8/19/2019 aula de robotica.pdf

1/28

1

Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Robótica Inteligente e Veículos Autônomos: Técnicas e AplicaçõesTécnicas e Aplicações

U n i s i n o s  – P I P C A  - G I A  :  G P V A  :  G R A P H I T  /  2 0 0 6  

P P G  e m  C o m p u t a ç ã o  A p l i c a d a  - R o b ó t i c a  I n t e l i g e n t e  

Mestrado em Computação Aplicada - PIPCA

Web: http://www.pipca.unisinos.br/

GIA - Grupo de inteligência Artificial - PIPCA - Unisinos Web: http://www.inf.unisinos.br/gia-pipca.html

GPVA - Grupo de Pesquisas em Veículos Autônomos Web: http://www.eletrica.unisinos.br/~autonom/

GRAPHIT - Grupo de Pesquisa em CG, PI e Visão Computacional Web: http://www.inf.unisinos.br/~graphit/

GIA / PIPCA GPVA - Unisinos

P r o f .  D r .  F e r n a n d o  O s ó r i o   - f o s o r i o @ u n i s i n o s . b r

h t t p : / / i n f . u n i s i n o s . b r / ~ o s o r i o / G r u p o  

P r o f .  M S c F a r l e i H e i n e n   - f a r l e i @ u n i s i n o s . b r G P V A  

h t t p : / / n c g . u n i s i n o s . b r / r o b o t i c a /

P r o f . D r . C h r i s t i a n  K e l b e r - k e l b e r @ u n i s i n o s . b r ( E n g .  E l e t r . )

P r o f .  D r .  C l á u d i o  J u n g   – c r j u n g @ u n i s i n o s . b r ( E n g .  d a  C o m p u t . )

C o l a b o r a d o r e s :

P r o f .  D r .  A d e l m o C e c h i n   - a c e c h i n @ u n i s i n o s . b r

A l u n o s  e  E x - a l u n o s :

A d i l é a W a g n e r , E d u a r d o  R i g h e s ,  F l á v i o  A l v e s ,  L u c i a n e  F o r t e s 

M i l t o n  H e i n e n ,  R a f a e l  J e f f m a n ,  R a f a e l  K l a s e r ,  T ú l i o  B e n d e r

UNISINOS

Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:Robótica Inteligente e Veículos Autônomos:

IntroduçãoIntrodução

Robótica - (pré) História

Robôs - Tipos, Classificação e Característica

• Robótica: Manipuladores • Robótica: Robós Móveis Terrestres

Veículos com rodas (wheeled robots), robôs com pernas (legged robots) • Robótica: Veículos Móveis Aéreos • Robótica: Veículos Aquáticos e Submarinos

Robótica Móvel Autônoma - Definição e Aplicações

• Controle de Robôs Móveis Autônomos • Percepção, Decisão/Planejamento e Ação • Aplicações

Robótica Autônoma - História (na Unisinos)

8/19/2019 aula de robotica.pdf

2/28

2

Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História

  O  q u e  é  u m  r o b ô ?  

• M á q u i n a p r o g r a m á v e l q u e é  c a p a z d e  i m i t a r a s  a ç õ e s o u a 

a p a r ê n c i a d e  u m a c r i a t u r a i n t e l i g e n t e ,  g e r a l m e n t e u m  s e r 

h u m a n o  

 

Para se caracterizar como um robô, a máquina deve ser capaz de no mínimo duas coisas:

•   Obter informações sobre o seu próprio ambiente 

•   Atuar de alguma forma física neste ambiente, se movendo ou  manipulando objetos, por exemplo 

Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História

 

O que é um robô?

• Máquina programável que é capaz de imitar as ações ou a aparência de uma criatura inteligente, geralmente um ser humano

 

Para se caracterizar como um robô, a máquina deve ser capaz de no mínimo duas coisas:

•   Obter informações sobre o seu próprio ambiente 

•   Atuar de alguma forma física neste ambiente, se movendo ou  manipulando objetos, por exemplo 

É necessário:

 

Atuar no Ambiente

• Motores

• Pernas

• Pistões • Etc.

 

Perceber o Ambiente

• Sensores

8/19/2019 aula de robotica.pdf

3/28

3

  A  p a l a v r a r o b ô ,  v e m d a p a l a v r a T c h e c a "  r o b o t a   " ,

q u e s i g n i f i c a t r a b a l h o á r d u o o u t r a b a l h o e s c r a v o . 

  E l a f o i u s a d a p e l a p r i m e i r a v e z e m u m a p e ç a d e 

f i c ç ã o ( R U R )  d o  a u t o r   K a r e l C a p e k  ,  e m 1 9 2 0  

Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História

  A  p a l a v r a  r o b ó t i c a ,  f o i  c i t a d a  a  p r i m e i r a  v e z  e m 

u m a  h i s t ó r i a  d e  f i c ç ã o  ( R u n a r o u n d )  d o  a u t o r 

I s a a c  A s i m o v ,  e m  1 9 4 2  

  R o b ó t i c a . . .  a g o r a  d e  v e r d a d e !

Robótica: Conceitos e HistóriaRobótica: Conceitos e História

 

 

P U M A  ( 1 9 7 8 )

P U M A  ( 1 9 7 8 )

– 

– 

P r i m e i r o  m a n i p u l a d o r  g u i a d o  p o r 

P r i m e i r o  m a n i p u l a d o r  g u i a d o  p o r 

s e n s o r e s  q u e  f o i  u t i l i z a d o  n a  i n d u s t r i a .

s e n s o r e s  q u e  f o i  u t i l i z a d o  n a  i n d u s t r i a .

 

 

P a r c e r i a  e n t r e : 

P a r c e r i a  e n t r e : 

• 

• 

U n i v e r s i d a d e  d e  S t a n f o r d  

U n i v e r s i d a d e  d e  S t a n f o r d  

• 

• 

U n i m a t i o n  

U n i m a t i o n  

• 

• 

G M 

G M 

  A G V  ( A u t o m a t i c G u i d e d V e h i c l e s ) ,  f o r a m  o s 

p r i m e i r o s  r o b ô s  m ó v e i s . 

  C r i a d o s  e m  1 9 5 4  

  B a r r e t E l e t r o n i c s C o r p o r a t i o n  

8/19/2019 aula de robotica.pdf

4/28

4

OrigemOrigem

M u s é e  d e s  a u t o m a t e s  d e  G r e n o b l e  1 2  r u e  d e s  A r t s  - 3 8 0 0 0  G r e n o b l e ,  F r a n c e

h t t p : / / w w w . a u t o m a t e s - a n c i e n s . c o m /

EvoluçãoEvolução

8/19/2019 aula de robotica.pdf

5/28

5

ROBÔS:

•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos

• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações

AGV

Autônomo

Holonomic

Non-Holonomic

Artificial Life

Khepera/Nomad Like

Car/Rover Like

Ant Like

Walking Machines

Indoor / Outdoor

ROBÔS:

•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos • Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações

AGV

Autônomo

Holonomic

Non-Holonomic

Artificial Life

Khepera/Nomad Like

Car/Rover Like

Ant Like

Walking Machines

8/19/2019 aula de robotica.pdf

6/28

6

ROBÔS:

•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos

• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações

Tipos:

* Terreno / Ambiente * Locomoção * Cinemática / Pilotagem * Forma * Dependência externa * Grau de autonomia * Robustez * Tempo de resposta * Custo / Complexidade

ROBÔS:

•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos • Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações

Aplicações: Robótica exploratória (vulcões)

8/19/2019 aula de robotica.pdf

7/28

7

ROBÔS:

•Robótica Autônoma - Robótica Inteligente: Conceitos básicos

• Robôs Móveis: Tipos, características e aplicações

Aplicações: Robótica submarina

Robótica AutônomaRobótica Autônoma

Tipos de Robôs Tipos de Robôs

* Robôs Manipuladores:

• Braços Robóticos de Base Fixa Manipuladores Industriais

• Braços Manipuladores Embarcados

• Gruas Robotizadas

* Robôs Móveis:

• AGV Industriais (Automated Guided Vehicles)

• Robôs Indoor: Veículos, Holonômicos, Humanoides, ...

• Robôs Outdoor: Terrestres (estradas, todos-terrenos), Sub-Marinos, Aéreos, Inter-Planetários, ...

8/19/2019 aula de robotica.pdf

8/28

8

Robótica AutônomaRobótica Autônoma Tipos de RobôsTipos de Robôs

* Robôs Manipuladores:

• Braços Robóticos de Base Fixa Manipuladores Industriais

• Braços Manipuladores Embarcados

• Gruas Robotizadas

* Robôs Móveis:

• AGV Industriais (Automated Guided Vehicles)

• Robôs Indoor: Veículos, Holonômicos, Humanoides, ... • Robôs Outdoor: Terrestres (estradas, todos-terrenos),

Sub-Marinos, Aéreos, Inter-Planetários, ...

Robótica AutônomaRobótica Autônoma

Tipos de Robôs Tipos de Robôs

* Robôs Manipuladores:

• Braços Robóticos de Base Fixa Manipuladores Industriais

• Braços Manipuladores Embarcados

• Gruas Robotizadas

D o  b r a ç o  r o b ó t i c o  a o s  p é s  r o b ó t i c o s . . .