Sistemas Robotizados

Imagem d@ Pedro Miguel de Figueiredo Dinis Oliveira Gaspar [Ficheiro Local]
Pedro Miguel de Figueiredo Dinis Oliveira Gaspar
Código:
11226
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica:
Electrotecnia e Electrónica
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 robots: anatomia e atuadores 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 direta, 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 perceção: Sensores e atuadores
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 arquitetura de redes neuronais artificiais. Aprendizagem em robótica
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As atividades de ensino/aprendizagem destinadas à apreensão dos conteúdos relativos às competências a adquirir encontram-se distribuídas por: aulas teóricas, teórico-práticas, e de laboratório.
Metodologias pedagógicas:
- Aulas teóricas de exposição da matéria;
- Aulas teórico-práticas de resolução de exercícios nas distintas temáticas abordadas nos conteúdos programáticos, fazendo algumas uso de computadores com utilização de software específico, e em contexto de trabalhos de grupo;
- Aulas de laboratório de aplicação dos conceitos e conhecimentos adquiridos e desenvolvimento de competências nos trabalhos de grupo;
- Realização de trabalhos sob temas inerentes às temáticas abordadas na UC.

Ex: Exercícios (20%)
TAS: Trabalhos de análise e síntese (30%).
PROJ: Desenvolvimento de um projeto de sistema robotizado envolvendo manipuladores robótico ou robôs móveis (50%)

Classificação final de avaliação contínua (classificação de ensino/aprendizagem), FREQ, é dada por:
FREQ = TAS + PROJ
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
Esta informação promove os seguintes Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU:
Garantir o acesso à educação inclusiva, de qualidade e equitativa, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos