Questões de EFAF Ciências

Durante os preparativos para a Olimpíada Brasileira de Robótica, Júlia implementou um circuito no seu robô que informa se ele está ligado ou não. Para alimentar este circuito, Júlia usou um regulador de tensão que mantém todos os elementos conectados a ele sob uma tensão de 12 volts independentemente da bateria estar completamente carregada. Assim, Júlia teria uma tensão constante no seu robô, mesmo que sua bateria descarregasse um pouco, o que é normal durante a partida. Para saber se o seu robô estava ligado, Júlia usou uma lâmpada de resistência interna de 10K ohms conectada a um resistor de 100K ohms, enquanto o resto do circuito do seu robô tinha uma resistência de 55K ohms.

(Imagem extraída de http://www.obr.org.br/obr-virtual-etapas-estaduais/)

Porém, depois de terminar o seu projeto, Júlia percebeu que não possuía o resistor de 100K. Tendo somente os resistores relacionados abaixo, como poderia montar uma resistência equivalente ao que precisa?

● 5 resistores de 200K
● 15 resistores de 10K
● 5 resistores de 33K
● 8 resistores de 1K
● 4 resistores de 1M

Pesquisadores da Universidade de Liverpool do Reino Unido desenvolveram um assistente de laboratório robótico capaz de se locomover e conduzir experimentos científicos em um laboratório. Este robô foi implementado no Laboratório de Processos de uma empresa da área química, sendo responsável por depositar uma certa substância em um reator a cada 2 horas.

(Texto e imagem adadptados de https://www.theverge.com/21317052/mobile-autonomous-robot-lab-assistant-research-speed)

Sabendo que a atmosfera desse laboratório tem um grau de umidade elevado e que a estrutura mecânica do robô é feita de ferro, de que material ele deveria ser revestido para aumentar sua durabilidade e evitar a oxidação, dado que o ferro, Fe²⁺/Fe, tem um potencial de redução E⁰(V)=-0,44 V?

The real soft robots that inspired Baymax, with Chris Atkeson

Baymax, the lovable, inflatable robot star of Disney’s recent hit, Big Hero 6, is far from a movie fantasy. With their soft cushiony bodies, robots like Baymax have very real prospects as future care-givers, space-travellers and more. Robohub’s Helmut Hauser spoke to the man who inspired Baymax – Chris Atkeson, Professor of Robotics at Carnegie Mellon University – about the hard science behind soft robotics.

[Interviewer] Can you also talk a little bit about the technological challenges that you have to face when you
build inflatable robots?

[Atkeson] Many people worry that an inflatable robot is too weak to do anything useful. So, one of the things we tested was: can they lift heavy loads? And yes, they can lift 10 or 15 kilograms and that’s enough for a lot of the care tasks that we want to do. If you don’t use a robot in the configuration of an arm of a humanoid and, instead, put the inflatable part underneath something, you can lift a larger mass. Inflatable devices are used to lift cars and buildings, so they can be very, very strong.
The second fear with inflatable robots is, if you puncture it, it will deflate and be useless. It turns out that the suits used for space walks, on the International Space Station, are also inflatable robots. They’re designed to self-seal if they’re damaged, so they don’t deflate immediately; there are techniques to help inflatable robots survive when they’re punctured, they can have compartments. So, puncturing an inflatable robot is not a big problem. In Big Hero 6, the robot repairs itself after it has several holes in it.

(Texto adaptado de https://robohub.org/the-real-soft-robots-that-inspired-baymax-with-chris-atkeson/)

According to the text, is it true to say that:

O relé é um dispositivo eletromecânico que atua basicamente como chave seletora para controlar circuitos elétricos. Um de seus usos mais comuns é no controle de dispositivos nos quais a tensão de operação é diferente da tensão disponível para controlar o circuito. Um exemplo é o processo de ativar/desativar uma válvula para controlar uma passagem de água. Em um projeto de domótica a utilização desses dispositivos é necessário, por exemplo, para controlar a abertura e o fechamento da saída de água de uma caixa d'água. Mas não é possível garantir que o sistema estará sempre energizado, uma vez que a queda de energia pode ocorrer. Para tanto, é possível utilizar válvulas do tipo normalmente aberta (NA) e normalmente fechada (NF).

(Imagem adaptada de https://bit.ly/valvula-rele)

Considerando as informações acima, avalie as alternativas abaixo:

I- A melhor válvula para usar nesse caso é uma válvula NA que permitirá a passagem de água quando o controlador emitir sinal de “ON”.
II- A melhor válvula a ser utilizada é a NF que abre a passagem de água com um sinal de “ON” enviado do controlador.
III- O melhor é usar duas válvulas NF, garantindo que não haverá vazamento de água.
IV- A válvula NA não pode ser utilizada, pois quando houver falta de energia, a água da caixa continuará escoando.

Sistema implementado em montadora do ABC faz a inspeção automática da cola e permite o registro no banco de dados para rastreabilidade, garantindo precisão e confiabilidade ao processo.
A tecnologia no universo da robótica evolui a passos largos, e a interligação de robôs com a inteligência artificial é, cada vez mais, uma necessidade nas linhas de montagem, sobretudo em um aspecto: o da visão. Sim, robôs capazes de “enxergar” são o grande diferencial do mercado da automação.
Mais do que uma tendência para o futuro, os robôs com visão artificial já fazem parte da realidade das grandes indústrias. Estima-se que, em cada dez células de trabalho, seis já possuem a tecnologia.

(Texto adaptado de https://www.channel360.com.br/industria-aposta-em-robos-que-enxergam/)
(Imagem adaptada de https://bit.ly/camera-rgbd-q4)

Um robô industrial com configuração antropomórfica do tipo braço mecânico com 6 graus de liberdade e dotado de uma pinça em seu órgão terminal precisou ser reparado pois apresentou uma falha crítica em seu sensor óptico. Para que o robô voltasse a operar, uma substituição da câmera que era utilizada para identificação de objetos foi realizada. Entretanto, a lente acoplada à câmera apresentou um defeito fazendo com que a imagem fosse produzida antes do sensor óptico, semelhante ao que ocorre nos portadores de miopia. Como o robô opera com peças detalhadas milimetricamente, a imagem não pode ser distorcida nem mesmo desfocada.

Para a correção do defeito apresentado, qual tipo de lente deve ser acoplada na câmera para que a imagem seja formada exatamente no sensor óptico?

Carlos aprendeu em seus estudos teóricos que a chuva ocorre quando a atmosfera está com tantas moléculas de água que não consegue mais absorver nenhuma.

Ele decidiu desenvolver um robô com diversos sensores para analisar um pequeno terrário enquanto envia as informações coletadas para um servidor na nuvem. O robô de Carlos deveria alertar sempre que uma chuva estivesse para acontecer.

(Imagem extraída de https://www.hypeness.com.br/2017/07/este-pequeno-robo-vive-em-jardins-e-passa-todo-seu-tempo-cuidando-deles/)

Qual tipo de sensor deve ser utilizado no robô de Carlos para que a informação enviada esteja correta?