Cursos

O objetivo deste curso é abordar os princípios fundamentais da robótica de manipuladores e da robótica móvel. A Robótica tem tido um papel cada vez mais relevante para o homem, na medida em que ela passa a colaborar em diversas tarefas essenciais, em particular no setor produtivo. Trata-se de uma área de pesquisa que é inerentemente multidisciplinar, e onde os conhecimentos de Computação além de fundamentais, são aplicados extensivamente.

Não menos importante, o segundo objetivo do curso é prover ao aluno conceitos básicos de projeto completo de um “produto” que está em contato com o mundo real. Isso implica em uma melhor compreensão da distância que existe entre abstração e a implementação prática. Nesse sentido, durante o curso, os alunos estarão projetando e implementando robôs móveis para realizarem tarefas em um ambiente semi-estruturado, porém dinâmico. Esses robôs serão desenvolvidos em grupos de no mínimo 3 e no máximo 4 alunos. O material do curso será coberto por meio de aulas expositivas e de laboratório.

Conhecimento de álgebra linear, cálculo vetorial e física básica (especialmente mecânica clássica). A linguagem de programação a ser utilizada no curso será C/C++.

Livros de Referência

• Craig, J. J.. Introduction to Robotics: Mechanics and Control (3rd Edition). Prentice Hall, 2004.
• Martin, F. G.. Robotic Explorations: An Introduction to Engineering Through Design. Prentice Hall, 2001.
• Siegwart, R.; Nourbakhsh, I. R.; and Scaramuzza, D.. Introduction to Autonomous Mobile Robots (2nd Edition). The MIT Press, 2011.

A finalidade dos trabalhos práticos é a de se construir o conhecimento referente a cada um dos aspectos de um projeto maior, que será o desenvolvimento de um robô móvel capaz de executar com sucesso tarefas previamente especificadas. Sugerimos que cada detalhe e idéia, desde a concepção até a implementação, sejam anotadas em caderno de laboratório. É indispensável que o projeto seja acompanhado do planejamento dos testes. Testes deverão ser realizados de forma exaustiva para se garantir que o projeto está correto. Dessa maneira, ao se implementarem as soluções planejadas, os testes correspondentes (previamente planejados) serão aplicados para verificação. Implemente e teste pequenas porções do projeto maior. Lembre-se que embora tedioso, esse processo — consistente e sistemático — é a chave de uma implementação bem sucedida. Esses pequenos detalhes é que fazem a diferença! Os trabalhos práticos foram projetados de tal maneira a preparar para a competição final, que consistirá da integração dos diversos subsistemas de hardware (estrutura mecânica, sensores, atuadores) e software (controle do robô). Esses trabalhos serão realizados em grupo e deverão ser apresentados conforme instruções constantes na página do curso. Todos os membros do grupo deverão estar presentes na apresentação de cada trabalho prático. A participação individual de cada membro será avaliada.

A competição será divulgada oportunamente. O projeto consistirá na construção de um robô móvel autônomo. A estrutura mecânica dos robôs será implementada com componentes da LEGO, e a parte eletrônica com micro-controladores e outros componentes eletrônicos. Esses robôs serão desenvolvidos em grupos de no mínimo 3 e no máximo 4 alunos. No dia da competição, cada grupo fará uma apresentação oral do seu robô, com poucas (~3) transparências, contendo:

• Descrição do hardware, detalhando acionamento, transmissão, etc., justificando as opções de projeto;
• Descrição dos sensores - justificando as opções de projeto;
• Descrição do software de controle, justificando as opções de projeto;
• Dificuldades encontradas.

A documentação, que faz parte integrante do projeto e também será avaliada, estará contida na página que cada grupo irá manter ao longo do curso. Cada grupo terá um login e uma senha que poderá utilizar para editar a respectiva página neste wiki. Cada grupo deverá ter um nome, pelo qual o seu robô também será conhecido. Toda a evolução do seu projeto deverá ser documentada com fotos digitais e vídeos a serem incorporados na página do grupo. Essas imagens deverão mostrar detalhes construtivos em close-up.