O documento discute os conceitos de mecatrônica e automação industrial, incluindo: a definição de mecatrônica como uma área interdisciplinar que integra conhecimentos de engenharia mecânica, eletrônica e computação; os diferentes níveis de automação como automação fixa, flexível e programável; e exemplos de aplicações de robôs industriais como manipuladores e suas vantagens para a produtividade.

1. APOSTILA DE
ROBÓTICA
Professor Julio Rojas

2. A Mecatrônica no contexto da Automação
A mecatrônica é uma das áreas recentes da engenharia – foi criada ao
longo da vida profissional de uma geração de engenheiros que ainda
está ativa –, é interdisciplinar por natureza e adquiriu vida própria à
medida que a automação industrial começou a ser difundida como uma
solução para o aumento de produtividade. Integrando conhecimentos de
diversas áreas tradicionais, como mecânica e eletricidade, e associando-
se à computação, ela prima por ser rica em aspectos tecnológicos
inovadores. A palavra “mecatrônica” surgiu originalmente no Japão e foi,
aos poucos, encontrando seu espaço mundo afora, abrigando-se no
programa curricular de muitas universidades. Ao engenheiro eletricista,
especialmente ao eletrônico, com visão voltada para a placa de circuito
impresso, que recebe sinais de sensores e comanda atuadores, associa-
se o mecânico quando é necessário o conhecimento do movimento de
corpos no espaço e da resistência estrutural do sistema, sua flexibilidade
e as conseqüentes vibrações. A linguagem comum entre esses
componentes é campo do engenheiro de computação e, finalmente, o
resultado de toda essa soma é a vida moderna, em que todos esses
novos dispositivos opto-eletro-mecânicos já estão incorporados ao dia-a-
dia e não nos preocupamos se eles são produzidos com componentes
oriundos dos mais diversos países e montados em uma indústria quase
totalmente automatizada.
A mecatrônica pode, portanto, ser compreendida como uma filosofia
relacionada à aplicação combinada de conhecimentos de áreas tradicionais,
como a engenharia mecânica, a eletrônica, controle e a computação, de forma
integrada e concorrente.
A economia mundial foi marcada no século XVIII pela invenção da máquina a
vapor; no fim do século XX, os propulsores da nova revolução do
desenvolvimento foram – e continuam a sê-lo – a tecnologia (representada
pela informática e pelo aperfeiçoamento dos transportes e das comunicações)
e a globalização (Rosário, 2005).
Provavelmente os dias atuais entrarão para a História como o período da
“moderna Revolução Industrial”, numa analogia com o período inicial da
industrialização, no século, XVIII, quando o homem passou a controlar os
sistemas de potência. Na moderna Revolução Industrial, que veio após a
Segunda Guerra Mundial, o homem conseguiu o controle sobre os sistemas de
informação.

3. O termo mecatrônica foi utilizado pela primeira vez no Japão, no final da
década de 70, como resultado da combinação bem-sucedida de mecânica,
eletrônica e processamento digital em produtos de consumo. Essa integração
de conceitos pode gerar uma gama muito ampla de aplicações, portanto o
termo mecatrônica pode ser interpretado de diferentes formas dependendo da
aplicação em questão.
Sistema biológico versus sistema mecatrônico
Do aspecto funcional, os sistemas de automação industrial podem ser divididos
de acordo com os vários níveis de uma organização, os quais executam
funções específicas no processo produtivo e, por conseguinte, estão
associados a diferentes elementos. Os níveis também apresentam diferentes
requisitos tecnológicos.
Os sistemas automatizados, dependendo da necessidade das aplicações,
podem formar um sistema de controle completo e complexo. Na figura abaixo,
para uma fácil interpretação dos diversos níveis e elementos, podemos
comparar o sistema técnico com o sistema biológico, ou seja, o corpo humano.

4. A tabela seguinte sintetiza essa interpretação:
Temos então várias áreas de aplicação da mecatrônica:
A figura a seguir representa de forma genérica um sistema mecatrônico. Os
sensores permitem obter do mundo físico informações que são processadas
digitalmente, resultando em ações de controle. O sistema de controle age
sobre o sistema físico por meio de atuadores, o que acarreta o conceito de
sistema realimentado (feedback). Essa estrutura pode representar sistemas
com diversos níveis de complexidade.

5. Automação
Automação é uma tecnologia que faz uso de sistemas mecânicos, elétricos,
eletrônicos e de computação para efetuar controle de processos produtivos.
Podemos observar a semelhança desta definição com a definição da palavra
mecatrônica, nos permitindo dizer que as duas coisas são uma só. Alguns
exemplos de processos de automação nas indústrias são:
• linhas de montagem automotiva
• integração de motores – linha “transfer”
• maquinas operatrizes do tipo CNC
• robôs
Pode-se identificar três formas distintas de automação industrial:
• automação fixa
• automação flexível
• automação programável

6. a) Automação fixa
Na automação fixa as máquinas são específicas para o produto a ser
produzido. Elas produzem grande quantidade um único produto, ou produtos
com pequenas variações entre eles. O volume de produção é elevado, e o
custo da máquina é elevado, pois é projetada para um produto especifico. Por
outro lado, como o volume de produção é alto, o custo do produto em geral é
baixo.
Tais máquinas são encontradas em linhas transfer de motores, produção de
lâmpadas, fabricação de papel e de garrafas. Neste tipo de automação, deve-
se ter cuidado com o preço final do produto, pois, como o investimento de
aquisição da máquina é alto, a amortização só acontece com vendas elevadas.
Além disso, se o produto sair do mercado por obsolescência, perde-se o
investimento.
b) – Automação flexível
Na automação flexível o volume de produção é médio e geralmente a máquina
pode ser programada para produzir um outro produto, ainda que semelhante.
Esta automação possui características da automação fixa e da programável. A
máquina deve ser adaptável a um número grande de produtos similares, e,
neste sentido, ela é mais flexível que a automação fixa.
A automação flexível é empregada, por exemplo, numa linha de montagem
automotiva.
c) – Automação programável
Na automação programável o volume de produção é baixo, mas a variedade de
produtos diferentes é alta. Ela é adaptável por meio de programação. Os
principais exemplos de automação programável são as máquinas CNC e os
robôs industriais.
A Figura a seguir ilustra a relação entre o volume de produção e a diversidade
de produtos para os processos de automação descritos. De todos os processos
de automação, a robótica mais se aproxima da automação programável.
Portanto, os volumes de produção de um robô industrial não são grandes, mas
ele é extremamente adaptável a produtos diferentes.
Embora robôs industriais sejam produzidos em diversas configurações,
algumas delas se assemelham, até certo ponto, a características humanas
(antropomórficas), e, portanto, são propícias para substituir operações
realizadas por humanos. Os robôs são totalmente programáveis, possuem
braços moveis, e são empregados em várias atividades, entre as quais
destacam-se:

7. • carregamento e descarregamento de máquinas
• soldagem a ponto ou outra forma
• pintura ou jateamento
• processo de conformação ou usinagem
Embora haja uma tendência de dotar os robôs industriais de mais habilidade
humana, ainda assim eles não possuem forma humana.
E a mecatrônica no Brasil?
No Brasil, os primeiros cursos de graduação em mecatrônica, que surgiram no
final da década de 80, e receberam do MEC a denominação de curso de
engenharia de controle e automação, foram implementados em diversas
universidades, faculdades de tecnologia e cursos técnicos.
As atividades de um engenheiro de controle e automação incluem: 1) A análise
dos processos, e 2) O projeto e o dimensionamento, a configuração, a
avaliação, a segurança e a manutenção dos sistemas de controle e automação,
bem como dos sistemas produtivos e das informações.
Tal profissional atuará na interface entre o sistema produtivo e o sistema
gerencial de empresas.A formação multidisciplinar nas áreas de mecânica,
eletrônica, instrumentação industrial, informática, controle e gestão da
produção permite ao profissional elaborar estudos e projetos, bem como

8. participar da direção e da fiscalização de atividades relacionadas com o
controle de processos e a automação de sistemas industriais.
Como já foi dito, a característica predominante do engenheiro de controle e
automação é sua formação generalista, o que requer um esforço notável tanto
do corpo docente quanto do discente, mas que acabará em suprir uma lacuna
que de fato existe no mercado, possibilitando uma realização profissional
bastante interessante.
Pequeno Histórico da Robótica
Uma das maiores fantasias do home é a construção de uma máquina com
inteligência artificial, capaz de agir e pensar como ele. No entanto, esse desejo
esconde a vontade que há em seu subconsciente de possuir um “escravo
metálico” que satisfaça todas as suas vontades. E esse sonho humano está
perto de se tornar realidade com o espantoso avanço da tecnologia.
A palavra “robô” origina-se da palavra tcheca robotnik, que significa “servo”. O
termo foi utilizado inicialmente por Karel Capek em 1923, época em que a idéia
de um “homem mecânico” parecia pertencer a alguma obra de ficção. Não é só
do homem moderno o desejo de construir robôs: alguns fatos históricos nos
mostram que a idéia não é nova (por exemplo, são muitas as referências sobre
a construção do homem mecânico por relojoeiros, que os exibiam em feiras).
Também há relatos acerca de algumas animações mecânicas realizadas por
Leonardo da Vinci, tais como um leão animado, e seus esforços para fazer
máquinas que reproduzissem o vôo das aves. Porém, esses dispositivos eram
muito limitados, pois não podiam realizar mais do que uma tarefa, ou um
conjunto reduzido delas.
A idéia de construir um robô começou a tomar força no início do século XX com
a necessidade de aumentar a produtividade industrial e melhorar a qualidade
dos produtos. Nessa época o robô industrial encontrou suas primeiras
aplicações, e George Devol pode ser considerado o pai da robótica.
Devido aos inúmeros recursos que os sistemas de microcomputadores nos
oferecem, a robótica atravessa uma época de contínuo crescimento, que
permitirá, em curto espaço de tempo, o desenvolvimento de robôs inteligentes.
Assim, a ficção do homem antigo se tornará a realidade do homem atual.

9. Robôs
Temos então alguns exemplos de tipos de robôs abaixo:
Manipuladores: são fisicamente ancorados (fixos) a seu local de trabalho, ou
seja, sua base é presa ao chão ou a um suporte de modo que o robô não se
desloque pelo ambiente. Pode ser usado numa linha de montagem, num centro
de operações cirúrgicas, etc.
• Móveis: podem se deslocar usando rodas, pernas ou mecanismos
semelhantes. Aplicam-se, por exemplo, a vigilância e operações militares,
explorações espaciais, linhas de produção, etc.
• Humanóides: é um robô híbrido, isto é, móvel e equipado com diversos
manipuladores, cuja estrutura física imita o torso humano. Aplicam-se desde as
tarefas mais simples até aquelas mais complexas, precisas e arriscadas
efetuadas por seres humanos; por exemplo: apertar parafusos, resgatar feridos
em campo de guerra, etc.
Os exemplos apresentados acima são apenas exemplos, sendo que hoje em
dia, temos tão variados e diversos tipos de robôs, que seria impossível localizá-
los nas três formações acima descritas.
Vamos então explorar um pouco mais o robô Manipulador descrito acima, pois
ele é o mais utilizado dentro das indústrias.

10. Robótica Industrial
Braço Mecânico
Consiste em um braço mecânico programável que apresenta algumas
características antropomórficas (figura abaixo) e um cérebro na forma de um
computador que controla seus movimentos. O computador guarda em sua
memória um programa que detalha o curso a ser seguido pelo braço. Quando o
programa está em funcionamento, o computador envia sinais ativando motores
que movem o braço e a carga no final dele, mantida sob controle pelo atuador.
O controle do braço é feito por meio da programação de um computador, que
deve apresentar as seguintes características:
• Memória para guardar os programas;
• Conexões para os controladores dos motores;
• Conexões para a entrada e a saída de dados e para ativar os programas
operacionais;
• Unidade de comunicação controlada por um humano.

11. Vantagens e Desvantagens da Robótica Industrial
A automação possibilita grandes incrementos na produtividade do trabalho e
conseqüentemente, o atendimento das necessidades básicas da população.
Os equipamentos automatizados aumentam a produção e possibilitam melhora
na qualidade do produto. A automação possibilita o trabalho ininterrupto, o que
aumenta a rentabilidade dos investimentos. Dentro desse contexto, podemos
dizer que a microeletrônica proporciona flexibilidade ao processo de fabricação,
pois permite que a produção siga as tendências de mercado, fazendo com que
se evitem estoques de produtos invendáveis.
Principais vantagens
• Aumento da produtividade.
• Melhoria e consistência na qualidade final de um produto.
• Minimização das operações.
• Menor demanda de contratação de mão-de-obra especializada.
• Facilidade na programação e no uso de robôs.
• Operação em ambientes difíceis e perigosos ou em tarefas desagradáveis
e repetitivas.
• Capacidade de trabalho por longos períodos.
Principais desvantagens
O preço de um robô é determinado por suas dimensões, grau de sofisticação
e complexidade, exatidão e confiabilidade.
Na especificação de sistemas automatizados em que se utilizam dispositivos
robóticos, devem-se considerar:
– número de funcionários substituídos pelo robô;
– número de turnos realizados por dia;
– a produtividade comparada a seu custo;
– custo de projeto e manutenção;
– custo de equipamentos periféricos.

12. Principais aplicações dos robôs industriais
Fundamentalmente os robôs industriais apresentam dois grupos de
aplicações:
– manipulação de materiais diversos;
– fabricação.
Em ambos os casos, eles modificam o ambiente:
– ou mudando as peças de lugar;
– ou criando um ambiente novo mediante a fabricação.
Embora não se inclua a montagem de conjuntos mecânicos em tais grupos
de aplicação, ela constitui o topo do desenvolvimento tecnológico na indústria.
Juntas Robóticas
As juntas, também denominadas eixos, são o que permite a um robô se mover
para várias posições e, assim, executar várias tarefas. O movimento da junta
de um robô pode ser linear ou rotacional. O número de juntas determina os
graus de liberdade do robô.
A maior parte dos robôs possui de três a seis eixos, os quais podem ser
divididos em duas classes: eixo do corpo e eixo da extremidade do robô. Os
eixos da base do corpo, que permitem movimentar a ferramenta terminal para
determinada posição no espaço, são denominados cintura, ombro e cotovelo.
Os braços robóticos podem ser constituídos por juntas:
• Deslizantes: permitem o movimento linear entre dois vínculos.
• Rotativas: sua conexão possibilita movimentos de rotação entre dois vínculos
unidos por uma dobradiça comum.
• Bola-e-encaixe: conexão que se comporta como uma combinação de três
juntas de rotação, permitindo movimentos de rotação em torno dos três eixos.

13. Juntas deslizantes: robô cartesiano 3P
Junta rotativa: robô industrial 6R

14. Para movimentos de rotação, já se tem pelo menos três tipos básicos de
juntas. A junta tipo R tem seu eixo de rotação perpendicular aos eixos dos dois
elos de conexão. A junta tipo T permite um movimento de torção entre os elos,
cujo eixo de rotação é paralelo a eles. E a junta tipo V é uma junta revolvente,
em que um elo se encontra perpendicular ao outro, de modo que o eixo de
rotação fica paralelo a um dos elos e perpendicular ao outro, permitindo que
um elo gire em torno do outro como se estivesse em órbita.
Junta do tipo bola-e-encaixe

15. Graus de Liberdade
O número de articulações em um braço robótico está geralmente associado ao
número de graus de liberdade. Quando o movimento relativo ocorre em um
único eixo, a articulação tem um grau de liberdade. Quando o movimento se dá
em mais de um eixo, a articulação apresenta dois graus de liberdade. A maioria
dos robôs industriais tem entre quatro e seis graus de liberdade. A título
comparativo, um ser humano tem sete graus de liberdade do ombro até o
pulso.
Classificação dos robôs industriais
Os robôs industriais podem ser classificados de acordo com:
– o número de juntas;
– o tipo de controle;
– o tipo de acionamento;
– a geometria.
As cinco classes ou geometrias principais de um robô (também chamadas de
sistemas geométricos coordenados) são:
– cartesiana;
– cilíndrica;
– esférica (ou polar);
– de revolução (ou articulada);
– Scara (Selective Compliant Articulated Robot for Assembly).

16. Eixos de um robô cartesiano (prismático-prismático-
prismático,PPP)
Eixos de um robô de coordenadas cilíndricas (RPP)

17. Eixos de um robô de coordenadas polares ou esféricas (RRP)
Eixos de um robô de coordenadas de revolução ou articulado
(RRR)

18. Eixos de um robô Scara (RRP)
Comparação da área de trabalho dos tipos de configuração de
robôs

19. TIPOS DE ÓRGÃO TERMINAL
O órgão terminal é a peça do robô que realiza o ponto chave de sua atividade.
Por exemplo, para transportar um objeto, o robô precisa segura-lo. Para tanto,
seu órgão terminal deve apresentar características construtivas que lhe
permitam manter o objeto seguro no decorrer de sua movimentação. A parte do
robô que vai pegar e prender, efetivamente, o objeto é o órgão terminal.
Há diversos tipos de órgão terminal, cada qual específico para uma aplicação.
Mas existem duas categorias básicas: garras e ferramentas.
As garras permitem a fixação de algo na extremidade do robô através de
“dedos”, articulações, pinças ou qualquer dispositivo do gênero. Já as
ferramentas, são equipamentos auxiliares que possibilitam a execução de
trabalhos específicos, como soldagem, pintura, furação, corte, polimento, entre
outras tarefas.

20. Sensores
Um sensor pode ser definido como sendo um transdutor que altera a sua
característica física interna devido a um fenômeno físico externo — presença
ou não de luz, som, gás, campo elétrico, campo magnético etc.
Já o transdutor é todo dispositivo que fornece uma resposta de saída, da
mesma espécie ou diferente, a qual reproduz certas características do sinal de
entrada a partir de uma relação definida.
Todos os elementos sensores são denominados transdutores.
Os sensores são utilizados em diversas áreas como:
Automação industrial: identificação de peças, medição, verificação de
posição etc.
Automação bancária e de escritório: leitura de código de barras, tarja
magnética, identificação de impressão digital.
Automação veicular: sensores de composição de gases do escapamento,
sensores de temperatura, sensores de velocidade.
Automação residencial (domótica): sistemas de alarme, sensores para
controle de temperatura ambiente, sensores de controle de luminosidade,
sensores de detecção de vazamento de gás, sensores de presença para
acendimento automático de lâmpadas etc.
Critérios para utilização de sensores
Variáveis de medida
Sinal analógico: é aquele que assume um determinado valor compreendido
dentro de uma escala. Entre alguns exemplos podemos citar: o valor da
pressão indicado em um manômetro, o valor da tensão indicado em um
voltímetro, o valor da temperatura indicado em um termômetro.
Sinal digital: é aquele que pode assumir um número finito de valores em uma
determinada escala. Entre alguns exemplos podemos citar: um relógio digital e
um contador.

21. Sinal binário: é um sinal digital que pode assumir somente dois valores na
escala: 0 ou 1.
Controle de processos
No controle de processos discretos, os sensores podem ser utilizados para o
controle de variáveis lógicas ou booleanas (sinais binários). Os mais
empregados são os sensores de proximidade, utilizados geralmente para
detecção de presença de objetos. Eles podem ser mecânicos, ópticos,
indutivos e capacitivos.
No controle de processos contínuos, existem diferentes tipos de sensores
capazes de medir as principais variáveis de controle, que podem ser
classificadas como Medidas de Deslocamento, Velocidade, Pressão, Vazão e
Temperatura (sinais analógicos ou binários).
As principais características de um sensor são:
Linearidade: é o grau de proporcionalidade entre o sinal gerado e a grandeza
física. Quanto maior a linearidade, mais fiel é a resposta do sensor ao estímulo.
Faixa de atuação: é o intervalo de valores da grandeza em que pode ser
utilizado o sensor, sem causar sua destruição ou imprecisão na leitura.
Para uma familiarização com o assunto tratado, são apresentadas a seguir
algumas expressões utilizadas industrialmente para a especificação de
sensores:
Acurácia: razão entre o valor real e o valor medido pelo sensor.
Resolução: grandeza relacionada ao grau de precisão de leitura do sensor.
Repetibilidade: variação dos valores lidos quando uma mesma quantidade é
medida várias vezes.
Faixa de operação: Limites superiores e inferiores da variável a ser lida pelo
sensor.
Sensibilidade e linearidade: índice associado à acurácia, resolução,
repetibilidade e range.
A especificação de sensores industriais para utilização em processos
automatizados deve basear-se no grau e na classe de proteção estabelecida
em normas de proteção internacional.

22. Elas são indicadas por um símbolo composto de duas letras – IP, de
“International Protection” – acrescido de dois dígitos que definem
respectivamente o grau e a classe de proteção (veja as tabelas abaixo). Por
exemplo:

23. Sensores utilizados como transdutores
Elementos de comando e sinalização no contexto da automação são
considerados como sensores (por exemplo, entradas dos controladores
programáveis industriais).
Elementos de comando:
• Botão (chaves mecânicas)
• Botão inversor ou comutador
• Interruptor com trava
• Chaves de fim de curso ou limit switch
Elementos de sinalização:
• Lâmpada
• Buzina
• Cigarra

24. Os principais tipos de sensores utilizados industrialmente são:
Proximidade: mecânicos, ópticos, indutivos e capacitivos.
Posição e velocidade: potenciômetros, LVDT, encoders absolutos e relativos
e tacogeradores.
Força e pressão: células extensométricas (strain gauge).
Temperatura: analógicos (termopares).
Vibração e aceleração: acelerômetros.
Sensores de proximidade
Os sensores de proximidade, normalmente digitais (on/off), são largamente
utilizados em processos automatizados para detecção da presença ou
ausência de um objeto.
Os mais empregados na automação de máquinas e equipamentos industriais
são do tipo: chaves mecânicas de final de curso, capacitivos, indutivos, ópticos,
magnéticos e ultra-sônicos, os quais estão descritos a seguir:
1. Chaves de fim de curso
As chaves de fim de curso, como o próprio nome sugere, são aplicadas para
detectar o fim do movimento de um mecanismo (como, por exemplo, uma junta
robótica).
2. Sensores de proximidade ópticos
Princípio de funcionamento: baseado num circuito oscilador que gera uma
onda convertida em luz pelo emissor. Quando um objeto é aproximado do
sensor óptico, este objeto reflete a luz do emissor para o receptor. Um circuito
eletrônico identifica essa variação e emite um sinal que poderá ser utilizado
para inspeção e controle.

25. Elementos:
Emissor - pode ser um LED (Diodo Emissor de Luz) ou uma lâmpada.
Receptor - é um componente fotossensível (sensível à luz) como fototransistor,
fotodiodo, ou LDRs (resistores variáveis pela luz).
Principais características
• Não requerem contato mecânico para sensoriamento.
• Não apresentam partes móveis.
• Apresentam pequenas dimensões.
• Apresentam chaveamento seguro.
• São insensíveis a vibrações e choques.
• Apresentam muitas configurações disponíveis.
• Requerem sempre alinhamento.
• Podem ser blindados para serem usados em ambientes com alto grau de
luminosidade (setores de soldagem, por exemplo).
• Normalmente exigem limpeza e isolamento de pó e umidade.
Esses sensores são capazes de detectar diferentes tipos de objetos. Existem
três formas de um sensor ótico operar:
1) Reflexão: a luz é refletida no objeto e o sensor é acionado. Neste caso os
objetos devem ser transparentes ou escuros.
2) Barreira: o objeto bloqueia a passagem da luz, e a saída do sensor é
comutada.
3) Emissor-receptor: nesse modo, o emissor e o receptor estão montados
separadamente, e, quando o raio de luz é interrompido por um objeto colocado
entre os dois, cessando a propagação da luz entre eles, o sinal de saída do
sensor é comutado e enviado ao circuito elétrico de comando.

26. Ainda falando das características dos sensores, temos modelos algumas
variações:
• Vários modelos: alimentação 12-30 VDC, 24-240 VAC.
• Sinal de saída: TTL 5 v, relé de estado sólido etc.
• Detecção de aproximação de objetos, desde que não sejam transparentes.
• Distância de detecção variável, função da luminosidade do ambiente.
• Normalmente construídos em dois corpos distintos (emissor e receptor de
luz).
3. Sensores de proximidade ultra-sônicos
O princípio de funcionamento é semelhante ao princípio de funcionamento de
um sonar utilizado em navios.
Um sinal sonoro é emitido em uma determinada direção na água; as ondas
sonoras caminham pela água até encontrar um obstáculo; este obstáculo
reflete as ondas sonoras; quando os sensores do navio recebem o eco do sinal
que foi transmitido, mede-se o tempo gasto entre a emissão e o retorno.
Funciona a partir da emissão de som em alta freqüência, inaudível ao ser
humano. O tempo de propagação é diretamente proporcional à distância do
obstáculo a ser identificado.
Principais características dos Sensores ultra-sônicos
• Constituídos de cristais, como o quartzo, que possuem como característica
importante o efeito piezoelétrico, ou seja, quando aplicamos uma força de
tração ou compressão no cristal, aparecerá uma tensão proporcional à força
aplicada (conversão de força em tensão).
• Quando se aplica uma tensão no cristal, ele se comprime ou expande
automaticamente. Conseqüentemente, se aplicarmos uma tensão alternada
em um cristal, ele irá vibrar na mesma freqüência da tensão aplicada
(conversão de tensão em movimento).

27. • O sensor ultra-sônico aplica uma tensão alternada em alta freqüência no
cristal, fazendo-o vibrar e assim emitir um som em alta freqüência(conversão
de tensão em movimento). Depois, o circuito do sensor passa a ler a tensão no
cristal para receber o eco do sinal que foi emitido (conversão de força ou
movimento em tensão).
• Geralmente utilizados como sensores de proximidade.
• Utilizam pulsos sonoros no sensoriamento. Medem amplitude e tempo do
deslocamento do pulso sonoro de um obstáculo até o receptor em um
determinado meio.
• Trabalham na faixa de freqüência entre 40 KHz e 2 MHz, podendo fornecer
diretamente uma grande faixa de informações.
• Podem apresentar problemas de funcionamento em ambientes que
contenham altos índices de “ruídos”. Entretanto, podem ser utilizados em
ambientes que apresentam umidade e pó.
• Existem sensores ultra-sônicos digitais ou analógicos, que emitem sinal em
função da distância do objeto.
• São capazes de detectar qualquer tipo de material, com exceção daqueles
que absorvem o som.
4. Sensores indutivos
Os sensores indutivos apresentam o princípio de funcionamento semelhante ao
de um indutor. Quando o campo magnético é:
Mais fraco (o núcleo não está totalmente dentro do indutor): a impedância
(resistência) do indutor é menor, portanto, a tensão no resistor é maior.
Mais forte (o núcleo está dentro do indutor): a impedância (resistência) do
indutor é maior, conseqüentemente a tensão no resistor é menor.
Num sensor indutivo, o material dielétrico é o ar/vácuo, cuja constante é igual
a 1. Portanto, o valor da capacitância é considerado muito baixo.
O núcleo do sensor indutivo é aberto => denominado “entreferro”.
Princípio de funcionamento: O campo magnético tem que passar pelo ar. Ao
ligarmos o indutor a um circuito RL trabalhando em corrente alternada (CA),

28. poderemos verificar a variação de tensão do resistor de acordo com a distância
da peça.
Vejamos o exemplo abaixo:
Podemos alterar a impedância (resistência) oferecida pelo indutor alterando o
valor do indutor. Para alterar o valor do indutor podemos alterar a posição do
núcleo do indutor.
Exemplos de utilização de sensores indutivos
Exemplo de aplicação
• Detecção de funções abertura/fechamento
• Detecção de um atuador semi-rotativo
• Detecção de pallets num esteira
• Detecção de fim de curso de cilindros
5. Sensores capacitivos
Estes sensores apresentam o princípio de funcionamento semelhante ao de um
capacitor, que é um componente eletrônico capaz de armazenar cargas
elétricas. O material dielétrico é o ar, que possui constante dielétrica igual a 1 –
portanto, o valor da capacitância é muito baixo.

29. Quando algum objeto que possui constante dielétrica maior que 1 é
aproximado do sensor capacitivo, o campo magnético gerado pela atração
entre as cargas passa por este objeto, e a capacitância aumenta. O circuito de
controle, então, detecta essa variação e processa a presença desse objeto.
Portanto, este sensor se baseia na medida da variação da capacitância. E é
usado para detectar presença, medir distância, aceleração, umidade etc.
Vejamos alguns valores de constante dielétrica:
Vejamos o exemplo abaixo:

30. • O valor da corrente é proporcional ao sinal de tensão gerado pelo
gerador CA.
• Quanto maior for a freqüência do gerador, menor será a impedância
(resistência) oferecida pelo capacitor.
• Se variarmos o valor da capacitância, a tensão no resistor (R) também
variará. Esse é o princípio de funcionamento do sensor capacitivo.
Sensores para medida de posição e velocidade
São requeridos em sistemas de controle realimentados de posição e
velocidade. Podem ser classificados como:
Sensores para medida de posição
- potenciômetros
- LVDT
- encoders
Sensores para medida de velocidade
- tacômetros

31. 1. Tipos de potenciômetro
Wirewound (rolo de arame): Composto por um contato que desliza ao longo
de rolo de arame de nicromo. Apresenta como vantagem o baixo custo e como
desvantagem possíveis falhas de leitura e sensibilidade excessiva a variações
de temperatura.
Cermet (cerâmica condutiva): Composto por um contato que desliza sobre
trilha de cerâmica condutiva, apresentando vantagens em relação aos
wirewound.
Filme de plástico: Apresenta alta resolução, longa vida e boa estabilidade de
temperatura.
Temos também um tipo de potenciômetro que é o de Precisão. Suas principais
características são:
• Fornecem um sinal analógico para controle.
• Fornecem uma informação de posição absoluta.
• Apresentam baixo custo.
• Podem apresentar alterações de temperatura e variação no uso.
• Não podem ser utilizados em ambientes com umidade ou poeira.
2. LVDT (Linear Variable Diferential Transformer) – Sensor de
Deslocamento Linear
Existe uma grande variedade de sensores eletromagnéticos que trabalham
com relutância variável. Os mais utilizados são transformadores lineares,
transformadores rotativos, potenciômetros indutivos e transdutores conhecidos
como microsyn. Como principais utilizações temos: giroscópios de aviões e
navios, acelerômetros e transdutores diversos, especialmente os transdutores
de pressão.
O LVDT consiste de um núcleo magnético que se move no interior de um
cilindro. A carcaça do cilindro contém um núcleo primário que pode se mover
em função de um sinal de freqüência (tensão elétrica).

32. A carcaça contém dois cilindros secundários que detectam a freqüência na
tensão com uma magnitude igual ao deslocamento, tornando esse tipo de
sensor muito preciso. Em suma, o LVDT produz uma saída elétrica
proporcional ao deslocamento linear de um núcleo.
Temos abaixo um exemplo do transformador linear:
3. Encoders
O uso de sensores permite que o robô obtenha informações sobre o próprio
comportamento e sobre seu ambiente de atuação.
Os sensores podem ser agrupados em duas categorias principais:
– internos ou proprioceptivos;
– externos ou exteroceptivos.
A maior parte dos robôs utilizados é do tipo convencional, que necessita
unicamente de sensores internos; esses sensores podem ser:
– Codificadores ópticos (encoders) do tipo incremental ou absoluto, síncronos,
resolvers, potenciômetros multivoltas, tacômetros etc.

33. Os codificadores ópticos incrementais estão entre os sensores mais usados.
São sensores digitais comumente utilizados para fornecer a realimentação de
posição em atuadores. São compostos por discos de vidro ou plástico que
gram entre uma fonte de luz (LED) e um par de fotodetectores. Assim, o disco
é codificado com setores alternados de transparência e opacidade, gerando
pulsos de luz e escuridão quando na rotação do disco.
Podem ser classificados como incrementais e absolutos. Vejamos o princípio
de funcionamento na figura abaixo :
E a forma de onda gerada na saída é:

34. 4. Tacômetros
Esses dispositivos operam como um elemento diferenciador, pois a sua saída
(tensão elétrica) é igual à derivada no tempo da entrada (variação angular).
Normalmente são utilizados nas seguintes aplicações:
a) elemento de controle e/ou medida de velocidade angular;
b) diferenciador ou integrador;
c) elemento estabilizador de posição, numa realimentação denominada
tacométrica.
Com o baixo custo atual dos encoders incrementais, que fornecem informações
digitais, os sensores tacométricos são cada vez menos utilizados em
aplicações industriais, sendo indicados ainda:
a) devido à facilidade de serem utilizados diretamente em malha de
controle analógica utilizando amplificadores operacionais (baixo custo);
b) pelo fato de poderem ser incorporados diretamente no eixo do motor,
obedecendo ao mesmo príncipio de funcionamento de um motor girando
em reverso.
Sensores para medição de força e pressão
Normalmente, a medição industrial de grandezas de força e pressão é
realizada de modo indireto a partir do desenvolvimento de um mecanismo de
medida da deflexão de uma superfície. Dentre eles, podemos citar:
1. arranjo físico para utilização de LVDT;
2. utilização de ponte de extensômetros em superfície metálica que altere
a resistência quando deformada;
3. utilização de materiais piezoelétricos que geram variação de corrente
quando deformados.

35. Pontes extensométricas (Strain Gauge)
O strain gauge é um transdutor de força que converte a força aplicada de
tensão ou torção em valores de resistência elétrica dados em ohm.
Princípio de funcionamento: variação da resistência elétrica causada pela
variação de seu comprimento, o que causa um aumento ou diminuição de sua
área, de maneira que esta afeta a estrutura metálica do componente e faz com
que haja uma variação proporcional em sua resistência elétrica.
Sensor destinado a medir microdeformações em materiais sólidos em geral,
tais como metais, plásticos, vidros, cerâmicas, concretos etc.
O strain gauge é um transdutor que converte força em resistência elétrica.
Sensores para medida de aceleração
A variável de aceleração normalmente é medida pela força exercida por uma
massa sísmica mediante:
• distorção do cristal piezo (pressão);
• movimento de uma viga;
• deformação de uma massa;
• acelerômetros para a medida de vibração.
Acionamento e controle de robôs
Os eixos de um robô são acionados por atuadores, que podem ser: hidráulicos,
pneumáticos e elétricos.
O controle dos atuadores dos robôs em geral é efetuado mediante o uso
de dois métodos:
– servocontrolado;
– não servocontrolado.

36. Os robôs não servocontrolados utilizam chaves mecânicas no final do curso de
cada junta. O posicionamento de cada eixo é controlado por paradas
mecânicas ajustáveis, e não pelo controlador.
Os robôs servocontrolados utilizam sensores internos e, assim, podem
conhecer a posição inicial na qual se encontra cada eixo.
Tipos de acionamento de um braço robótico
Os drivers de acionamento de braços robóticos estão classificados
genericamente:
– pela forma de movimento, como drivers de rotação e de deslizamento;
– pela forma de acionamento, como drivers elétrico, hidráulico e pneumático;
– pela forma de conexão, como drivers direto e indireto.
O sistema de acionamento de um braço robótico pode ser classificado,
segundo a forma de movimento, em:
– Driver de rotação: consiste em um motor que provoca no eixo uma resposta
em forma de movimento de rotação.
– Driver deslizante: consiste em um cilindro hidráulico ou pneumático.
Formas de acionamento de um braço robótico
O sistema de acionamento pode ser classificado em:
– Elétrico: utiliza motores elétricos que podem ser de corrente contínua,
de passo e de corrente alternada.
– Hidráulico: utiliza uma unidade hidráulica composta de um motor
de movimento rotativo e de um cilindro para a realização de movimentos
deslizantes. Essa unidade provoca movimentos em pistões que comprimem o
óleo. O controle é feito por válvulas que regulam a pressão do óleo nas duas
partes do cilindro.
– Pneumático: é composto de motores pneumáticos de movimento rotativo e
cilindros pneumáticos de movimento deslizante.

37. Vemos a seguir o exemplo de um sistema de acionamento elétrico de uma
junta robótica
Abaixo, temos um quadro comparativo das formas de acionamento elétrico,
hidráulico e pneumático

38. Dispositivos Mecânicos
Mecânica – Conceitos Fundamentais
A Mecânica pode ser definida como o estudo das forças e os efeitos que essas
forças produzem.
Força pode ser definida como toda causa capaz de mudar o estado de repouso
ou movimento de um corpo(é capaz de realizar trabalho).
A grandeza força designa-se pela letra F, cuja unidade é expressa em newton
(N).
Como efeitos das forças, podemos citar:
• deformação da matéria
• alteração do estado de um corpo
• deslocamento de um corpo
• redução dos efeitos de gravidade, etc
Trabalho pode ser definido como o produto da força que se exerce no corpo
pela distância que o corpo percorre na direção e sentido da força.
T = F . d
Potência pode ser definida como o trabalho produzido por unidade de tempo.
Representa-se por P e sua unidade de medida é o watt (W).
Movimento é a variação de posição espacial de um objeto ou ponto material no
decorrer do tempo.

39. Como exemplos de tipos de movimento podemos citar:
• movimento de queda livre
resultante da força da gravidade terrestre
• movimento circular
realizado em torno de um eixo
• movimento retilíneo
trajetória em linha reta (constante ou variável)
• movimento periódico
repete identicamente em intervalos de tempo iguais
Os dispositivos mecânicos permitem a união de partes, transmitem
movimentos, transforma forças, alteram velocidades, entre outras aplicações.
Os operadores mecânicos criam condições de trabalho com menor esforço.
Temos então, maquinas simples criadas pelo homem como a alavanca, a roda,
o plano inclinado, etc., que ainda hoje são operadores essenciais à mecânica.
Veremos na seqüência alguns dispositivos mecânicos.
A Alavanca é uma barra de um material sólido e rígido que gira em torno de
um ponto de apoio designado por fulcro ou eixo de rotação.
Temos como elementos de uma alavanca:
⇒ ponto de apoio (PA);
⇒ força motriz ou potência (P);
⇒⇒⇒⇒ força resistente ou resistência (R);
⇒ braço de potência (BP):
distância entre a força motriz (P) e o ponto de apoio;
⇒ braço de resistência (BR):
distância entre a força resistente (R) e o ponto de apoio.

40. Temos então tres tipos de alavanca descritos a seguir:
ALAVANCA Interfixa:
ponto de apoio entre a potência e a resistência
ALAVANCA inter-resistente:
resistência exercida entre o ponto de apoio e a potência
ALAVANCA inter-potente:
potência exercida entre o ponto de apoio e a resistência

41. A Roda é um dispositivo mecânico, onde o fator importante para determinar a
transmissão de força e velocidade é a relação entre o diâmetro da borda e o
diâmetro do eixo.
Roldana é uma roda que na borda tem um sulco onde se encaixa uma corda ou
um cabo e gira em redor do seu eixo ao centro.
Podem ser aplicadas como Fixas ou Móveis
Polia é um mecanismo de transmissão fixos a um eixo, que produz movimento
transmitido por correias. Mantêm a velocidade (rpm) se tiverem diâmetros
iguais, e velocidade diferente se tiverem diâmetros diferentes.

42. Temos então dois tipos, a polia motora ou motriz, a qual é a propulsora e a
poliva movida, a qual é a induzida ao movimento
Engrenagens são rodas dentadas que se encaixam umas nas outras,
transmitindo movimento
São fixas a eixos e transmitem movimento de rotação:
2 engrenagens = sentido inverso
3 engrenagens = mesmo sentido

43. Cálculo de Engrenagem
A razão entre o número de dentes nas rodas é diretamente proporcional à
razão de torque e é inversamente proporcional à razão das velocidades de
rotação. Vejamos o exemplo abaixo:
Se a coroa (a roda maior) tem o dobro de dentes do pinhão, o torque da
engrenagem é duas vezes maior que o do pinhão, ao passo que a velocidade
deste é duas vezes maior que a da coroa.
Em um par de engrenagens no qual:
– z1 = número de dentes da engrenagem 1
– z2 = número de dentes da engrenagem 2
– n1 = número de rotações por minuto da engrenagem 1 (rpm)
– n2 = número de rotações por minuto da engrenagem 2 (rpm)
Rolamentos podem ser definidos como Mancais com baixíssima resistência de
atrito. Este atrito é diminuído por uma ou duas carreiras de esferas ou de rolos
que podem ser fixos ou auto-compensadores preparados para suportar cargas
radiais e axiais.
A grosso modo, a força radial é a que se estende ou se move de um ponto
central para fora e a força axial é a que se estende ou dissipa através de um
eixo central. Dependendo de onde os rolamentos são usados, talvez tenham
cargas radiais, axiais ou uma combinação de ambas.
Os rolamentos em um motor elétrico e em polias como a da figura abaixo
enfrentam apenas carga radial. Neste caso, a maior parte da carga decorre da
tensão na correia conectando as duas polias.

44. O rolamento abaixo é do tipo usado em bancos de bar. Ele suporta
apenas cargas axiais, e toda a carga decorre do peso da pessoa
sentada no banco.

45. Temos como tipos de rolamentos:
• Rolamentos rígidos de esferas
• Rolamentos auto-compensadores de esferas
• Rolamentos de esferas de contato angular
• Rolamentos axiais de esferas
• Rolamentos de agulhas
• Rolamentos axiais de agulhas
• Rolamentos de rolos cilíndricos
• Rolamentos auto-compensadores de rolos
• Rolamentos de rolos cônicos
Para a seleção de rolamentos, algumas Informações são importantes para
determinar o tipo e tamanho do rolamento, tais como :
• Tipo de carga do rolamento (estático ou dinâmico)
• Medidas disponíveis do eixo e da caixa
• Conseqüências de aquecimento e dilatação
Com relação à carga, temos a carga estática, onde a força atua em baixa
rotação ou pequenas oscilações, e a carga dinâmica, onde a força atua em
rotação normal. Os rolamentos têm um tempo de vida útil, o qual pode ser
determinado consultando-se dados do manual do fabricante do rolamento, e
utilizando-se do valor do peso que irá ser exercido sobre o mesmo.
Transmissão e Transformação de movimentos
Nem sem sempre um dispositivo mecânico produz diretamente o tipo de
movimento requerido. Pode nem estar diretamente acoplado ao mecanismo
final que será colocado em movimento.

46. Transmissão de movimento pode ser entendido como a passagem de
movimento de um determinado órgão da máquina para outro da mesma
máquina ou conjunto de mecanismo. Pode haver ou não alteração na
velocidade.
E transformação de movimento é quando o movimento sofre alterações
através do mecanismo de transmissão. Vejamos o exemplo abaixo:

47. Programação de Robôs Industriais
Como fazer um robô realizar tarefas, determinar onde a máquina deve ir e
como indicar uma trajetória?
A utilização de robôs no processo produtivo exige flexibilidade de uso, o que
requer procedimentos sistemáticos para alterar a programação sem
interromper o ciclo produtivo. Uma das principais vantagens na utilização de
robôs é sua flexibilidade efetiva de programação e capacidade de realizar
tarefas, na sua habilidade para se adaptar a novas linhas de produção
automatizada e sua grande faixa de movimentos.
Com o intuito de melhor utilizarmos os recursos desses dispositivos num
processo automatizado, torna-se quase estritamente necessário à formação de
profissionais na área de robótica o conhecimento dos procedimentos
metodológicos que permitem a programação das tareafas a serem executadas
pelos robôs, por meio de processos de aprendizagem conhecidos como
programação on-line e programação off-line.
Cada vez mais utilizada como ferramenta de concepção de sistemas
automatizados e de programação de robôs, a programação off-line aumenta a
flexibilidade e a habilidade de utilização destes, com uma variedade ilimitada
de cenários e movimentos. Podemos definir programação off-line como os
processos mediante os quais são realizadas as programações de robôs em
ambientes de operação complexos, sem a necessidade dos dispositivos
automatizados e do próprio robô.
Os robôs industriais são equipamentos multifuncionais reprogramáveis com
grande flexibilidade de operação. Atualmente, a programação de tarefas é
realizada por meio de uma “caixa de aprendizagem”, que é utilizada para
conduzir o robô pelas posições críticas do ciclo de operação. Esse tipo de
programação de tarefas apresenta alguns inconvenientes, por exemplo: utiliza
o robô no período de programação e não permite um controle mais preciso
sobre a trajetória da garra ou da ferramenta.
A programação de tarefas off-line não apresenta tais inconvenientes por ser
realizada em computadores, necessitando apenas de um modelo matemático.
Esse modelo contém informções sobre a cinemática e a dinâmica do robô.
Normalmente a programação de tarefas de robôs é realizada no espaço das
juntas, sem a necessidade de um modelo geométrico, e a trajetória angular
determinada pelos transdutores de posição serve como referência para o
controlador de cada junta robótica. Vide figura a seguir:

48. Entretanto, a realização de algumas tarefas relacionadas a um sistema de
referência colocado na ferramenta (espaço cartesiano) exige o conhecimento
completo do modelo geométrico e torna necessária a transformação de
coordenadas, tendo em vista que o sinal de referência correspondente à
trajetória, necessário para o controle das juntas, deve ser angular.
Num robô industrial, os diferentes graus de liberdade podem ser associados a
diversos sistemas de coordenadas: cada um corresponde a um grau de
liberdade e serve para descrever o movimento do grau de liberdade a ele
associado.
O modelo geométrico é aquele que expressa a posição e a orientação da garra
em relação a um sistema de coordenadas fixo à base do robô em função de
suas coordenadas generalizadas (angulares,no caso de juntas rotacionais).
Essa relação pode ser expressa matematicamente por uma matriz,
denominada matriz de passagem homogênea do robô, que relaciona o sistema
de coordenadas da base com o sistema de coordenadas do último elemento.

49. Vejamos uma figura que representa o sistema de coordenadas:
Métodos de Programação
Programar significa estabelecer uma seqüência de operações a serem
executadas pelo robô. A programação das tarefas pode ser realizada por:
Programação por Aprendizagem (On-Line)
Linguagem de Programação de computadores (Off-Line)
Dentro da programação por aprendizagem, temos:
Aprendizagem Direta:
Operador guia fisicamente o robô por seu órgão terminal. Enquanto isso, os
sensores de posição de cada junta são utilizados para memorizar os pontos
importantes da tarefa a ser executada.

50. Aprendizagem Por Simulação Física:
Operador guia um simulador físico que tem geometria e sensores idênticos aos
do robô original. Uma vez memorizada a tarefa, esta é transferida para o
sistema de controle do robô.
Aprendizagem Por Telecomando:
Um dispositivo de telecomando (Teach-in-Pendant) é utilizado para mover cada
junta do robô isoladamente ou fornecer a posição e a orientação da garra.
Podemos ver abaixo uma figura que representa o que foi dito:
A programação que utiliza linguagens pode ser considerada o processo pelo
qual os programas são desenvolvidos sem a necessidade do robô
propriamente dito, mas por meio da utilização de uma linguagem de
programação de computador.

51. Vantagens da utilização de Programação por Linguagens
• Redução tempo em que o robô fica fora linha produção
• Ausência necessidade estar ambiente trabalho
• Integração Sistemas CAD-CAM
• Simplificação Programas
• Segurança na geração de trajetórias (colisão)
Níveis de Programação
As linguagens de programação de robôs podem ser classificadas de acordo
com os seguintes níveis:
• Nível de Junta
• Nível de Manipulador
• Nível de Objeto
• Nível de Objetivo
Nível de junta
As linguagens classificadas nesse nível requerem a programação individual de
cada junta do robô para que dada posição seja alcançada.
Nível de manipulador
Nesse nível é necessário apenas fornecer a posição e a orientação do órgão
terminal e o sistema se encarrega de obter, pelo modelo geométrico inverso do
robô, as posições de cada junta.

52. Nível de objeto
Nesse nível são necessárias apenas as especificações relativas ao
posicionamento de objetos no interior do volume de trabalho do robô; desse
modo, é preciso haver um modelo matemático que represente o ambiente de
trabalho no qual o robô se encontra.
Nível de objetivo
Nível em que a tarefa não é realmente descrita, mas definida, como, por
exemplo: “Montar as peças A, B e C”. Nesse caso é necessário, além do
conhecimento do modelo do ambiente, um conjunto de dados relativos àquela
determinada tarefa.
Para melhorar a performance de um programa, diminuir seu tempo de
implementação e validação, o usuário deve procurar seguir alguns
procedimentos básicos antes de iniciar a implementação de um programa num
robô industrial. São eles:
Planejamento do programa
Conhecer o processo a ser automatizado; conhecer as variáveis de controle;
saber a seqüência lógica do processo; ter como meta garantir a segurança;
definir nomes, rotinas e I/O.
Verificação do sincronismo das juntas
Os contadores das informações provenientes dos encoders (ou resolvers, no
caso de interrupção de energia ou de desconexão do robô) devem ser zerados,
com o robô posicionado nas marcas de calibração.
Criação, definição e ativação do TCP da ferramenta
A calibração da ferramenta terminal (TCP) informa ao sistema de controle do
robô as características principais da ferramenta (massa, dimensão, etc.), para
que o sistema de controle possa calcular a melhor performance do robô.

53. Aspectos relacionados à segurança
Durante o método de aprendizagem direto, o programador se encontra dentro
da região de trabalho do robô, com risco de acidente, necessitando, assim, de
dispositivos de segurança. Os seguintes procedimentos deverão ser
considerados para garantir aspectos relacionados à segurança:
1. Usar o bom senso e respeitar a área de trabalho.
2. Utilizar travas de segurança (com sensores nas entradas I/O, tais como
porta com sensor, cortina de luz, tapete com sensor e sensor de
presença.
3. Durante a aprendizagem na criação de pontos, trabalhar sempre com a
velocidade reduzida (< 250nS).
4. Utilizar a chave de três posições (off/on/off), que energiza os motores
no modo manual.
5. Lembrar que normalmente a chave de emergência (stop mecânico) fica
em vermelho, ao lado da unidade de programação e no gabinete
controlador do robô, e que a chave de parada (stop), manipulada por
software, permite uma parada suave do robô.
Temos, portanto, segundo a definição de Programação Off-Line, a necessidade
do modelo do robô num ambiente de trabalho para proceder à sua
programação, e na Programação On-Line, a programação do sistema ocorre in
loco com acesso ao robô e a equipamentos, bem como aos dispositivos de
fixação e peças.

54. TIPOS DE LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO
• Linguagens tipo Basic
• Linguagens tipo Pascal
• Linguagens tipo C
• Linguagens tipo Lisp
• Linguagens tipo Forth
• Linguagens orientadas a objetos
LINGUAGEM TIPO - BASIC
• Algoritmos simples e lineares
• Sem compilação em módulos separados
• Sem abstração de dados ou algoritmos
• Existência de apenas dados pré-definidos
onde as sub-rotinas não utilizam passagens de argumentos
• Linhas de código sintaticamente independentes
• Simples interpretação
LINGUAGEM TIPO - PASCAL
• Programação estruturada
• Funções e procedimentos podem ter argumentos
• Variáveis podem ser globais ou locais
• Programação pode ser modular
• Passagem de parâmetros deve ser feita por pilha de dados da esquerda
para direita

55. LINGUAGEM TIPO - C
• Possibilidade de declaração de variáveis na abertura de qualquer bloco
• Capacidade de utilização de matrizes e ponteiros de forma mal definida
LINGUAGEM TIPO - LISP
• Habilidade de trabalhar com listas encadeadas
• Intercambialidade de dados e programas
• Requer um acurado gerenciamento de memória
LINGUAGEM TIPO – FORTH
• Utiliza basicamente operações de pilha
• Semelhança estrutural
• Ressalvas quanto à implementação de múltiplas pilhas
LINGUAGENS ORIENTADAS A OBJETO
• Não tem grande utilidade aplicada na robótica

56. Tipos de software
Software de usuário
Escrito pelo operador para realizar cada tarefa
(conjunto de pontos e operações da ferramenta)
Software de controlador
Escrito pelo fabricante e embarcado no robô
Traduz os comandos do usuário para operações adequadas ao controlador
Temos abaixo uma tabela com alguns exemplos de fabricantes e suas
respectivas linguagens de programação: