Curiosidades robóticas (CUR014)

A ORIGEM DO NOME ROBÔ

A palavra robô foi pela primeira vez usada pelo escritor Checo Karel Capek em 1921, uando editou seu livro R.U.R (Rossum’s Universal Robots) que falava em máquinas com formato humano capazes de substituir as pessoas em trabalhos diários. A idéia básica era de que os avanços tecnológicos poderiam desumanizar as pessoas, tornando-as verdadeiros robôs. Desde então a palavra passou a ser usada para designar mecanismos em forma que imitam seres humanos (e mesmo animais) capazes de realizar tarefas de forma autônoma.

 

 

SMA

SMA é a abreviação de Shape Memory Alloy ou liga com memória de forma. Trata-se de um material que depois de sobrer uma deformação ao wser percorrido por uma corrente elétrica que o aquece “lembra-se” da sua forma anterior e volta a ela tão logo a corrente deixe de circular e ele esfrie. As SMA de nitinol são as mais conhecidas podendo ser feitas “fibras” ou “fios” que funcionam como músculos que podem ser ativados eletricamente e com isso movimentar partes de robôs ou outros mecanismos. As SMAs funcionam portanto como “músculos” elétricos de robôs.

 

OLHOS DE ROBÔ

Existem diversos dispositivos sensores eletrônicos de luz cuja sensibilidade permite que eles sejam usados na detecção de obstáculos ou identificação de imagens em aplicações relacionadas com a mecatrônica e robótica. Para as aplicações práticas os seguintes são os mais comuns:

a) LDRs – LDR é a abreviação de Light Dependent Resistor ou resistor dependente da luz, também conhecido como CdS cell ou célula de sulfeto de cádmio. Este componente é extremamente sensível podendo “ver” intensidades de luz que nossos próprios olhos não vêm e é muito fácil trabalhar com eles em projeto de robótica. Circuitos com relés e outros dispositivos podem ser facilmente ativados a partir da incidência ou corte de luz sobre os LDRs. A única limitação para seu uso é a velocidade, mas mesmo assim ela é 1 000 vezes maior do que a do olho humano!

b) Foto-Transistores – expondo-se à luz as junções de um transistor comum ele se torna um sensor muito eficiente de luz. Assim, encontramos no mercado transistores que possuem “janelas” de materiais transparentes que deixam a luz atingir suas junções permitindo que eles sejam usados como sensores. Os foto-transistores também são muito sensíveis com a vantagem que podem ver inclusive radiação infravermelha e são muito mais rápidos que os próprios LDRs.

c) Foto-diodos – diodos também podem ter as junções expostas à luz de modo a funcionarem como detectores. A grande vantagem dos foto-diodos é que eles são extremamente rápidos. Pode-se fazer passar diante dele 100 milhões de objetos em um segundo, interrompendo um feixe de luz e ele é capaz de contá-los todos!

d) Foto-células – as foto-células nada mais são do que células ou pilhas que convertem energia luminosa em energia elétrica. Elas tanto podem ser usadas para alimentar motores e circuitos a partir da luz como podem funcionar como sensores. As foto-células são sensíveis e relativamente rápidas.

 

Tipos de movimentos de robôs terestres

 

COMO CARREGAR BATERIAS

A fonte de energia mais usada em projetos de robótica e mecatrônica são as pilhas e baterias. Hoje podemos contar com uma grande variedade de tipos de pilhas e baterias que podem ser recarregadas como as chumbo-ácido secas, comuns, as baterias de niquel-cádlio (Nicad) e outras.

Para se carregar uma bateria o que se faz é forçar uma corrente em sentido contrário aquela que circula quando ela fornece energia. Essa corrente transpoirta “de volta” a energia que a bateria entregou a um circuito externo.

No entanto, não é qualquer corrente que pode ser aplicada a uma pilha ou bateria na recarga. Se uma corrente excessiva for aplicada a bateria aquece e pode até explodir.

Nas baterias e pilhas de Nicad existe a indicação de qual deve ser a corrente de recarga dada normalmente em mA (miliamperes) ou mesmo amperes (A) para as maiores.

Um carregador é então uma fonte de características especiais que pode fornecer esta corrente à bateria ou pilhas a qual deve ficar ligada por tempos eu variam de 12 a 16 horas. Trata-se do que denominamos de “fonte de corrente constante”.

 

 

ONDE OBTER COMPONENTES

Obter peças (eletrônicas ou mecânicas) para a montagem de projetos é algo que pode trazer muitas dores de cabeça para os leitores que gostam deste assunto e desejam fazer trabalhos práticos.

 

Como Obter componentes

 

Existem diversas maneiras de se obter peças:

a) Aproveitando de sucata – existem muitos equipamentos eletrônicos que são abandonados porque deixam de funcionar mas isso não significa que eles não tenham peças em bom estado. Pegando as placas destes aparelhos pode-se facilmente aproveitar muitos componentes em bom estado tais como transistores, capacitores, resistores, transformadores e muitos outros. O montador de projetos deve começar a pensar em “colecionar” estas placas fora de uso pois elas podem ser uma boa fonte de material para projetos. O mesmo é válido para peças mecânicas: brinquedos, eletrodomésticos, aparelhos eletrônicos com partes mecânicas tais como videocassetes, gravadores, filmadores, etc possuem partes mecânicas que podem fornecer uma infinidade de coisas úteis tais como pequenas engrenagens, polias, correias, motores, etc.

 

b) Comprando pelo correio e Internet

Muitas lojas e distribuidoras de componentes vendem pela Internet e pelo correio. Para fazer a compra o contacto pode ser feito por carta, Internet ou telefone. Faz-se o pedido de orçamento e quando o dinheiro é depositado numa conta indicada num banco, as mercadorias são enviadas. Uma delas é a Eletrônica Rei do Som de São Paulo (http://www.reidosom.com.br).

 

c)  Indo às lojas especializadas

As lojas de componentes eletrônicos estão diminuindo dia a dia porque tanto o trabalho de manutenção como de montagem foi reduzido como também pela possibilidade que se tem de adquirir material via correio. Em São Paulo, na região da Rua Santa Ifigênio concentrava-se a maior quantidade de lojas do Brasil, onde todos os profissionais afluiam quando desejavam fazer suas compras. Se bem que hoje o número de lojas de componentes tenha diminuida ainda existe uma boa quantidade delas nesta região.

Por outro lado, em cidades de porte médio do interior ainda podem ser encontradas lojas (muitas associadas à oficinas de reparação) que vendem componentes eletrônicos.

 

O MULTÍMETRO

Quem trabalha com qualquer tipo de projeto que envolva eletricidade (eletrônica ou eletrotécnica) não pode diexar de saber como usar o multímetro nas aplicações básicas e ter um. Ao contrário do que muitos pensam o multímetro é simples de usar e custa barato. Não podemos ver a eletricidade e por isso o único meio de saber se uma corrente está passando num fio ou num componente ou se ele está bom é testando-o com um aparelho apropriado e o multímetro é este aparelho. O multímetro mede tensões, correntes e resistências. Pela medida d eresistências podemos testar componentes e circuitos.

 

RADIADORES DE CALOR

Quando uma corrrente elétrica circula por qualquer componentes eletrônico, calor é gerado. Se esse calor não for rapidamente retirado do componente e dissipado no ar, a temperatura do componente pode subir ultrapassando os valores limites e com isso temos a sua “queima”.

Em muitos casos, a eliminação do calor deve ser “ajudada” com dispositivos que aumentem a área de contacto do componente com o ar de modo a facilitar a dissipação do calor, ou mesmo irradiem, o calor para o espaço na forma de infravermelho. Estes dispositivos são denominados “radiadores ou dissipadores de calor” e podem ter os mais variados aspectos e dimensões. Em muitos projetos, exige-se que certos componentes que tendem a gerar calor em grande quantidade quando funcionam sejam montados nestes radiadores.

 

 

AS LEIS DA ROBÓTICA DE ASIMOV

Issac Asimov foi um dos maiores escritores de ficção científica de todos os tempos falando em suas histórias de viagens espaciais, robôs e mundos do futuro. Numa de suas histórias “Eu, Robô” ele fala das leis da robótica ou das Leis que todo robô deve seguir visando preservar a integridade de seus criadores os humanos.

 

Estas leis são:

Lei zero – um robô não pode causar dano a nenhum ser humano nem por omissão, permitir que um ser humano corra perigo.

Primeira Lei – um robo deve obedecer às ordens dadas por seres humanos, exceto quando estas ordens entrarem em conflito com a Lei Zero.

Segunda Lei – um robô deve proiteger sua própria integridade desde que para isso não ocorra conflito com a Lei zero e a primeira Lei.

 

Fundamentos de Robótica e Mecatrônica

 

ROBÔS FAMOSOS

Cinema, histórias em quadrinhos e livros tornaram muitos robôs famosos. O aparecimento de uma boa linhagem deles começou no cinema nos anos 50.

Mas, foi com a Lucas Films que diversos roboôs adquiriram o status de celbridades como o R2D2 e o C3PO. Outro robô que ficou famoso foi o Robo B9 ou Robby que contracenava com o pequeno Robin da série Perdidos no Espaço.

 

 

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