ATIVIDADE 1 - EMCA - ROBÓTICA DISPOSITIVOS DE MANIPULAÇÃO - 53_2026

 

ATIVIDADE 1 - EMCA - ROBÓTICA DISPOSITIVOS DE MANIPULAÇÃO - 53_2026

QUESTÃO 1

MV-ASSESSORIA

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ATIVIDADE 1
 

Uma empresa Robotics Solutions (ARS) é uma fabricante fictícia de sistemas automatizados para a indústria automotiva. Devido ao aumento da produção de módulos eletrônicos para veículos elétricos, surgiu a necessidade de automatizar uma célula de inspeção e separação de componentes.
Atualmente, o processo é realizado manualmente por operadores, responsáveis por retirar módulos eletrônicos de uma esteira transportadora, posicioná-los sobre uma mesa de inspeção óptica e, posteriormente, armazená-los em caixas conforme sua classificação.
O processo apresenta diversos problemas:
- baixa produtividade;
- fadiga dos operadores;
- erros de posicionamento;
- tempo elevado de ciclo;
- dificuldade de repetibilidade.
Para solucionar esse problema, a empresa decidiu desenvolver um manipulador robótico industrial capaz de executar automaticamente a operação de Pick-and-Place.
Você, como engenheiro, foi contratado para desenvolver todo o projeto do robô, desde sua concepção mecânica até a validação computacional.
O robô deverá retirar módulos eletrônicos de uma esteira transportadora que possui largura de 800 mm e velocidade de 0,30 m/s.

​Características da peça:

As caixas de armazenamento encontram-se posicionadas lateralmente à esteira, conforme imagem a seguir.

Fonte: o autor.

O manipulador deverá possuir alcance suficiente para:
- retirar a peça;
- movimentá-la;
- posicioná-la sobre a estação de inspeção;
- depositá-la na caixa correspondente.

Requisitos do Projeto:
Requisito 1: carga útil mínima: 3 kg (fator de segurança incluso).
Requisito 2: erro máximo de posicionamento: ±0,5 mm.
Requisito 3: tempo máximo de ciclo: 6 s.
Requisito 4: repetibilidade: ±0,1 mm.
Requisito 5: área útil mínima: 1,20 m × 0,80 m.
Requisito 6: distância vertical de 300 mm.
 
Questão 1: Escolha a arquitetura cinemática do robô.
Entre as configurações a seguir, selecione aquela considerada mais adequada para a aplicação. Justifique tecnicamente sua resposta.
- Cartesiano.
- Cilíndrico.
- Esférico.
- SCARA.
- Antropomórfico.
- Paralelo.
A justificativa deverá considerar:
- velocidade;
- precisão;
- custo;
- facilidade de controle;
- espaço ocupado;
- flexibilidade.

Questão 2: Defina o número de graus de liberdade (DOF) considerando: 
- Quantidade de juntas.
- Tipo de cada junta.
- Função de cada uma delas.
Obs.: represente esquematicamente a estrutura do manipulador (será disponibilizado em nossas aulas um arquivo para simulação).

Questão 3: Dimensione os comprimentos dos elos. O manipulador deverá atender a toda área útil.
Por exemplo:
comprimento do elo 1;
comprimento do elo 2;
comprimento do elo 3;
altura da base.
Apresente todas as justificativas necessárias.

Questão 4: Determine matematicamente o espaço de trabalho do manipulador.
Apresente:
- alcance máximo;
- alcance mínimo;
- volume útil;
- regiões inacessíveis.

Questão 5: Faça uma análise crítica do projeto e discuta:
- vantagens;
- limitações;
- aplicações futuras;
- melhorias possíveis.