Diploma em Robótica

Este curso de diploma abrange os principais temas em robótica, a começar pelo básico como as suas origens. Depois disso, a cinemática e o algoritmo Diffie-Hellman (DH) são desvendados, juntamente com importantes relações diferenciais. Embora suas raízes revoltem para o século catorze ou quinze, a robótica é uma ciência relativamente nova, disciplina de engenharia ou tecnologia industrial que muitas vezes é mal representada na mídia popular. Você aprenderá que a história da robótica moderna pode ser rastreada até 1495 quando Leonardo da Vinci projetou um dispositivo mecânico que parecia um cavaleiro blindado. Mais tarde, o dramaturista tcheco Karel Capec apresentou a palavra 'robot' a partir da palavra tcheca, 'robota', significando 'trabalho tedioso'. Em seguida, avise-se para estudar as leis básicas que regulam a robótica, tal a lei de Zeroth, que diz que um robô pode não ferir a humanidade ou, através da inação, permitir que a humanidade venha a prejudicar. Robôs industriais (manipuladores), campos e robôs de serviço (humanoides, robôs médicos e robôs ambulantes), e robôs de entretenimento e educacionais são as três principais categorias que você explorará em seguida.

As articulações e links de um robô serão, então, discutidos no material do curso. Saiba como as articulações proporcionam movimento relativo enquanto os links são membros rígidos entre as articulações. Existem vários tipos conjuntos, como o linear e o rotativo, e cada articulação proporciona um "grau de liberdade". Você verá quantos graus de liberdade a maioria dos robôs possui. Arquitetura de robôs é a combinação e disposição dos diferentes tipos de articulações que configuram a cadeia kinematical do robô. À medida que você progride através do curso, será ensinado que a posição relativa e a orientação dos eixos de duas articulações sucessivas podem ser especificadas por dois parâmetros de ligação, comprimento do link e ângulo de ligação de link. Você também aprenderá que pode representar a orientação em coordenadorias conjuntas pela convenção YPR (yaw, pitch and roll). Em coordenadas retangulares ou cartesianas, o mesmo pode ser representado por uma matriz de rotação R, em que as três colunas de R correspondem aos vetores normais, deslizantes e de aproximação, respectivamente. Você descobrirá que, para manipular objetos, é necessário controlar tanto a posição quanto a orientação da ferramenta / fim de efetor em um espaço tridimensional.

Finalmente, você estudará o planejamento do caminho do robô: tal problema é formulado em um espaço de configuração de ferramentas, e o movimento do robô é controlado no espaço conjunto. Você descobrirá que um dos problemas potenciais com solução para a velocidade de espaço conjunto é a não existência de inverso, e a matriz jacobiana pode não ser invertível para todos os valores. Descubra em que pontos em espaço conjunto, Jacobian perde a classificação e por que há uma redução no número de linhas e colunas independentes. Como parte de analisar a matriz jacobiana, você estudará singularidades de espaços conjuntos e aprenderá que a singularidade interior é potencialmente problemático, pois é formada quando dois ou mais eixos formam uma linha reta. Este curso será de grande interesse para os industriais que possam utilizar robôs em suas fábricas ou que estejam investigando a automação. Os estudantes de engenharia mecânica, especialmente aqueles especializados em robótica, também encontrarão este curso particularmente interessante.