Atividade 1 – EMCA – Robótica: Dispositivos de Manipulação – 53/2026

ATIVIDADE 1 – EMCA – ROBÓTICA: DISPOSITIVOS DE MANIPULAÇÃO – 53/2026

Uma empresa Robotics Solutions (ARS) é uma fabricante fictícia de sistemas automatizados para a indústria automotiva. Devido ao aumento da produção de módulos eletrônicos para veículos elétricos, surgiu a necessidade de automatizar uma célula de inspeção e separação de componentes.
Atualmente, o processo é realizado manualmente por operadores, responsáveis por retirar módulos eletrônicos de uma esteira transportadora, posicioná-los sobre uma mesa de inspeção óptica e,
posteriormente, armazená-los em caixas conforme sua classificação.

O processo apresenta diversos problemas:
baixa produtividade;
fadiga dos operadores;
erros de posicionamento;
tempo elevado de ciclo;
dificuldade de repetibilidade.
Para solucionar esse problema, a empresa decidiu desenvolver um manipulador robótico industrial capaz de
executar automaticamente a operação de Pick-and-Place.
Você, como engenheiro, foi contratado para desenvolver todo o projeto do robô, desde sua concepção mecânica até a validação computacional.
O robô deverá retirar módulos eletrônicos de uma esteira transportadora que possui largura de 800 mm e
velocidade de 0,30 m/s.

O manipulador deverá possuir alcance suficiente para:
retirar a peça;
movimentá-la;
posicioná-la sobre a estação de inspeção;
depositá-la na caixa correspondente.
Requisitos do Projeto:
Requisito 1: carga útil mínima: 3 kg (fator de segurança incluso).
Requisito 2: erro máximo de posicionamento: ±0,5 mm.
Requisito 3: tempo máximo de ciclo: 6 s.
Requisito 4: repetibilidade: ±0,1 mm.
Requisito 5: área útil mínima: 1,20 m × 0,80 m.
Requisito 6: distância vertical de 300 mm.
Questão 1: Escolha a arquitetura cinemática do robô.
Entre as configurações a seguir, selecione aquela considerada mais adequada para a aplicação. Justifique tecnicamente sua resposta.
Cartesiano.
Cilíndrico.
Esférico.
SCARA.
Antropomórfico.
Paralelo.
A justificativa deverá considerar:
velocidade;
precisão;
custo;
facilidade de controle;
espaço ocupado;
flexibilidade.
Questão 2: Defina o número de graus de liberdade (DOF) considerando:
Quantidade de juntas.
Tipo de cada junta.
Função de cada uma delas.
Obs.: represente esquematicamente a estrutura do manipulador (será disponibilizado em nossas aulas um arquivo para simulação).
Questão 3: Dimensione os comprimentos dos elos. O manipulador deverá atender a toda área útil.
Por exemplo:
comprimento do elo 1;
comprimento do elo 2;
comprimento do elo 3;
altura da base.
Apresente todas as justificativas necessárias.
Questão 4: Determine matematicamente o espaço de trabalho do manipulador.
Apresente:
alcance máximo;
alcance mínimo;
volume útil;
regiões inacessíveis.
Questão 5: Faça uma análise crítica do projeto e discuta:
vantagens;
limitações;
aplicações futuras;
melhorias possíveis.

Unicesumar – Robótica Dispositivos de Manipulação