Introdução à área de Robótica; Robôs Manipuladores Industriais (tipos); Robôs Móveis (tipos); Aplicações de robôs; Tendências na área de robótica (2011). Prof. Fernando Passold, E.E, MsC, Dr.Eng. em Automação de Sistemas na área de robótica industrial (robôs manipuladores) - UFSC/2004.

1. fpassold@upf.br
Avanços na área de Robótica Industrial & Robótica Móvel
Prof.&Dr.&Eng.&Fernando&Passold
VI Semana Acadêmica/Curso de Física –
UPF (26/10/2011)
1

2. fpassold@upf.br
Prof.&Dr.&Eng.&Fernando&Passold
Tendência Atual:
• Robôs Manipuladores mais rápidos e
leves;
• Colônias de Robôs (usando nano-
robôs);
• Uso com Etiquetas RFID
• Uso em Sensoriamento Remoto
• Uso de Métodos de Otimização
• Inclusão de Algoritmos de
Aprendizado
• Uso de Processamento de Imagens
Avanços na área de Robótica Industrial & Robótica Móvel
2

3. fpassold@upf.br
ALGUMAS&DEFINIÇÕES...
Seguem
3

4. fpassold@upf.br
Origem da palavra “robot”:
La palabra "robot" viene de la obra de Karel
Capek, RUR (Rossum's Universal Robots),
escrito en 1920, en la lengua checa y estrenada
1921. En la obra, la palabra se refiere a las
formas de vida creadas artificialmente. Robots
con nombre en la obra son: Mario, Sila; Radio;
Primus y Helena. Los robots de Capek son
máquinas biológicas que se ensamblan, en
contraposición a crecido o nacido
Definições
4
4

5. fpassold@upf.br
A palavra “robot”:
La palabra "robot" viene de la obra de Karel
Capek, RUR (Rossum's Universal Robots),
escrito en 1920, en la lengua checa y estrenada
1921. En la obra, la palabra se refiere a las
formas de vida creadas artificialmente. Robots
con nombre en la obra son: Mario, Sila; Radio;
Primus y Helena. Los robots de Capek son
máquinas biológicas que se ensamblan, en
contraposición a crecido o nacido
Definições
5
1954:&Programmed&ArBcle&Transfer
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&George&Charles&Devol,&Jr.&foi&o&inventor
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&do&primeiro&robô&industrial,&chamado
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&Unimate&(Universal&AutomaBon&).&Ele&
fundou&a&primeira&fábrica&de&robôs:&UnimaBon&robot.&
Era&uu&robô&de&manipulação&de&materiais&e&logo&foi&
seguido&pelos&robôs&de&solda&e&outras&aplicações.&
5

6. fpassold@upf.br
Tipos&de&Robôs:
• Manipulador&
• Móvel&manipulado&(ou&teleguiado)
• Móvel&autônomo
6

7. fpassold@upf.br
1978: PUMA (Programmable Universal
Machine for Assembly)
Em 1975, A Unimation mostrou seus
primeiros resultados. Em 1978, o
robô PUMA (Programmable Universal
Machine para la Asamblea General) foi
desenvolvido pela Unimation de
Vicarm (Víctor Scheinman) com apoio
da General Motors.
Robôs-
Manipuladores
- Primeiros
- Passos
7
7

8. fpassold@upf.br
Principal “cliente”:
Indústria Automotiva
8
Robôs Manipuladores
(Industriais):
8

9. fpassold@upf.br
TIPOS DE ROBÔS MANIPULADORES 9
9

10. fpassold@upf.br
TIPOS DE ROBÔS MANIPULADORES 9
9

11. fpassold@upf.br
TIPOS DE ROBÔS MANIPULADORES 9
9

12. fpassold@upf.br
TIPOS DE ROBÔS MANIPULADORES: TENDÊNCIAS
10
Parallel&kinemaBc&machine:
Acelerações&até&10G!
KUKA&light&weight&robot&arm:&7&d.o.f.&
relação&peso&x&capacidade&de&carga:&1:1
(antes,&`pico:&4:1,&3:1)
10

13. fpassold@upf.br
• => 92% Controle de Posição
Montagem chasis de carros;
Soldas;
Pintura;
Cortes;
Paletização.
Robôs&Manipuladores
• 90% Industria automotora.
11
92%
8%
Posição
Força
11

14. fpassold@upf.br
Robôs&Manipuladores
90%&Controle&de&Posição.
8%&Equipados&com&sensor&de&força.
8%
92%
Força Posição
12

15. fpassold@upf.br
Robô&Manipulador
• Tendência atual:
– Robôs flexíveis;
– rápidos;
– leves;
– programado por demonstração
(capacidade de aprendizado –
requer sensor de força).
– alguns com sensor de força
(bastante caro $$$)
13
Testes realizados durante tese doutorado —> Controle
de Força no eixo Z (robô compensando para 200 gr de
pressão / 200 N): “Controle Neural de Posição e Força
em Manipuladores Robóticos”, Fernando Passold, Dr.Eng.
Thessis, DAS/UFSC (2004). Video: http://
usuarios.upf.br/~fpassold/SCARA/index.html
13

16. fpassold@upf.br
Controle&de&Força
(Recente,&industrialmente&>&2007)
Robôs-Manipuladores
15
Polimento de molde de garrafa PET
Robô cujo efetuador final é uma ferramenta
abrasiva no formato de bola
15

17. fpassold@upf.br
Controle&de&Força
(Recente,&industrialmente&>&2007)
Robôs-Manipuladores
15
Polimento de molde de garrafa PET
Robô cujo efetuador final é uma ferramenta
abrasiva no formato de bola
15

18. fpassold@upf.br
Controle&de&Força
(Recente,&industrialmente&>&2007)
Robôs-Manipuladores
16
Polimento de molde de garrafa PET
Robô cujo efetuador final é uma ferramenta
abrasiva no formato de bola
Diagrama em blocos do sistema de controle de posição/força.
16

19. fpassold@upf.br
Controle&de&Força
(Recente,&industrialmente&>&2007)
Robôs-Manipuladores
18
Resultado do Polimento de molde de garrafa PET
Robô cujo efetuador final é uma ferramenta
abrasiva no formato de bola
CAD/CAM-based position/force controller for a mold polishing robot,
Fusaomi Nagata a,*, Tetsuo Hase b, Zenku Haga b, Masaaki Omoto b, Keigo Watanabe c,
Mechatronics 17 (2007) 207–216.
18

20. fpassold@upf.br
Controle&de&Força
(Recente,&industrialmente&>&2007)
Robôs-Manipuladores
18
Resultado do Polimento de molde de garrafa PET
Robô cujo efetuador final é uma ferramenta
abrasiva no formato de bola
Respostas do sistema.
CAD/CAM-based position/force controller for a mold polishing robot,
Fusaomi Nagata a,*, Tetsuo Hase b, Zenku Haga b, Masaaki Omoto b, Keigo Watanabe c,
Mechatronics 17 (2007) 207–216.
18

21. fpassold@upf.br
Robô&Manipulador
• Tendência atual:
– Robôs flexíveis;
– Cadeia Cinemática Paralela;
– Rápidos;
– Leves;
– Programado por demonstração
(capacidade de aprendizado –
requer sensor de força).
– Alguns com sensor de força
(bastante caro $$$)
19
Outros&videos:
YouTube:&The&easy&way&of&programming&ABB&robots&(.mp4)
This&video&shows&a&lead&through&programming&and&automaBc&path&learning&method&based&on&the&Force&Control&Technology&(hkp://www.youtube.com/watch?
v=acJ3WDnoDCM)
19

22. fpassold@upf.br
Robô-
Manipulador
Tendências atuais:
Uso do sensor de força:
Tarefas de polimento;
Desbaste;
Inserção de peças
20
ATI Industrial Automation's Six-Axis Force/Torque Sensors are utilized in ABB's
RobotWare Assembly FC. RW Assembly FC adds sensor feedback to the robot's
positioning and allows the robot to search for the correct assembly position. Forces
and torques are measured by the sensor at the wrist of the robot giving it a tactile
sense of touch. ATI's Sensors and ABB's system makes it possible to automate tasks
which earlier required skilled personnel or complex assembly machines. Visit www.ati-
ia.com for more information.
YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=4Ro6rQbePqE (07/04/2009)
20

23. fpassold@upf.br
Robô-
Manipulador
Tendências Atuais:
Uso na Industria de Alimentos
21
ABB Robots installed by RG Luma are helping specialist food
company Honeytop to speed up its pancake production and
improve health, safety & hygiene. William Eid a director of
Honeytop comments "This is our first investment in robotics
technology and we have not experienced a single issue since
the installation 6 months ago"
YouTube: http://www.youtube.com/watch?
v=wg8YYuLLoM0&NR=1 (23/09/2009)
21

24. fpassold@upf.br
Robô-
Manipulador
Tendências Atuais:
Uso na Industria de Alimentos
22
Video Courtesy of Adept technology and via RobotBuzz –
This robot has broken the 300 cycle per minute barrier for a
Pick and Place robot.
YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=u6KW8fIBjr8
(03/11/2009)
22

25. fpassold@upf.br
Tendências&Atuais:
Tarefas&CooperaBvas&(entre&robôs)
Robô
Manipulador
ABB&Robot&q&CinterMex&2005
YouTube:&hkp://www.youtube.com/watch?v=R7jNOYjCDTY&(26/06/2006) 23
23

26. fpassold@upf.br
Robó8ca-Industrial:-Tendências
PickqandqPlace&+&visão&computacional
24
Até aqui enm 28/03/14, sexta-
feir.
24

27. fpassold@upf.br
Robôs&Móveis&Teleqoperados
25

28. fpassold@upf.br
Robôs&Móveis&Autônomos
Características:
• Mobilidade;
• Autonomia;
• Certa “inteligência”;
• Braço manipulador
(“garra”)?
26

29. fpassold@upf.br
AGVs:&
Automated&Guided&Vehicles
Robôs-Móveis-na-Industria
27
Combinação&braço&
manipulador&+&plataforma&
móvel.
Mescla&navegação&autônoma&+&
carga/descarga&manual
27

30. fpassold@upf.br
Tipos/Aplicações&Robôs&Móveis:
• Aquáticos;
• Aéreos;
• Exploração Espacial;
• Uso em Agricultura e Eng.
Florestal;
• Uso em Construção Civil;
• Uso em ambientes perigosos;
• Em mineração
• Para busca e resgate;
• Veículos inteligentes;
• En Medicina – integração em
procedimentos cirúrgicos;
• Em reabilitação e saúde;
• Domésticos (entretenimento)
• Fins Educativos.
28
28

31. fpassold@upf.br
Haga&clic&para&modificar&el&esBlo&de&texto&del&
patrón
Robôs-Móveis-Aquá8cos
29
29

32. fpassold@upf.br
...
Robôs-Móveis-Aéreos:
UAVs
30
30

33. fpassold@upf.br
.
Robôs-(Móveis):
Exploração-Espacial
31
31

34. fpassold@upf.br
.
Robôs-(Móveis):
Exploração-Espacial
32
32

35. fpassold@upf.br
.
Robôs-(Móveis):
Exploração-Espacial
32
32

36. fpassold@upf.br
.
Robôs-(Móveis):-
Uso-em-Eng.-Florestal
33
33

37. fpassold@upf.br
Robôs-(Móveis):
Construção-Civil
34
34

38. fpassold@upf.br
Robôs-(Móveis):
em-Mineração
35
35

39. fpassold@upf.br
.
Robôs:
Área-de-Reabilitação-
(fisioterapia)
36
36

40. fpassold@upf.br
Robôs:
Área-de-Reabilitação-
(fisioterapia)
37
37

41. fpassold@upf.br
Aspirador&de&pór:
Samsung&no&es&nueva&en&esto&de&crear&
aspiradoras&raritas,&pero&el&úlBmo&diseño&de&
la&compañía&espera&plantar&cara&a&nuestra&
adorada&Roomba,&auténBco&peso&pesado&en&
el&segmento&de&los&chupópteros&
automaBzados.&La&Hauzen&VCqRE70V&equipa&
en&su&atracBvo&chasis&exterior&una&cámara&
con&la&que&puede&ver&lo&que&Bene&a&su&
alrededor,&y&(aquí&viene&lo&bueno)&mapear&
habitaciones&enteras&para&memorizar&su&
propio&mapa&de&tu&apartamento.&Al&igual&que&
la&Automower&(¿Benes&ya&la&tuya?)&este&
cacharro&también&sabe&correr&directamente&
a&su&base&cuando&toca&recargar&las&baterías,&
por&lo&que&nunca&tendrás&que&preocuparte&
de&comprar&pilas.&Una&excusa&menos&para&
sacar&la&escoba&antes&de&que&venga&la&suegra.&
Robôs
“Domés8cos”
38
38

42. fpassold@upf.br
Aspirador&de&pór:
Samsung&no&es&nueva&en&esto&de&crear&
aspiradoras&raritas,&pero&el&úlBmo&diseño&de&
la&compañía&espera&plantar&cara&a&nuestra&
adorada&Roomba,&auténBco&peso&pesado&en&
el&segmento&de&los&chupópteros&
automaBzados.&La&Hauzen&VCqRE70V&equipa&
en&su&atracBvo&chasis&exterior&una&cámara&
con&la&que&puede&ver&lo&que&Bene&a&su&
alrededor,&y&(aquí&viene&lo&bueno)&mapear&
habitaciones&enteras&para&memorizar&su&
propio&mapa&de&tu&apartamento.&Al&igual&que&
la&Automower&(¿Benes&ya&la&tuya?)&este&
cacharro&también&sabe&correr&directamente&
a&su&base&cuando&toca&recargar&las&baterías,&
por&lo&que&nunca&tendrás&que&preocuparte&
de&comprar&pilas.&Una&excusa&menos&para&
sacar&la&escoba&antes&de&que&venga&la&suegra.&
Robôs
“Domés8cos”
39
39

43. fpassold@upf.br
Robôs Modulares e
auto-reconfiguráveis.
Robôs-Móveis:
Outras-Tendências:
40
40

44. fpassold@upf.br
Robôs Modulares e
auto-reconfiguráveis.
Robôs-Móveis:
Outras-Tendências:
41
41

45. fpassold@upf.br
> Estudo de algoritmos de
Localização e Mapeamento
Simultâneo (indoor, outdoor).
> Aprendizado de Máquina.
> Colônia de Robôs (comportamento
cooperativo, sinergia entre agentes
inteligentes: stigmetry).
Robôs-Móveis
Área-Acadêmica
42
42

46. fpassold@upf.br
> Estudo de algoritmos de
Localização e Mapeamento
Simultâneo (indoor, outdoor).
> Aprendizado de Máquina.
> Colônia de Robôs (comportamento
cooperativo, sinergia entre agentes
inteligentes: stigmetry).
Robôs-Móveis
Área-Acadêmica
44
44

47. fpassold@upf.br
Colônia&de&Robôs
• Grupo&de&“agentes”&(no&caso,&robôs&
móveis&que&podem&ser&todos&
homogêneos&–&“swarm”&ou&
heterogêneos)&que&trabalham&de&forma&
colaboraBva&e&cooperaBva&resultando&
num&comportamento&próprio&de&um&
grupo&(ou&comunidade),&similar&ao&que&
ocorre&em&comunidades&de&insetos&
como&as&formigas.
• Podem&ser&implementados&usando&
abordagem&de&MulBqagentes1&(daí&a&
referencia&anterior&a&agentes).
1- Novo&paradigma&da&área&de&Inteligência&
ArBficial.
45

48. fpassold@upf.br
Colônia&de&Robôs
• Grupo&de&“agentes”&(no&caso,&robôs&
móveis&que&podem&ser&todos&
homogêneos&–&“swarm”&ou&
heterogêneos)&que&trabalham&de&forma&
colaboraBva&e&cooperaBva&resultando&
num&comportamento&próprio&de&um&
grupo&(ou&comunidade),&similar&ao&que&
ocorre&em&comunidades&de&insetos&
como&as&formigas.
• Podem&ser&implementados&usando&
abordagem&de&MulBqagentes1&(daí&a&
referencia&anterior&a&agentes).
1- Novo&paradigma&da&área&de&Inteligência&
ArBficial.
46

49. fpassold@upf.br
MulBqagentes
•&Paradigma&recente&da&área&de&IA;
•&Visa&introduzir&robustez&ao&sistema.
Extraído&de:&Modeling&the&Ambient&Intelligence&ApplicaBon
System:&Concept,&SoÄware,&Data,&and&Network&Chen&Rui,&Hou&Yiq
bin,&Member,&IEEE,&Huang&Zhangqqin,&Member,&IEEE;&IEEE&
TRANSACTIONS&ON&SYSTEMS,&MAN,&AND&CYBERNETICS—PART&C:&
APPLICATIONS&AND&REVIEWS,&VOL.&39,&NO.&3,&MAY&2009&&and&He&
Jian
&
47

50. fpassold@upf.br
Inteligência&ArBficial&|&Aprendizado
48

51. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Controle-Automa8zado-de-estoque:
Usando-tags-RFID-+-robôs-móveis*&!
– Localizar&mercadorias,
– Definir&posicionamento&das&mercadorias&
(função&da&sazonalidade,&espaço&manobras,&
período&de&tempo&até&liberação&–&problema&de&
oBmização).
• Ex:&Supermercado&(mais&restrições:&controle&de&prazos&
de&validade,&questões&de&markeBng).
Ex:&Porto&Seco:&agilizar&despacho&mercadorias.
– Levar&em&conta&idiossincrasias&dos&
operadores?&(sistema&com&capacidade&de&
aprendizado).
– *Pode&ser&um&(ou&mais)&ponte(s)&rolante(s)&
automaBzada&(robô&de&Gantry).
49

52. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Robôs&para&Coleta&Remota&
de&amostras&biológicas&e&
geológicas
• Controle&ecológico,&
exploração&de&minerais.
• 1&único&ou&uma&colméia.
Robô tuna (MIT)
50

53. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Robôs&para&Verificações&
(Manutenção&PrevenBva)&
• Verificar&estado&de&pás&de&
grandes&turbinas,&de&oleodutos,&...
• Realizar&inspeção&de&linhas&de&
transmissão&aéreas,&de&túneis&
aquáBcos&(hidroelétricas),&...
• Esperado&incremento&brutal&com&
chegada&dos&nanoqrobôs):
51

54. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Robôs&automaBzação&de&portos&maríBmos&(ou&mesmo&
secos).&Inclui&empilhadeiras,&guindastres&e&mesmo&
caminhões.
Austrália:&Porto&de&Brisbane.
hkp://www.patrick.com.au/IRM/Content/technology/autostrad.html.
52

55. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Robôs&automaBzação&de&portos&maríBmos&(ou&mesmo&
secos).&Inclui&empilhadeiras,&guindastres&e&mesmo&
caminhões.
Austrália:&Porto&de&Brisbane.
hkp://www.patrick.com.au/IRM/Content/technology/autostrad.html.
&
•&18&autonomous&
straddle(carriers;
•&Contêineres&de&até&65&TONS;
•&Até&30&Km/h&+&120&TONS;
•&30&contêineres/hora.
•&Sem&incidentes&(2005&–&2007)
52

56. fpassold@upf.br
Robôs-(Móveis):
em-Automação-Portuária
53
Porto&de&Brisbane,&Austrália
Desde&2005.&
18&Guindastres&automaBzados;
120&ton&@&30&km/h;
30&conteiners/hora.
53

57. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Robôs&uso&na&Agricultura:
• Agricultura&de&precisão,&
controle&de&pragas,&
pulverização&e&colheitas&
automaBzadas,&etc.
54

58. fpassold@upf.br
Possíveis&Aplicações
• Sensoriamento&Remoto:
• Coleta&(remota)&de&dados&
atmosféricos&(prevenção&de&
alagamentos);
• Coleta&(remota)&de&condições&
tráfego&(contador&de&carros,&
detecção&incidentes&–&possível&
uso&de&câmeras&+&sensores&
induBvos);
• Supervisão&de&cabeças&de&gado&
no&campo&(usando&eBquetas&
RFqID,&WiqMax)
55

59. fpassold@upf.br
Detecção de faixas na pista (mantêm
condução ou alerta para saída de
faixa - motorista sonolento!?).
Detecção de veículos na contramão
(perigo).
Leitura (reconhecimento),
interpretação e alertas automáticos
(“inteligentes”) relacionados com
sinalização da estrada.
Detecção de aproximação muita
rápida contra carro seguinte.
Veículos-“inteligentes”
56
56

60. fpassold@upf.br
Detecção de faixas na pista (mantêm
condução ou alerta para saída de
faixa - motorista sonolento!?).
Detecção de veículos na contramão
(perigo).
Leitura (reconhecimento),
interpretação e alertas automáticos
(“inteligentes”) relacionados com
sinalização da estrada.
Detecção de aproximação muita
rápida contra carro seguinte.
Veículos-“inteligentes”
57
57

61. fpassold@upf.br
OBRIGADO
Fim
59
59

62. fpassold@upf.br
• Palavras-chave:(
– Inteligência(Computacional;(Redes(Neurais(Ar=ficiais;(
Robôs(Manipuladores;(Controle(de(posição;(Controle(de(
força.
• Áreas(de(Aplicação:(
– Engenharia(Elétrica(:(Eletrônica(Industrial,(Sistemas(e(
Controles(Eletrônicos,(Controle(de(Processos(Eletrônicos,(
Retroalimentação.(
– Engenharia(Mecânica:(Processos(de(Fabricação,(
Robo=zação.(Indústria(Metal-Mecânica;(de(Controle(de(
Qualidade(e(Produ=vidade;(Fabricação(de(Equipamentos(
de(Instrumentação(Médico-Hospitalares,(Instrumentos(de(
Precisão(e(Óp=cos,(Equipamentos(Para(Automação(
Industrial,((
Doutorado:&
Controle&Neural&de&Posição&e&Força&em&Manipuladores&
RobóBcos&(2004).
62

63. fpassold@upf.br
Redes&Neurais&ArBficiais:
• Aplicações:
– Reconhecimento(de(padrões(
(caracteres,(etc),
– Capacidade(de(Aprendizado(
(supervisionado(ou(não).
– Algoritmos(de(treinamento(off-
line((sistemas(de(
reconhecimento(e(diagnós=co)(
ou(on-line((área(de(controle)
63

64. fpassold@upf.br
Doutorado:&
Controle&Neural&de&Posição&e&Força&em&Manipuladores&
RobóBcos&(2004).
• Palavras-chave:(Inteligência(Computacional;(Redes(
Neurais(Ar=ficiais;(Robôs(Manipuladores;(Controle(
de(posição;(Controle(de(força.
• Áreas(de(Aplicação:(
– Engenharias(/(Área:(Engenharia(Elétrica(/(Subárea:(
Eletrônica(Industrial,(Sistemas(e(Controles(
Eletrônicos(/(Especialidade:(Controle(de(Processos(
Eletrônicos,(Retroalimentação.(
– Engenharias(/(Área:(Engenharia(Mecânica(/(Subárea:(
Processos(de(Fabricação(/(
Especialidade:Robo=zação.(Setores(de(a=vidade:(
Indústria(Metal-Mecânica;(Qualidade(e(
Produ=vidade;(Fabricação(de(Equipamentos(de(
Instrumentação(Médico-Hospitalares,(Instrumentos(
de(Precisão(e(Óp=cos,(Equipamentos(Para(
Automação(Industrial,((
64

65. fpassold@upf.br
Doutorado:&
Controle&Neural&de&Posição&e&Força&em&Manipuladores&
RobóBcos&(2004).
• Palavras-chave:(Inteligência(Computacional;(Redes(
Neurais(Ar=ficiais;(Robôs(Manipuladores;(Controle(
de(posição;(Controle(de(força.
• Áreas(de(Aplicação:(
– Engenharias(/(Área:(Engenharia(Elétrica(/(Subárea:(
Eletrônica(Industrial,(Sistemas(e(Controles(
Eletrônicos(/(Especialidade:(Controle(de(Processos(
Eletrônicos,(Retroalimentação.(
– Engenharias(/(Área:(Engenharia(Mecânica(/(Subárea:(
Processos(de(Fabricação(/(
Especialidade:Robo=zação.(Setores(de(a=vidade:(
Indústria(Metal-Mecânica;(Qualidade(e(
Produ=vidade;(Fabricação(de(Equipamentos(de(
Instrumentação(Médico-Hospitalares,(Instrumentos(
de(Precisão(e(Óp=cos,(Equipamentos(Para(
Automação(Industrial,((
Papel&da&RN:
Compensação&dinâmica&
onqline:
Baixo&ruído:
Aumento&da&
precisão.
64

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Doutorado:&
Controle&Neural&de&Posição&e&Força&em&Manipuladores&
RobóBcos&(2004).
Fig.:&Feedforward&ErrorqLearning&Controller
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67. fpassold@upf.br
Doutorado:&
Controle&Neural&de&Posição&e&Força&em&Manipuladores&
RobóBcos&(2004).
Fig.:&Feedforward&ErrorqLearning&Controller
65

68. fpassold@upf.br
Doutorado:&
Controle&Neural&de&Posição&e&Força&em&Manipuladores&
RobóBcos&(2004).
• Palavras-chave:(Inteligência(Computacional;(Redes(
Neurais(Ar=ficiais;(Robôs(Manipuladores;(Controle(
de(posição;(Controle(de(força.
• Áreas(de(Aplicação:(
– Engenharias(/(Área:(Engenharia(Elétrica(/(Subárea:(
Eletrônica(Industrial,(Sistemas(e(Controles(
Eletrônicos(/(Especialidade:(Controle(de(Processos(
Eletrônicos,(Retroalimentação.(
– Engenharias(/(Área:(Engenharia(Mecânica(/(Subárea:(
Processos(de(Fabricação(/(
Especialidade:Robo=zação.(Setores(de(a=vidade:(
Indústria(Metal-Mecânica;(Qualidade(e(
Produ=vidade;(Fabricação(de(Equipamentos(de(
Instrumentação(Médico-Hospitalares,(Instrumentos(
de(Precisão(e(Óp=cos,(Equipamentos(Para(
Automação(Industrial,((
Fig.:&Relação&Custo&x&Beneácio.
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Disciplinas&Ministradas&–&UPF&(Eng.&Elétrica)
• Introdução&à&Engenharia&Elétrica:&introduzi&em&2006&o&uso&de&
kits&LEGO&hkp://usuarios.upf.br/~fpassold/LEGO/)
• Circuitos&Digitais&(I&e&II):&Eletrônica&Digital,&em&(II)&é&exigido&
um&Projeto&Final&da&Disciplina&que&corresponde&a&30%&da&
média&semestral.
• Laboratórios&de&Circuitos&Digitais&(I&e&II):&experimentos&
práBcos&de&Circuitos&Digitais&I&e&II&(pasBlhas&TTL);
• InformáBca&Aplicada&Para&Engenharia&Elétrica&(I&e&II):&
linguagem&ANSIqC
• Laboratório&de&Controle&AutomáBco&II&(linha&de&
Mecatrônica):&experimentos&práBcos&relacionados&com&
algoritmos&de&controle&por&computador;&PID&,&experiências&
praBcas&com&processo&de&"Bolaq&qTubo”&
• Programação&Mecatrônica:&uso&de&MATLAB&para&introduzir&
lógica&de&programação&(anBgo&curso&seqüencial&de&
Mecatrônica&da&UPF)
• Orientação&de&Projetos&De&Graduação&(TCCs:&Trabalhos&de&
Conclusão&de&Curso).&
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Disciplinas&Lecionadas
• Circuitos&Digitais&(I&e&II,&UPF,&
PUCV)
• Controle&AutomáBco&(PUCV)
• Lab.&Controle&AutomáBco&II&
(“Digital”)&(UPF)
• Linguagens&de&Programação&
(Pascal,&C,&MATLAB)
• RobóBca&Móvel&
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71. fpassold@upf.br
• Circuitos&Digitais&(I&e&II,&UPF,&
PUCV)
• Controle&AutomáBco&(PUCV)
• Lab.&Controle&AutomáBco&II&
(“Digital”)&(UPF)
• Linguagens&de&Programação&
(Pascal,&C,&MATLAB)
• RobóBca&Móvel&
Disciplinas&Lecionadas
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72. fpassold@upf.br
• Circuitos&Digitais&(I&e&II,&UPF,&
PUCV)
• Controle&AutomáBco&(PUCV)
• Lab.&Controle&AutomáBco&II&
(“Digital”)&(UPF)
• Linguagens&de&Programação&
(Pascal,&C,&MATLAB)
• RobóBca&Móvel&
Disciplinas&Lecionadas
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73. fpassold@upf.br
Orientação&de&TCCs&–&UPF&(Eng.&Elétrica)
• Orientação&de&Projetos&De&Graduação&(TCCs:&Trabalhos&de&
Conclusão&de&Curso):
– Processo-da-Bola-&-Tubo-(kit&autônomo,&firmware&atualizável,&
comunicação&e&bypass&via&porta&serial&PC);
– Controle-de-robô-bípede-usando-MATLAB/Simulink-(11&d.o.f..,&
controle&via&MATLAB&+&porta&paralela&PC);
– Sistema-microprocessado-carregador/ciclador-de-baterias-
especiais-(capaz&de&recarregar&5&diferentes&Bpos&de&bateria:&
NiCd,-NiMH,-SLA,-LiaIon-e-LiaPo-e&determinar&vida&úBl&real&da&
bateria);
– Computador-de-Bordo-Automo8vo-(DSPic&18F6585&+&
barramento-CAN-+&interface&gráfica&LCD&de&128&x&64&pixels)
– Controlador-Automá8co-para-Barras-de-Pulverização-Agrícola-
(sobe/baixa&barra,&controle&manual/auto,&ajuste&da&altura).
Obs.:&TCCs&duram&1&semestre&na&UPF
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74. fpassold@upf.br
Disciplinas&Ministradas&–&PUCV&(Eng.&Eletrônica)
• Sistemas-Digitais:-Eletrônica-Digital-
Combinacional&e&Seqüencial&num&único&
semestre;
• Robó8ca-Industrial:&2&encontros&semanais&+&1&
taller&práBco&quase&semanal&usando&5&kits&
Lego&NXT.&1ª&Parte:&Robôs&Manipuladores,&2ª&
Parte:&Robôs&Móveis.&(optaBva).
• Controle-Automá8co:&conceitos&básicos&da&
área&de&controle&“analógico”&tradicional,&farto&
uso&de&MATLAB.&Provas&no&Lab.&De&Info.&
Usando&MATLAB&(inovador).
• Orientação-de-Projetos-de-Conclusão-de-
Curso-(TCCs).
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TCCs/PUCV&(Eng.&Civil&Eletrônica,&6&anos)
• Projeto&e&Desenvolvimento&de&um&sistema&embarcado&de&
visão&arBficial&para&contagem&e&discriminação&de&objetos&em&
movimento&(Diseño(Y(Desarrollo(De(Un(Sistema(Embebido(De(
Visión(Ar=ficial(Para(La(Cuenta(Y(Discriminación(De(Objetos(
En(Movimiento):&contagem&de&salmões&numa&correia&
transportadora&em&movimento.&Uso&de&sensor&de&imagem&
CCD.&Baixo&custo&(componentes:&Chile:&US$&&390,00).&
Envolveu&convenio&com&empresa&empreendedora.
• SLAM&Aplicado&(a&RobóBca&Móvel):&estudo&de&algoritmos&
para&Localização&e&Mapeado&Simultâneos&(uso&em&robóBca&
móvel,&filtros&de&par`culas).
• Desenvolvimento&de&uma&Plataforma&móvel&para&fins&
acadêmicos&(Desarrollo(de(una(Plataforma(Robó=ca(Móvil(
para(fines(académicos).&Conta&com&cinturão&de&sensores&de&
distancia&(infravermelho&e&ultrassom),&servomotores&de&
velocidade,&placa&Arduino&ATMega128,&netbook&com&HD&de&
estado&sólido&executando&MicrosoÄ&RoboBcs&Studio&
(simulador&de&robôs&da&MicrosoÄ).&Custo&material,&Chile:&US$&&
1,725.00
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76. fpassold@upf.br
TCCs/PUCV&(Eng.&Civil&Eletrônica,&6&anos)
• Projeto&e&Desenvolvimento&de&um&sistema&embarcado&de&
visão&arBficial&para&contagem&e&discriminação&de&objetos&em&
movimento&(Diseño(Y(Desarrollo(De(Un(Sistema(Embebido(De(
Visión(Ar=ficial(Para(La(Cuenta(Y(Discriminación(De(Objetos(
En(Movimiento):&contagem&de&salmões&numa&correia&
transportadora&em&movimento.&Uso&de&sensor&de&imagem&
CCD.&Baixo&custo&(componentes:&Chile:&US$&&390,00).&
Envolveu&convenio&com&empresa&empreendedora.
• SLAM&Aplicado&(a&RobóBca&Móvel):&estudo&de&algoritmos&
para&Localização&e&Mapeado&Simultâneos&(uso&em&robóBca&
móvel,&filtros&de&par`culas).
• Desenvolvimento&de&uma&Plataforma&móvel&para&fins&
acadêmicos&(Desarrollo(de(una(Plataforma(Robó=ca(Móvil(
para(fines(académicos).&Conta&com&cinturão&de&sensores&de&
distancia&(infravermelho&e&ultrassom),&servomotores&de&
velocidade,&placa&Arduino&ATMega128,&netbook&com&HD&de&
estado&sólido&executando&MicrosoÄ&RoboBcs&Studio&
(simulador&de&robôs&da&MicrosoÄ).&Custo&material,&Chile:&US$&&
1,725.00
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77. fpassold@upf.br
ABvidades&Docentes:&Organização&de&CompeBções
• Fes8val-das-Baratas,&
UPF,&em&2004&(hkp://
usuarios.upf.br/
~fpassold/baratas/);
84

78. fpassold@upf.br
ABvidades&Docentes:&Organização&de&CompeBções
• Desafio-LEGoaSUMo-
UPF'2006-(hkp://
usuarios.upf.br/~fpassold/
lego&sumo/);
85

79. fpassold@upf.br
ABvidades&Docentes:&Grupo&RobóBca&Móvel
• Orientação&do&Grupo&interno&de&
RobóBca&Móvel&(2004&~&2007):
–1º&Lugar&RobôqSumo&da&UFRGS&
em&2005&(3&Kg);
86

80. fpassold@upf.br
ABvidades&Docentes:&Grupo&RobóBca&
Móvel
• Orientação&do&Grupo&
interno&de&RobóBca&Móvel&
(2004&~&2007):
–2º&lugar&RobôqSumo&II&da&
UFRGS&em&2006;
•&2&x&dsPIC30f6014&(18F30)
•&Sensor&CCD&(imagem)
•&Bateria&LiqPo
“Scanner&laser”
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81. fpassold@upf.br
•&2&x&dsPIC30f6014&(18F30)
•&Sensor&CCD&(imagem)
•&Bateria&LiqPo
“Scanner&laser”
• Orientação&do&
Grupo&interno&
de&RobóBca&
Móvel&
(2004&~&2007):
– 1º&lugar&Robôq
Sumo&III&da&
UFRGS&em&
2007.
Muito energético
para aguentar a
“parada”
88

82. fpassold@upf.br
Fim
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