Robótica e Ajustes de Jacobianos

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Questions and Answers

Qual é a fórmula correta para o cálculo do determinante de um Jacobiano $J$ na forma de uma matriz $2 imes 2$?

$det(J) = J_{21} imes J_{12} - J_{11} imes J_{22}$

$det(J) = J_{11} + J_{22} - J_{21} - J_{12}$

$det(J) = J_{11} imes J_{22} - J_{21} imes J_{12}$ (correct)

$det(J) = J_{11} imes J_{22} + J_{21} imes J_{12}$

Quando o Jacobiano não é quadrado, que tipo de solução podemos utilizar?

Usar uma matriz de identidade para simplificar os cálculos.

Aplicar o método de Gauss-Jordan para encontrar a inversa.

Utilizar a função pseudo-inversora para uma solução aproximada. (correct)

Solucionar diretamente utilizando a inversa do Jacobiano.

Em qual ano o termo 'Robota' foi introduzido por Karel Čapek?

1926

1921 (correct)

1984

1942

Qual é o principal objetivo do planeamento nas juntas de um veículo autónomo?

Minimizar variações bruscas no controle dos motores. Signup and view all the answers

Qual é a primeira das Leis de Robótica de Asimov?

Um robô não pode ferir um ser humano. Signup and view all the answers

Qual das opções a seguir representa uma equação correta para a trajetória de um ponto circular em função do tempo?

$x(t) = r ext{cos}(wt)$ e $y(t) = r ext{sen}(wt)$ Signup and view all the answers

Qual das seguintes definições é considerada uma definição comum de robô industrial?

Um manipulador multi-funcional programável. Signup and view all the answers

Qual é a fórmula para a inversa de uma matriz Jacobiana $J$?

$J^{-1} = rac{Adj(J)}{det(J)}$ Signup and view all the answers

Qual é uma característica dos robôs móveis em comparação aos robôs industriais?

Eles possuem a capacidade de se deslocar de forma autônoma. Signup and view all the answers

Qual elemento de um manipulador é responsável por gerar movimento?

Atuador Signup and view all the answers

Qual das seguintes opções não é uma categoria principal de robôs?

Robôs educacionais Signup and view all the answers

Qual a principal diferença entre automação rígida e automação flexível?

Automação rígida realiza sempre a mesma tarefa. Signup and view all the answers

Quais são os componentes principais do braço de um manipulador?

Elos e punho Signup and view all the answers

Quais das seguintes funcionalidades são atribuídas ao LIDAR?

Detecção de proximidade Signup and view all the answers

Qual a vantagem do uso de lasers em comparação com outros métodos de medição?

Estreita largura de banda Signup and view all the answers

O que descreve melhor o processo de 'Scan Matching' com LIDAR 2D?

Cálculo iterativo de deslocamento e orientação Signup and view all the answers

Qual das seguintes opções não é uma força do Radar?

Detecção em 3D Signup and view all the answers

Qual das afirmações é verdadeira sobre a funcionalidade do LIDAR?

Estimativa de distâncias e localização Signup and view all the answers

O que melhor descreve a relação entre a largura de feixe e a discriminação espectral em lasers?

Largura de feixe pequena permite boa discriminação espectral Signup and view all the answers

Quais são as três perguntas principais que definem o problema de navegação?

Onde estou? Para onde vou? Como posso chegar lá? Signup and view all the answers

Qual das seguintes tecnologias utiliza a reflexão de um feixe para medir distâncias?

LIDAR Signup and view all the answers

Qual é a fórmula correta para calcular a velocidade angular do robô?

$ω(t) = rac{V_R(t) - V_L(t)}{D}$ Signup and view all the answers

No modelo cinemático de robôs com rodas, como é calculado o raio de curvatura da trajetória do robô?

$R = rac{V_R(t) + V_L(t)}{V_R(t) - V_L(t)}$ Signup and view all the answers

Quais são as etapas do princípio geral do planejamento de caminhos?

Pré-processamento e processamento de busca Signup and view all the answers

Qual afirmativa é verdadeira sobre o método de decomposição em células?

Divide o espaço em regiões menores para simplificar o cálculo do caminho. Signup and view all the answers

Como é definido o conceito de "CIC" no contexto de robôs com rodas?

$CIC = rac{2 * R * sin(θ)}{y - R * cos(θ)}$ Signup and view all the answers

Qual é a principal diferença entre o planeamento global e local?

O planeamento local não exige um destino final. Signup and view all the answers

Qual a função do campo de potencial em sistemas de navegação de robôs?

Auxiliar na determinação da melhor trajetória para o destino. Signup and view all the answers

O que representa um mínimo local em um campo de potencial?

Um ponto onde a potencial é mínima em todas as direções. Signup and view all the answers

Em um sistema de controle de trajetória, qual é a função das leis de controle?

Corrigir continuamente a trajetória com base em medidas sensoriais. Signup and view all the answers

Qual é a forma correta da função de energia de atração em um campo potencial?

$U_{att}(P) = rac{1}{2} K_{att} ||P - P_{att}||^2$ Signup and view all the answers

O que é requerido para o planeamento local na navegação robótica?

Sensores para evitar obstáculos. Signup and view all the answers

Na metodologia de pre-processamento, qual é a primeira etapa?

Definir o campo sobre o espaço de configuração do robô. Signup and view all the answers

Qual das opções descreve o Vector Field Histogram (VFH)?

Gera uma estrutura bidimensional por ângulo. Signup and view all the answers

Qual das seguintes afirmações sobre translações e rotações é verdadeira?

Translações e rotações são comutativas. Signup and view all the answers

Qual é a forma correta da matriz de rotação em relação ao eixo z?

$rot_z(θ) = egin{bmatrix} cos θ & -sin θ & 0 & 0 \ sin θ & cos θ & 0 & 0 \ 0 & 0 & 1 & 0 \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$ Signup and view all the answers

O que representa a notação $Q = g(P)$ na cinemática inversa?

A transformação de posições no espaço das juntas para o espaço cartesiano. Signup and view all the answers

Como é definida a transformação de comprimento de elo $a_i$?

$a_i = (z_i O x_i)$ onde $O_i$ é a interseção de $z_{i-1}$ e $x_i$ Signup and view all the answers

Qual é a matriz para uma rotação em 3D ao redor do eixo x?

$rot_x(θ) = egin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 \ 0 & cos θ & -sin θ & 0 \ 0 & sin θ & cos θ & 0 \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$ Signup and view all the answers

Na relação entre ângulo da junta e as coordenadas das juntas, como é definido o ângulo $θ_i$?

$θ_i = *(x_{i-1}, x_i) - z_{i-1}$ Signup and view all the answers

O que representa a operação $T_w = (T_R)^{-1}$?

A transformação de N para R. Signup and view all the answers

Qual é a definição correta de um vetor de posição no espaço cartesiano?

$P = egin{bmatrix} x \ y \ z \ 1 \end{bmatrix}$ Signup and view all the answers

Study Notes

História de Robótica

O termo "robô" vem da palavra eslava "robota", traduzida como trabalho forçado ou escravo.
Foi introduzido em 1921 por Karel Capek.
A palavra foi traduzida e adaptada ao português como "robô".
A ficção científica, particularmente o filme "Metrópolis" de Fritz Lang (1926), popularizou o termo e a imagem do robô.

Definições de Robô (Industrial)

O conceito de robô industrial é um dispositivo eletromecânico preprogramado para diversas funções.
Um robô industrial é visto como um braço mecânico programável para executar muitas tarefas diferentes.
O Instituto de Robótica da América (RIA) define robô como um manipulador multifuncional programável para mover componentes.
A norma internacional ISO 8373 (1994) define um robô industrial como um manipulador multifuncional, controlado automaticamente e reprogramável, com três ou mais eixos. O movimento ou funções auxiliares podem ser alterados sem mudanças físicas.

Categorias Principais de Robôs

Robôs industriais
Manipuladores
Veículos autônomos guiados (AGVs)
Robôs móveis (terrestres, aéreos, aquáticos)

Elementos de Manipuladores

Braço
Punho
Elos
Juntas
Controlador
Atuadores
Sensores

Tipos de Automação

Rigida
Flexível

Aplicações Tradicionais de Manipuladores

Pintura
Soldagem
Corte a jato de água

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Teste seus conhecimentos sobre robótica, incluindo o cálculo de determinantes de Jacobianos e os princípios fundamentais da robótica. Explore conceitos como leis da robótica de Asimov e as diferenças entre tipos de robôs. Este quiz é ideal para estudantes e entusiastas da área de engenharia e automação.