Automação da produção

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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

3.4 – Configuração de punhos

3.5 – Órgão terminal

3.6 – Sistemas de acionamento

3.6.1 – Acionadores hidráulicos

3.6.2 - Acionadores elétricos

3.6.3 - Acionadores pneumáticos

3.7 – Métodos de acionamento

3.8 – Transmissão de potência

3.9 - Sistema de Controle

3.9.1 – Seqüência fixa

3.9.2 – Controle por repetição

3.9.3 – Controle com re-alimentação externa

3.10 - Dinâmica do braço robótico

3.10.1 – Precisão dos movimentos

3.10.2 – Velocidade de movimento

3.10.3 – Estabilidade

3.10.4 – Repetibilidade

3.10.5 – Complacência

3.11 – Sensores de movimento e posição

3.12 – Sensores externos

3.13 – Programação robótica

3.14 – Volume de trabalho

3.15 – Precisão cartesiana em juntas robóticas

3.16 – Aplicações de robôs

Cap. 4 – Cinemática e dinâmica de manipuladores

4.1 – Manipulador RR em movimento plano

4.2 – Manipulador RRR em movimento plano

4.3 – Manipulador RLR em movimento plano

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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:

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

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

1992.

Angeles, J. Fundamentals of robotic mechanical systems: theory, methods, and algorithms.

2nd ed. Springer-Verlag, New York, 2003.

Asada, H.; Slotine, J.-J. E. Robot Analysis and Control. John Wiley and Sons, New York,

1986.

Bolton, W. Engenharia de controle. São Paulo, SP: Makron Books,1995.

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

1989.

Fu, K. S. Robotics: Control, Sensing, Vision and Inteligence. McGrall-Hill, New York, 1987.