O documento resume os principais conceitos da robótica, incluindo suas definições, história, tipos de robôs e questões éticas. É dividido em seções sobre manipuladores, robôs móveis, sensores, atuadores e aplicações educacionais.

1. Douglas T. Calegari e José Agripino Duarte
Análise de Sistemas UFMS 2010

2. Robótica
 Definições
 História
 Tipos de Robôs
 Questões Éticas

4. Robótica
Ramo da tecnologia que estuda o
“design, construção e uso de máquinas (robôs)
para executar tarefas tradicionalmente feitas
por seres humanos”
Encyclopædia Britannica Online

5. Robô
“Máquina formada por um mecanismo,
incluindo diversos graus de liberdade, na
maioria das vezes tendo a aparência de um
ou diversos braços terminando num pulso
capaz de segurar ferramentas, peças ou
dispositivos.”
ISO 9283(1998)

6. Robô
Uma máquina que lembra o ser
humano e executa vários atos comple-
xos de um ser humano
Dicionário Webster

7. ISO 9283
 É o padrão usado atualmente pela indústria.
 Visa facilitar o entendimento entre usuários e
fabricantes.
 Define características de funcionamento de um
robô.
 Recomenda como realizar 14 testes para
verificar se o robô obedece a especificação.

8. Autômato
Máquina, aparelho ou dispositivo que
executa certos trabalhos ou funções,
comumente efetuados por uma pessoa.

9. Robótica x Automação
Automação é a tecnologia que se
preocupa com o uso de sistemas
mecânicos/elétricos/computacionais
para controlar um processo de produção

11. História
 350 a.C: O matemático grego Arquitas cria “O
Pombo”, pássaro de madeira movido a vapor
 Século XVIII: Jacques de Vancanson cria o
andróide flautista e “O Pato”, pato mecânico
que come e defeca, entre outros organismos
mecânicos

12. História
 Século XX: O termo “robô” (robota) surge pela
primeira vez em 1921 na peça teatral Russum's
Universal Robots, de Karel Capek
 O termo se popularizou pelo escritor Issac
Asimov (foto) na obra de ficção “I, Robot”
(Eu,Robô) de 1950.

13. Três Gerações da Robótica
 Primeira Geração
 Robôs Manipuladores
 Segunda Geração
 Robôs Perceptivos
 Terceira Geração
 Robôs Adaptativos e Inteligentes (IA)

14. Primeira Geração
 Joseph Engelberger cria em 1960 o Unimate
(foto) e inaugura a robótica industrial.

15. Segunda Geração
 Hilare – 1977
 O Hilare era capaz de andar em ambientes com
obstáculos parcialmente conhecidos.

16. Terceira Geração
 AIBO, o cão robô criado em 1999 pela Sony,
que não só interage com o dono como
também “amadurece” com ele.

18. Quanto as Características Físicas
 Robôs Manipuladores
 Robôs Móveis (com ou sem rodas)
 Bípedes
 Quadrúpedes
 Hexápodes
 Humanóides
 Bípedes com cabeça, tronco e membros

19. Quanto a Aplicação
 Industrial
 Pesquisa
 Militar
 Segurança
 Hobby ou Entretenimento
 Doméstico e pessoal.

20. Manipuladores
 Geralmente fixados em uma base com
um braço atuador

21. Manipuladores
 Componentes Básicos
 Manipulador
 Atuador
 Controle
 Fornecimento de Energia

22. Manipuladores
 Controle
Possui 3 tipos:
 Não servo
○ Não possui sensores. É mais simples
 Servo
○ Possui sensores nas juntas e atuadores
 Servo com controle de caminho
○ Armazena milhares de pontos na trajetória

23. Robôs Móveis
Robôs móveis são capazes de
locomover-se no ambiente em que
estão inseridos.

24. Robôs Móveis
Um robô móvel pode ser decomposto
em:
 Um mecanismo para fazer o robô
locomover-se.
 Um ou mais computadores para controlar
o robô.
 Sensores com os quais o robô obtém
informação do ambiente.

25. Robôs Móveis
Autonomia é a habilidade de tomar suas
próprias decisões e agir.
Pode ser:
 Completa
 Parcial

26. Robôs Móveis
 Robôs Autônomos
Três perguntas básicas em robótica
móvel:
 Onde estou?
 Onde eu estou indo?
 Como eu chego lá?

27. Robôs Móveis
 Onde estou?
 Localização consiste em determinar a
posição do robô no ambiente, utilizando
informações adquiridas pelos sensores

28. Robôs Móveis
 Onde eu estou indo?
 Significa conhecer sua posição objetivo.
 A posição objetivo depende da tarefa a
ser executada.
 A tarefa é informada por um ser humano
ou inferida pelo robô, dependendo de
sua autonomia.

29. Robôs Móveis
 Como eu chego lá?
 O robô precisa planejar sua trajetória,
determinando um caminho no ambiente
entre a posição inicial e a posição final,
evitando obstáculos.

30. Robôs Móveis
Para responder as 3 perguntas o robô
deve
 Ter um modelo do ambiente (fornecido
ou construído autonomamente).
 Perceber e analisar o ambiente.
 Encontrar sua posição no ambiente.
 Planejar e executar seus movimentos.

31. Robôs Móveis
 Exemplos
 Sojourner: primeiro robô em Marte

32. Robôs Móveis
 ASIMO - Anda sobre superfícies
irregulares, reconhece pessoas, abre
portas e responde a comandos de voz

33. Robôs Móveis
 Inteligência Artificial
 Foco no conhecimento, modelos
internos, e raciocínio/planejamento.
 1980s robótica desenvolveu técnicas
mais apropriadas => controle
comportamental e híbrido.

34. Robôs Móveis
 Arquitetura baseada em modelo
 Inteligência artificial clássica.
 Modelagem completa.
 Baseado em função.
 Decomposição horizontal.

35. Robôs Móveis
 Arquitetura baseada em modelo
Percepção
Localização/Mapeamento
Sensores Atuadores
Cognição/Planejamento
Controle de movimento

36. Robôs Móveis
 Arquitetura baseada em Comportamento
Comunicação
Descoberta de Área
Sensores
Detectar Alvo Σ Atuadores
Evitar Obstáculos
Coordenação/
Fusão
Seguir parede E/D

37. Robôs Móveis
Estratégias de Controle
 Controle Reativo
 não pensa, (re)age.
 Controle Deliberativo
 pensa primeiro, age depois.
 Controle Híbrido
 Pensa e age independentemente, em paralelo.

38. Robôs Móveis
Controle com Redes Neurais
Módulo Módulo Módulo
Sensor Controle Atuador

39. Robôs Móveis
Sensores
 Percepção
 Coletar informação sobre o mundo.
 Sensor – um dispositivo elétrico/mecânico/químico
que mapeia um atributo do ambiente para uma medida
quantitativa.

40. Robôs Móveis
Sensores (quanto ao tipo de informação)
 Sensores proprioceptivos:
 medem valores internos do sistema (velocidade do
motor, direção do robô, carga da bateria)
 Sensores exteroceptivos:
 adquirem informação sobre o ambiente (distância de
objetos, intensidade da luz do ambiente)

41. Robôs Móveis
Sensores de direção
 Proprioceptivos (giroscópio, inclinomêtro) ou
exteroceptivos (bússola).
 Usados para determinar a orientação e a
inclinação dos robôs.

42. Robôs Móveis
Sensores de proximidade
 Servem para indicar se o robô está próximo
de algum objeto do mundo.
 Informação de proximidade - Elemento chave
para localização e modelagem do ambiente.

43. Robôs Móveis
Atuadores
Os atuadores utilizados em robótica móvel são
classificados em função da energia que
utilizam para funcionarem.
Os três principais tipos de atuadores são:
 Pneumáticos
 Hidráulicos.
 Elétricos.
 Atuadores

45. Robótica Educacional
Por ter um caráter multidisciplinar
(eletrônica, mecânica e computação) a
robótica é usada como ferramenta de
aprendizado

46. Robótica Educacional
 Lego Mindstorms

47. Robótica Educacional
 Programação para NXT (Lego)
 NXC – Not eXactly C (Não Exatamente C)
 NQC – Not Quite C (Não Muito C)
 Programação para o microcontrolador
PIC

49. Questões Éticas
 Robôs mais Humanos
 Ficção

50. Questões Éticas
 Robôs mais Humanos
 Realidade

51. Questões Éticas
 Futuro
Alguns estudiosos acreditam que no
futuro haverão robôs tão inteligentes
quanto os seres humanos

52. Questões Éticas
 Consequências
 Máquinas podem ter emoções?
 Máquinas podem ser conscientes? (IA
Forte x IA Fraca)
 Terão direitos como os seres humanos?
 Podem representar um perigo para o
homem?
 Limitações tecnológicas deixam essas
questões para o futuro

53. Bibliografia
 Prof. Reinaldo Bianchi - Centro
Universitário da FEI