Desenvolvimento de um Ambiente Computacional para a Programação, Geração de Movimentos e a Análise Cinemática de um Robô Didático

Autores

  • Rafael Garcia Ramirez Universidade do Vale de Itajai
  • Paulo Fernando Zem Universidade do Vale de Itajai
  • Gustavo Copini Decol Universidade do Vale de Itajai

DOI:

https://doi.org/10.22456/1982-1654.107271

Palavras-chave:

Cinemática, Geração de Trajetórias, Robótica

Resumo

O Laboratório de Automação e Robótica da universidade possui um kit robótico denominado Robix, formado por um corpo robótico montável, uma unidade controladora e um software de programação chamado Rascal. O software permite a programação dos movimentos, mas apresenta limitações, pois a geração de trajetórias e a análise cinemática não são recursos com os quais o acadêmico consiga interagir de forma didática. Assim, desenvolveu-se um ambiente computacional, usando o Matlab, para a programação, geração de trajetórias e a análise cinemática. A interface gráfica desenvolvida visou a aplicabilidade dos cálculos cinemáticos e de trajetórias, sendo possível modificar e aperfeiçoar os algoritmos pelos acadêmicos. Também, de modo a tornar a solução independente da unidade de controle e visando à flexibilização da conexão com o computador, foi implementada uma interface via USB, que interage com a plataforma Arduino MEGA. Os algoritmos e recursos foram testados com resultados satisfatórios.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Rafael Garcia Ramirez, Universidade do Vale de Itajai

Atua como professor no curso de graduação em Engenharia de Computação e no Programa de Pós Graduação em Computação Aplicada da Universidade do Vale do Itajaí, Santa Catarina. Também atua como professor visitante na Universidade do Estado de Santa Catarina. As áreas de interesse compreendem tecnologias de inclusão social, sistemas embarcados, processamento digital de sinais, controle e automação de sistemas e robótica.

Paulo Fernando Zem, Universidade do Vale de Itajai

Formado em Engenharia Mecânica pela Universidade do Vale de Itajai.

Gustavo Copini Decol, Universidade do Vale de Itajai

Estudante de graduação em Engenharia da Computação.

Referências

ASIMOV Simulador de Robótica e Células de Produção. Manual do Usuário. SENAI-RS, Porto Alegre, 1999.

ALVES, Rafael Machado et al. Uso do Hardware Livre Arduino em Ambientes de Ensino-aprendizagem. Jornada de Atualização em Informática na Educação, v. 1, n. 1, p. 162-187, 2012.

CARDOSO, Fernando Henrique. fwWorkCell: framework para a construção de simuladores didáticos de células de trabalho. 2005. Dissertação (mestrado) – Programa de pós-graduação em Computação, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 2005.

CORKE, P. Robotics Vision and Control. Fundamental Algorithms In MATLAB®. Second Edition, 2017. 580 p.

COSTA, Maria Teresa Ferreira. O uso de recursos educativos abertos (rea): benefícios para alunos e professores. O repositório de acesso aberto de Portugal│ Use of open educational resources (oer): benefits for students and teachers. The Portuguese open access repository. Liinc em Revista, v.8, n.2, setembro, 2012, Rio de Janeiro, p. 402-412.

CRUZ, Daniel Fontan Maia da. Implementação da cinemática inversa de robôs redundantes operando em ambientes confinados no projeto roboturb. 2007. Disponível em:

<https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/90064/245604.pdf?sequence=. Acesso em: 22 jul. 2020.

DAVCEV, K.; KOCESKA, N.; KOCESKI, S. A review of robotic kits used for educationpurposes. In X International Conference of Information Technology and Development of Education ITRO, Zrenjanin, Republic of Serbia, p. 152-155, 2019.

DIEB. Dicionário Interativo da Educação Brasileira, 2013. Disponível em: <https://www.educabrasil.com.br/?q=Rob%C3%B3tica+Educacional>. Acesso em: 12 jul. 2020.

FERNANDES, Carla da Costa. S-Educ: Um Simulador de Ambiente de Robótica Educacional em Plataforma Virtual. 2013. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica e Computação, Universidade Federal do Rio Grande Do Norte, 2013.

FRANCISCO Jr, Nacim Miguel; VASQUES, Carla K.; FRANCISCO, Thiago Henrique Almino. Robótica educacional e a produção científica na base de dados da capes. Revista Electrónica de Investigación y Docencia (REID), n. 4, 2010. p. 35-53.

HOSS, A.; HOUNSELL, M. da Silva; LEAL, A. B. VirBot4u: Um Simulador de Robô usando X3D. In proceeding of: Simpósio de Computação Aplicada – SCA, p. 1- 11. 2009

MAGGI, L. O. et al. 3djpi: An open-source web-based 3d simulator for pololu’s 3pi platform. In IEEE. 21st Symposium on Virtual and Augmented Reality (SVR), p.52–58. 2019.

MURRAY, A. Coronavírus: os robôs usados para eliminar vírus em hospitais. Disponível em: <https://www.bbc.com/portuguese/geral-52038851>. Acesso em: 27 julho.2020

NIKU, S. B. Introdução à Robótica. LTC, 2013. p. 404.

POLONSKII, Mikhail M. Introdução a robótica e mecatrônica. Caxias do Sul: Educs, 1996. p. 142.

RAFAEL, A. et al. Development of an alphabot2 simulator for rpi camera and infrared sensors. In Iberian Robotics conference, p. 502–514. Springer, 2019.

RIA (Robotic Industries Association). North American Robotics Shipments Grow in 2013 While New Orders Contract. Disponível em:< http://www.robotics.org/content-detail.cfm/Industrial-Robotics-News/North-American-Robotics-Shipments-Grow-in-2013-While-New-Orders-Contract/content_id/4648> Acesso em: 09 jun. 2014

ROBIX. Contents of the Robix. Disponível em:< http://www.robix.com/contents.html>. Acesso em: 22 jun. 2020

ROSÁRIO, João Maurício. Princípios Princípios de Mecatrônica. 2.ed. Pearson Prentice Hall: São Paulo, 2005. p. 356.

TSAI, Lung-wen. Robot analisis: the mechanics of serial and parallel manipulators. Nova York: John Wiley & Sons, 1999. p. 520.

XBOT, 2017. Disponível em: <http://www.xbot.com.br/educacional/curumim/>. Acesso em: 05 maio 2020.

Downloads

Publicado

2021-06-10

Como Citar

RAMIREZ, R. G.; ZEM, P. F.; DECOL, G. C. Desenvolvimento de um Ambiente Computacional para a Programação, Geração de Movimentos e a Análise Cinemática de um Robô Didático. Informática na educação: teoria &amp; prática, Porto Alegre, v. 24, n. 1 Jan/Abr, 2021. DOI: 10.22456/1982-1654.107271. Disponível em: https://www.seer.ufrgs.br/index.php/InfEducTeoriaPratica/article/view/107271. Acesso em: 19 ago. 2022.