Em uma fábrica de automóveis, foi solicitado a um Engenheiro de Controle e Automação a especificação de robôs manipuladores para uma célula de produção, onde seriam feitas montagens e soldagens em partes internas e externas de veículos. Após a análise do problema, o engenheiro especificou robôs manipuladores com 6 (seis) graus de liberdade do tipo articulado (antropomorfo) com punho do tipo esférico, e com a opção de controle de impedância para salvaguardar a destruição de peças durante as etapas de montagens e soldagem. Na solução adotada pelo Engenheiro para o problema,
I. seis é o número mínimo de graus de liberdade que possibilita um robô manipulador alcançar um conjunto posição + orientação, especificado em uma tarefa de montagem ou soldagem.
II. a estrutura dos graus de liberdade de posicionamento é de três juntas revolucionárias (RRR), enquanto a estrutura de orientação é de uma junta revolucionária e duas prismáticas (RPP).
III. o controle de impedância faz uso do conceito de impedância mecânica para controlar a força de contato aplicada pelo robô manipulador.
IV. os graus de liberdade estão divididos em três graus para o posicionamento e três graus para a orientação. É correto apenas o que se afirma em
I. seis é o número mínimo de graus de liberdade que possibilita um robô manipulador alcançar um conjunto posição + orientação, especificado em uma tarefa de montagem ou soldagem.
II. a estrutura dos graus de liberdade de posicionamento é de três juntas revolucionárias (RRR), enquanto a estrutura de orientação é de uma junta revolucionária e duas prismáticas (RPP).
III. o controle de impedância faz uso do conceito de impedância mecânica para controlar a força de contato aplicada pelo robô manipulador.
IV. os graus de liberdade estão divididos em três graus para o posicionamento e três graus para a orientação. É correto apenas o que se afirma em
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Estamos falando sobre robôs manipuladores em uma fábrica de automóveis. O engenheiro escolheu robôs com 6 graus de liberdade do tipo articulado (antropomorfo), punho esférico e controle de impedância para proteger as peças durante montagem e soldagem. Precisamos analisar as afirmações I, II, III e IV para ver quais estão corretas com base nessa solução adotada. Vamos precisar entender o que são graus de liberdade, diferentes estruturas de juntas e o que é controle de impedância.
Passo 2
Afirmação I: “Seis é o número mínimo de graus de liberdade que possibilita um robô manipulador alcançar um conjunto posição + orientação, especificado em uma tarefa de montagem ou soldagem.”
Aqui, os graus de liberdade determinam como o robô pode se mover no espaço. Para posicionar e orientar a ferramenta do robô em qualquer direção no espaço tridimensional, geralmente são necessários seis graus de liberdade (três para posição e três para orientação). Então, essa afirmação está correta.
Passo 3
Afirmação II: “A estrutura dos graus de liberdade de posicionamento é de três juntas revolucionárias (RRR), enquanto a estrutura de orientação é de uma junta revolucionária e duas prismáticas (RPP).”
Vamos quebrar isso. As juntas revolucionárias permitem movimentos rotacionais, e as prismáticas permitem movimentos lineares. Uma estrutura comum para posicionamento é usar três juntas que giram (RRR) para atingir diferentes posições no espaço. Para a orientação, geralmente usamos juntas que permitem rotação e, às vezes, translação. No entanto, uma estrutura de uma junta revolucionária e duas prismáticas (RPP) não é típica para a orientação. Portanto, essa afirmação está incorreta.
Passo 4
Afirmação III: “O controle de impedância faz uso do conceito de impedância mecânica para controlar a força de contato aplicada pelo robô manipulador.”
Controle de impedância é uma técnica usada em robótica para regular a interação do robô com o ambiente, ajustando a força e o movimento de acordo com as resistências encontradas. Isso é exatamente o que está sendo descrito na afirmação. Então, essa afirmação está correta.
Passo 5
Afirmação IV: “Os graus de liberdade estão divididos em três graus para o posicionamento e três graus para a orientação.”
Isso se alinha com o que mencionamos na afirmação I. Para controlar completamente a posição e a orientação de uma ferramenta no espaço 3D, você precisa de três graus de liberdade para a posição (movimentos em x, y, z) e três para a orientação (rotação em torno de x, y, z). Portanto, essa afirmação está correta.
Resposta
Estão corretas as afirmações I, III e IV.