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Sistemas Robotizados

Código 9109
Ano 3
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica Electrotécnica
Tipo de ensino Presencial
Estágios Não aplicável
Objectivos de Aprendizagem Esta Unidade Curricular tem como objectivo fazer uma introdução ao estudo da área multidisciplinar dos Sistemas Robotizados, apresentando os vários subsistemas funcionais que compõem um robô de uma forma individualizada e integrada, para além de tópicos de robótica de manipulação e de navegação.
No final da UC o estudante deve ser capaz de:
- Identificar diferentes tipos de robôs no que concerne à sua anatomia e actuadores e discutir a operação e/ou desenvolvimento de aplicações robóticas;
- Aplicar as equações e as técnicas de cálculo à determinação da posição cartesiana assim como da posição e ângulo das juntas prismáticas e rotacionais de um robô.
- Identificar as características fundamentais de locomoção de robôs móveis;
- Descrever os principais tipos de sensores utilizados em robótica;
- Aplicar algoritmos de planeamento de trajectórias na navegação de robôs móveis;
- Aplicar o conhecimento no desenvolvimento de um robô, devendo ser capaz também de trabalhar em equipa.
Conteúdos programáticos 1. Introdução à Robótica (exemplos)
2. Tipos de robôs: anatomia e actuadores de robôs. Introdução sobre manipuladores robóticos controlados por computador e exemplos
3. A posição e o movimento de manipuladores. Sistemas de coordenadas e transformações
4. Cinemática directa, convenção Denavit-Hartenberg
5. Cinemática inversa
6. O Jacobiano, singularidades
7. Planeamento de movimento e caminho
8. Dinâmica de manipuladores
9. Controlo e programação
Tópicos especiais:
10. Sensores, medida e percepção: Sensores e actuadores
11. Agentes móveis, SLAM
12. Visão computacional
13. MEMS, microrobótica
14. Robótica médica/cirúrgica, teleoperação
15. Sistemas biomiméticos
16. Robótica inteligente. Noções de inteligência artificial e sistemas inteligentes
17. Lógica fuzzy. Controlo difuso: Controladores lógicos difusos
18. Redes Neuronais Artificiais: Modelos e arquitectura de redes neuronais artificiais. Aprendizagem em robótica
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação TAS - Trabalho de análise e síntese (15%):Desenvolvimento de um TAS de pesquisa bibliográfica sobre um tema proposta.

EX - Exercícios (15%): Séries de exercícios serão distribuídas durante o semestre. Deverão ser entregues duas semanas após serem atribuídos. A utilização do Matlab/Simulink pode ser necessária em alguns problemas.

LAB - Laboratório (35%): Haverá uma componente substancial de laboratório. As tarefas subdividem-se em duas componentes:
- Atividades de aprendizagem das características, funcionamento, operação de sistemas robotizados.
- Projeto de sistema robotizado.
Os laboratórios serão realizados em grupos de 2 a 3 elementos, mediante a entrega de relatórios.

PR - Prova de avaliação (35%) sem consulta

CF - Classificação final:
CF=TAS + EX + LAB + PR
Bibliografia principal 1. Bibliografia principal
- "Apontamentos de Sistemas Robotizados", P.D. Gaspar. Universidade da Beira Interior, 2011.
- "Robot Modeling and Control", M.W. Spong, Seth Hutchinson, M. Vidyasagar. Wiley, John & Sons Inc., 2005. ISBN: 0-471-64990-2.
- "Introduction to Robotics", Philip John McKerrow. Addison-Wesley, 1991. ISBN: 0-20-118240-8.
- "Robot Technology Fundamentals", James G Keramas. Delmar Learning, 1998. ISBN: 0-8273-8236-7.

2. Bibliografia complementar
- "Introduction to Robotics: Mechanics and Control", John J. Craig, Addison-Wesley, 1986. ISBN: 0-20-154361-3.
- "Robotics for Engineers", Yoram Koren, McGraw-Hill, 1986. ISBN: 0-07-035399-9.
- "Modelling and Control of Robot Manipulators", Series: Advanced Textbooks in Control and Signal Processing Sciavicco, Lorenzo, Siciliano, Bruno Springer-Verlag London Berlin Heidelberg, 2nd ed. 2000. ISBN: 1-85233-221-2.
- "Robot Manipulators: Mathematics, Programming and Control", Paul, R.P., MIT Press, Cambridge, 1981.
Língua Português
Data da última atualização: 2024-01-19
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