MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem

Instruções para realização e entrega da atividade:

Todos os campos deverão ser devidamente preenchidos.
É obrigatória a utilização deste formulário para a realização do MAPA (template).
As imagens de cálculos, diagramas ou outras resoluções deverão ser inseridas diretamente no template. Não serão aceitas imagens enviadas separadamente ou fora da estrutura do modelo.
Esta é uma atividade individual. Trabalhos copiados da internet, de outros estudantes ou elaborados integralmente por ferramentas de inteligência artificial (IA) serão zerados.
O trabalho pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde que siga a sua estrutura. Preferencialmente, utilizar a formatação: fonte Arial 12, espaçamento entre linhas 1,5 linhas e texto justificado.
Ao utilizar quaisquer materiais de pesquisa, apresente as referências no final do trabalho em ordem alfabética e conforme as normas da ABNT NBR 6023:2018.
Após inteiramente respondido, coloque um nome simples no seu arquivo para não haver confusão no momento do envio. Se o nome tiver caracteres estranhos, principalmente pontos, ou for muito grande, é possível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho e ele seja zerado;
Você irá entregar apenas UM ARQUIVO com suas respostas. O trabalho deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo doc/docx ou PDF, na forma de anexo no campo de resposta da atividade MAPA. Caso você utilize OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidade.
Ao final do enunciado desta atividade, aqui, no Studeo, há uma caixa de envio de arquivo. Basta clicar e selecionar sua atividade ou arrastar o arquivo até ela.
Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois, uma vez finalizado, você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue.

O uso do template é obrigatório. Atividades enviadas fora do modelo disponibilizado serão desconsideradas para fins de avaliação, sendo atribuída nota zero.

Em caso de dúvidas, entre em contato com seu Professor Mediador.
Desejamos a você um excelente trabalho!

Olá, estudante!

Seja bem-vindo à atividade MAPA da disciplina Imersão Profissional: robótica. Essa atividade encontra-se dividida em duas fases, nas quais você terá que utilizar seus conhecimentos para resolver os problemas propostos. Desejo a você um excelente trabalho!

Prof. Paulo André.

Atividade MAPA
Em uma célula de montagem de uma indústria, um robô manipulador planar realiza operações de pick-and-place entre um alimentador e a esteira de inspeção. Para validar o programa de pontos e o envelope de trabalho antes do comissionamento, a equipe técnica precisa estimar a posição da garra a partir dos ângulos das juntas e dos comprimentos dos elos, sendo esse procedimento rotineiro tanto para a calibração quanto para a manutenção preventiva.
Considere que o robô manipulador planar da Figura 1, com movimento plano vertical, composto por três juntas rotacionais e por três elos (L1, L2 e L3), seja o manipulador utilizado em uma das linhas de montagem. O manipulador robótico tem sua origem em (x0, y0), onde está localizada a primeira junta. Os pontos localizados em (x1, y1) correspondem ao centro da segunda junta, os pontos localizados em (x2, y2) correspondem ao centro da segunda junta. Por fim, os pontos localizados em (x3, y3) definem o centro da garra para a manipulação dos objetos. 
Considere, ainda, que: o ângulo θ1 = 30º, o ângulo θ2 = 45º e o ângulo θ3 = – 60º. As dimensões das juntas são desprezadas em relação ao sistema no todo, e os comprimentos de L1, L2 e L3 são iguais a 2 metros, 1,5 metros e 1 metro, respectivamente. 

Obs.: para o cálculo, utilize três casas decimais.

Figura 1 – Manipulador planar
Fonte: o autor.

Etapa 1: cinemática direta
a) A partir dessas informações, escreva as equações cinemáticas diretas para calcular a posição da garra (x3, y3).
b) Calcule numericamente a posição final do ponto central da ferramenta.
c) Prove que para este manipulador planar, composto por três juntas rotacionais e por três elos e sem articulações adicionais, o ponto (2, 2) é alcançável.

Etapa 2: cinemática inversa
a) Considerando a posição (x, y) e a orientação da garra, quantas soluções existem para o problema inverso nesse caso?
b) Assumindo agora que θ3º = 0, ou seja, o elo 3 está alinhado com o elo 2. Calcule os ângulos θ1 e θ2 das soluções para o problema da cinemática inversa para o ponto central da ferramenta em (1.5, 2).