Gestão e automação de gestão

Universidade Braz Cubas

Área de Ciências Exatas

Engenharia Mecânica

Engenharia de Controle e Automação

Apostila de

Robótica

Prof. Valdemir Carrara

www.valcar.net

www.carrara.us

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Robótica

Prof. Valdemir Carrara

Índice

Cap. 1 – Introdução

Cap. 2 – Automação da produção

2.1 - História da robótica

2.2 - Automação

Cap. 3 – Fundamentos da Tecnologia de Robôs

3.1 - Nomenclatura

3.2 – Anatomia dos braços mecânicos industriais

3.2.1 – Juntas

3.2.2 – Graus de liberdade

3.2.3 – Cadeias cinemáticas

3.3 – Configuração dos robôs

3.3.1 - Robô cartesiano

3.3.2 - Robô cilíndrico

3.3.3 - Robô esférico ou polar

3.3.4 - Robô SCARA

3.3.5 - Robô articulado ou revoluto

3.3.6 - Robô paralelo

3.4 – Órgão terminal

3.5 – Sensores

3.5.1– Sensor de posição

3.5.2 – Sensor de toque

3.5.3 – Sensor de pressão

3.6 – Sistemas de acionamento

3.6.1 – Acionadores hidráulicos

3.6.2 - Acionadores elétricos

3.6.2.1 - Servomotores

3.6.2.2 – Motor de passos

3.6.3 - Acionadores pneumáticos

3.7 – Métodos de acionamento

3.8.1 - Acionamento indireto

3.8.2 - Acionamento direto

3.8 - Volume de trabalho

3.9 - Dispositivos de entrada para manipuladores

3.10 - Sistema de Controle

3.11 - Programação de robôs

3.12 - Dinâmica do braço robótico

3.12.1 - Precisão dos movimentos

3.13 – Transmissão de potência

3.14 - Precisão cartesiana em juntas robóticas

Cap. 4 – Cinemática e dinâmica de manipuladores

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4.1 – Manipulador RR em movimento plano

4.2 – Manipulador RRR em movimento plano

4.3 – Manipulador RLR em movimento plano

4.4 – Manipulador TRR em movimento no espaço

4.5 – Manipulador TRL:R em movimento no espaço

4.6 – Manipulador VVL:R em movimento no espaço

Cap. 5 – Notação de Denavit-Hartenberg

5.1 - Sistemas de coordenadas da base e do órgão terminal.

5.2 - Matriz de transformação entre os sistemas n−1 e n.

5.3 – Exemplo de aplicação num manipulador VVR:VR.

Apêndice A – Trigonometria

A.1 - Semelhança de triângulos

A.2 - Teorema de Pitágoras

A.3 - Seno, co-seno e tangente

A.4 - Complementos de ângulos

A.5 - Soma e diferença de ângulos

A.6 - Lei dos senos

A.7 - Lei dos co-senos

Apêndice B – Transformações de coordenadas

B.1 – Rotações de coordenadas

B.2 – Rotações ao redor dos eixos cartesianos

B.3 – Translações de coordenadas

B.4 – Transformações compostas

B.5 – Transformações homogêneas

B.6 – Relações inversas

B.7 – Matriz homogênea da transformação composta

Apêndice C – Alfabeto grego

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1 - Introdução

Esta apostila foi preparada para propósitos das disciplinas de Robótica e Princípios de

Robótica, dos cursos de Engenharia Mecânica e Engenharia de Controle e Automação da

Universidade Braz Cubas. A bibliografia utilizada é baseada nos livros clássicos da área, entre

os quais citam-se:

Groover, M. P.; Weiss, M.; Nagel, R. N.; Odrey, N. G. Robótica. Tecnologia e

Programação. McGraw-Hill, São Paulo, 1989. (Edição esgotada). (1)*

Adade Filho, A. Fundamentos de Robótica: Cinemática, Dinâmica e Controle de

Manipuladores Robóticos. Apostila publicada pelo ITA-CTA. São José dos Campos,

1992.

Groover, M. P.; Weiss, M.; Nagel, R. N.; Odrey, N. G. Industrial Robotics: Technology,

Programming, and Applications. McGraw-Hill Higher Education, 1986.

Craig, J. J. Introduction to Robotics: Mechanics and Control (2nd Edition). Addison-

Wesley,