o entre a taxa de mudanca dos valores de sa´da pela mudanca
a ¸ ı ¸
dos valores de entrada. Como exemplo, seja um sensor qualquer, em que um movimento de
0,001mm na entrada provoca uma mudanca de 0,02V na sua sa´da. Neste caso dizemos que
¸ ı
Î
a sensibilidade do sensor e de ¼ ¼ ¼¾ÑÑ ¾¼Î ÑÑ
´ ¼¼½
2.3.2 Linearidade
´
E a medida da constˆ ncia da taxa de sa´da com relacao a entrada. Um sensor e dito linear
a ı ¸˜ ` ´
se a variacao da entrada e constante com a variacao da sa´da, ou seja se a relacao entre ambos
¸˜ ´ ¸˜ ı ¸˜
e dada por uma funcao linear.
´ ¸˜
2.3.3 Faixa
´
E a medida da diferenca entre o valor m´nimo e o valor m´ ximo medido.
¸ ı a
2.3.4 Tempo de resposta
´
E o tempo decorrido para que uma mudanca nas entradas seja percebida como uma
¸
mudanca est´ vel nas sa´da. Em alguns sensores a sa´da oscila por um certo tempo antes de
¸ a ı ı
alcancar um valor est´ vel. O tempo de resposta e medido desde o in´cio da mudanca na
¸ a ´ ı ¸
entrada at´ a estabilizacao da sa´da.
e ¸˜ ı
28. 2. Sensores 20
2.3.5 Precis˜ o
a
´
E a medida da diferenca entre os valores medidos e reais.
¸
2.3.6 Repetibilidade
´
E a medida da diferenca entre duas medidas sucessivas sob as mesmas condicoes. Sen-
¸ ¸˜
sores podem ter alta repetibilidade, mas pouca precis˜ o.
a
Ponto Alvo Ponto Alvo Ponto Alvo
Alta Repetibilidade Alta Repetibilidade Baixa Repetibilidade
Alta Acuracia Baixa Acuracia Alta Acuracia
Figura 2.1: Diferenca entre repetibilidade e acur´ cia. (Fonte: [6])
¸ a
2.3.7 Resolu¸ ao
c˜
Mede o numero de medidas de valores diferentes poss´veis dentro de uma faixa de
´ ı
m´nimo e m´ ximo.
ı a
2.3.8 Tipo de Sa´da
ı
A sa´da de um sensor pode ser dada de v´ rias fomas, por exemplo, atrav´ s de:
ı a e
¯ movimento mecˆ nico,
a
¯ tens˜ o,
a
¯ corrente,
¯ press˜ o,
a
¯ n´vel hidr´ ulico,
ı a
29. 2. Sensores 21
¯ intensidade luminosa, etc.
2.4 Sensores Internos
Os sensores internos s˜ o geralmente designados para as tarefas conhecidas como “Dead
a
Reckoning” (contagem deduzida). Tamb´ m s˜ o conhecidos como sensores de posicao, ou
e a ¸˜
sensores n˜ o oticos ou ainda como sensores de odometria. A secao seguinte vˆ com mais
a ´ ¸˜ e
detalhes o “Dead Reckoning” e os sensores que s˜ o geralmente usados para esta tarefa [20].
a
2.4.1 Dead Reckoning
A express˜ o “Dead Reckoning” deriva da express˜ o “Deduced Reckoning” (Contagem
a a
Deduzida). Dead Reckoning e um procedimento para determinacao da localizacao atual
´ ¸˜ ¸˜
de um ve´culo atrav´ s da an´ lise das informacoes sobre sua velocidade e curso conhe-
ı e a ¸˜
cido. Baseia-se na id´ ia de que se o curso e conhecido, podemos determinar a posicao
e ´ ¸˜
do ve´culo neste curso atrav´ s da observacao da velocidade de seu deslocamento, ou ain-
ı e ¸˜
¸˜ a e ´
da, da observacao da distˆ ncia percorrida da origem at´ o momento. E um procedimento
an´ logo ao que fazemos quando dirigimos de uma cidade a outra, consultando um mapa e
a `
o odometro do carro, por exemplo.
ˆ
A implementacao mais simplista de dead reckoning e conhecida como odometria, onde a
¸˜ ´
posicao do ve´culo ao longo do caminho e derivada diretamente de algum tipo de odometro
¸˜ ı ´ ˆ
embarcado. Outra forma de odometria bastante comum envolve codificadores opticos di-
´
retamente acoplados a armadura do motor ou aos eixos das rodas. Em algumas aplicacoes
` ¸˜
exteriores utiliza-se algumas vezes sensores magn´ ticos de proximidade para perceber a
e
presenca de pequenos magnetos permanentes que s˜ o acoplados ao ve´culo (muito usados
¸ a ı
na industria automotiva para afericao de velocidade). Mais detalhes sobre odometria, veja
´ ¸˜
[8, 11, 9, 24].
Sensores de Odometria (ou de posi¸ ao) n˜ o oticos
c˜ a ´
Os tipos mais comuns de sensores aplicados a odometria s˜ o: potenciometros, resol-
` a ˆ
vedores, e codificadores oticos. A seguir veremos cada um deles com um pouco mais de
´
detalhe:
30. 2. Sensores 22
Potenciometros S˜ o geralmente usados como sensores de posicionamento rotacional em
ˆ a
aplicacoes de m´ dia acur´ cia e baixa velocidade que n˜ o envolvam rotacao cont´nua (p.ex.,
¸˜ e a a ¸˜ ı
s˜ o usados para sentir o posicionamento da cabeca de um robo, ou de suas articulacoes).
a ¸ ˆ ¸˜
Slider movel
Elemento resistivo
Figura 2.2: Sensor Potenciometro. (Adaptado de [20])
ˆ
Seu princ´pio de funcionamento e o mesmo do divisor de tens˜ o de resistˆ ncia vari´ vel:
ı ´ a e a
aplica-se a tens˜ o de referˆ ncia nos dois polos de entrada do potˆ nciometro e ent˜ o lˆ -se
a e e ˆ a e
a tens˜ o de sa´da, a qual ser´ alterada em funcao do comprimento da resistˆ ncia(2.2). A
a ı a ¸˜ e
tens˜ o de sa´da de um potenciometro e mostrada abaixo:
a ı ˆ ´
Ö
μ ÎÖ ¡Ê
onde:
μ = tens˜ o de sa´da; ÎÖ
a ı = tens˜ o de referˆ ncia; Ö = resistˆ ncia wiper terra; Ê= resistˆ ncia
a e e e
total;
Principais Vantagens:
¯ baixo custo;
¯ interface muito simples.
Principais Desvantagens:
¯ sempre existem n˜ o linearidades nestes potenciometros;
a ˆ
¯ N˜ o podem ser usados em sistemas onde se requer grande precis˜ o;
a a
¯ sofre deterioracao com o tempo de uso, devido ao atrito dos componentes.
¸˜
31. 2. Sensores 23
Sincronizadores e Resolvedores :
Sincronizadores s˜ o dispositivos eletromecˆ nicos rotacionais usados para transmitir
a a
informacao angular eletricamente, de um lugar para outro, com grande precis˜ o. Basica-
¸˜ a
mente, o sincronizador e um transformador de acoplamento vari´ vel, consistindo de um
´ a
rotor de enrolamento prim´ rio AC-excitado muito simples e dois ou mais enrolamentos estatores
a
simetricamente orientados em torno do rotor (2.3). O acoplamento magn´ tico efetivo entre
e
o enrolamento do rotor e os enrolamentos dos estatores envolventes varia como uma funcao
¸˜
da orientacao do vetor. O acoplamento m´ ximo ocorre quando os campos s˜ o paralelos, e
¸˜ a a
o acoplamento m´nimo ocorre quando o campo do rotor est´ ortogonalmente alinhado com
ı a
respeito a um determinado enrolamento dos estatores. Assim sendo, a sa´da do estator for-
ı
ma um conjunto de sinais AC cujas respectivas magnitudes definem unicamente o angulo
ˆ
do rotor em qualquer momento no tempo.
Transmissor Receptor
Rotor Rotor
Fonte stator stator Fonte
alternada Alternada
Figura 2.3: Sensor Sincronizador.(Adaptado de [20])
Tipos de Sincronizadores
¯ Transmissores
¯ Diferenciais
¯ Receptores
¯ Transformadores de controle
¯ Resolvedores
¯ Resolvedores diferenciais
32. 2. Sensores 24
¯ Transformadores Lineares
¯ Transolvers
Desvantagens:
¯ Necessidade de adaptacao para interfaceamento com equipamentos digitais.
¸˜
¯ S˜ o de eletronica complexa
a ˆ
¯ Geralmente ocupam grande volume
¯ Custo muito elevado.
Resolvedores s˜ o configuracoes especiais dos sincronizadores que desenvolvem volta-
a ¸˜
gens proporcionais ao seno e ao coseno do angulo do rotor. S˜ o muito utilizados para dividir
ˆ a
uma quantidade vetorial em seus componentes associados.
Vr
AC
Input Vy
Rotor
Stator Windings
Vx
Figura 2.4: Resolvedor (Adaptado de [20])
Vantagens:
¯ ´
E poss´vel obter melhor resolucao angular com o resolver do que com a maioria dos
ı ¸˜
outros sensores de posicao.
¸˜
33. 2. Sensores 25
Desvantagens:
¯ Alto custo
¯ sofre interferˆ ncia eletromagn´ tica de outros aparelhos devido ao sinal de excitacao
e e ¸˜
AC.
´
Escala Indutiva Linear E bastante utilizado em m´ quinas de controle num´ rico. Possui
a e
grande precis˜ o - 0,1mil´ simos de polegada (linear) ou de ¼ ¼¼¼ ¾Ó E bastante similar aos
a e ´
resolvedores: h´ sempre dois componentes acoplados magneticamente, um dos quais se
a
move em relacao ao outro. Maiores detalhes veja em [6].
¸˜
Vantagens:
¯ Grande precis˜ o
a
Desvantagens:
¯ alto custo;
¯ e necess´ rio eletronica adicional para fazer a digitalizacao das sa´das.
´ a ˆ ¸˜ ı
Transformadores Diferenciais LVDT2 e RVDT3
O LVDT e um transdutor eletronico que consiste de duas partes, uma movel e outra fixa,
´ ˆ ´
e produz uma tens˜ o de sa´da proporcional ao deslocamento da parte movel relativo a parte
a ı ´ `
fixa.
Desvantagens:
¯ Para a Robotica, tem o problema de ter que operar sobre a sua posicao central, o que
´ ¸˜
gera uma dificuldade de calibracao, que implica em aumento de custo;
¸˜
¯ ´
E um dispositivo analogico
´
¯ Sua posicao central varia com o tempo e a temperatura.
¸˜
¯ Opera com angulo de abertura de
ˆ ¦ ¼Ó e a maioria das juntas dos robos se desloca
ˆ
mais que ½¾¼Ó
2
LVDT - Linear Variable Diferential Transformer;
3
RVDT - Rotary Variable Differential Transformer.
34. 2. Sensores 26
+
Circuito de
Condicionamento
de Sinal
-
Nucleo
Magnetico
Figura 2.5: Sensor LVDT. (Adaptado de [6])
Sensores de Odometria (ou de posi¸ ao) Oticos
c˜
Possuem grandes vantagens com relacao aos sensores n˜ o oticos, as principais sendo:
¸˜ a ´
¯ sua medicao n˜ o interfere no processo
¸˜ a
¯ inexistˆ ncia de desgaste mecˆ nico
e a
¯ alta taxa de medicao
¸˜
¯ imunidade ao ru´do
ı
A seguir relacionamos os v´ rios tipos de sensores oticos:
a ´
´
Interruptores Oticos Em robos do tipo ponto-a-ponto, necessita-se apenas que os pontos
ˆ
inicial e final sejam precisamente determinados; a informacao da posicao e pouco utiliza-
¸˜ ¸˜ ´
da pelo sistema do robo. Nestes casos, um interruptor otico atua com vantagens sobre as
ˆ ´
chaves de contato. Basicamente, consiste de um disco transparente, com uma regi˜ o opaca
a
colocada em algum ponto da superf´cie. Este tipo de sensor funciona como circuito fechado
ı
enquanto o feixe de luz atravessa a superf´cie transparente; e atua como circuito interrom-
ı
´
pido quando o feixe de luz alcanca a parte opaca, interrompendo o feixe de luz. E utilizado
¸
para fornecer sinais de sa´da bin´ rios, do tipo “ligado-desligado”. Sua simplicidade permite
ı a
que outros pontos de interrupcao sejam adicionados apenas colocando-se mais areas opacas
¸˜ ´
na superf´cie do disco.
ı
35. 2. Sensores 27
Emissor
Disco
Receptor
Figura 2.6: Interruptor otico. (Adaptado de [6])
´
´
Codificadores Oticos Os primeiros codificadores oticos foram desenvolvidos em meados
´
de 1940 pela Baldwin Piano Company para uso como “rodas de tom” (tone wheels) que per-
mitiam aos org˜ os el´ tricos imitar outros instrumentos musicais . Os dispositivos atuais
´ a e
basicamente embutem uma vers˜ o miniaturizada do sensor de proximidade de modo opos-
a
to (Opposed-mode proximity sensor). Neste esquema um canh˜ o de luz e direcionado pa-
a ´
ra um foto-detector, sendo periodicamente interrompido por um padr˜ o codificado opa-
a
co/transparente pintado sobre a superf´fie de um disco rotativo intermedi´ rio fixado ao
ı a
eixo de interesse. O disco rotativo pode ser constru´do de cromo sobre vidro, fotopl´ stico
ı a
(photoplast), ou metal vazado.
Vantagens:
¯ Esquema de codificacao direto
¸˜
¯ Sa´da inerentemente digital
ı
¯ Baixo custo
¯ Boa imunidade a ru´dos
` ı
Tipos b´ sicos de codificadores oticos:
a ´
¯ Incrementais
¯ Absolutos