Teaching - Automação Robótica I - 2019/I


Cronograma de Aulas e Conteúdo Programático
Automação Robótica I - 2019/I

Aulas as Quintas-Feiras a partir das 19h10
Metodologia
Cronograma Ementa Objetivos Contexto Conteúdo Programático Metodologia Avaliação Bibliografia
Cronograma
Data Aula Conteúdo Comentários
21-Fev 01 Introdução revisão: fundamentos de eletricidade.
exercícios de nivelamento.
28-Fev 02 Introdução * sistemas digitais.
* lógica booleana
* operações booleanas
* portas lógicas
* somadores binários
07-Mar 03 Introdução fundamentos de controle com Arduino
* sinais analógicos x sinais digitais
* funcionamento da entrada analógica do Arduino
* resolução da entrada analógica do Arduino (10 bits)
* utilização de referências de tensão diferentes no pino AREF do Arduino Mega
slides - produção de circuitos integrados.
14-Mar 04 Programação do Arduino * revisão lógica de programação
* IDE de programação do Arduino
* acionando as saídas digitais do Arduino
ENUNCIADO DO TRABALHO PRÁTICO 1
21-Mar 05 Projeto 1 * objetivos
* planejamento
* lista de materiais
* definição de cronograma
28-Mar 06 Projeto 1 * construção
04-Abr 07 Projeto 1 * construção
11-Abr 08 Projeto 1 * construção
18-Abr 09 RECESSO não haverá aula
25-Abr 10 Projeto 1 Apresentação em Aula:
* demonstração prática [15min]
* exposição [10min]: maiores dificuldades, melhorias possíveis, limitações do projeto, aplicações.
02-Mai 11 Projeto 2 * objetivos
* planejamento
* lista de materiais
* definição de cronograma
ENUNCIADO DO TRABALHO PRÁTICO 2 [tbd]
ENUNCIADO DO TRABALHO DE PESQUISA [tbd]
09-Mai 12 Projeto 2 * construção
16-Mai 13 Projeto 2 * construção
23-Mai 14 Projeto 2 * construção
30-Mai 15 Projeto 2 * construção
06-Jun 16 Projeto 2 * construção
13-Jun 17 Trabalho de Pesquisa Apresentação em Aula:
* apresentação oral [20min]
* entrega do artigo
20-Jun 18 RECESSO nao haverá aula
27-Jun 19 Projeto 2 Apresentação em Aula:
* demonstração prática [15min]
* exposição [10min]: maiores dificuldades, melhorias possíveis, limitações do projeto, aplicações.
04-Jul 20 EXAME presença obrigatória apenas para quem ficar em exame!
Ementa
Análise de processos industriais. Métodos de automação de processos industriais; Estudo das possibilidades de controle e automação em empresas comerciais e industriais. Automação para altos volumes de produção: linhas de transferência e linhas de montagem. Balanceamento de linhas; Automação dos sistemas de transporte e armazenagem internos e sua interligação com a área de fabricação; Células Flexíveis de Fabricação automatizada: padronização e codificação; Controle de qualidade, qualidade assegurada e máquinas automatizadas de medição; Fabricação integrada por computador e a fábrica automática: hierarquia de computadores, redes locais e protocolos. Simulação e implementação de sistemas de automação; Desenvolvimento da criatividade aplicada as possibilidades de automação visando a otimização de sistemas e máquinas nos setores comerciais e industriais.
Objetivos
Apresentar o aluno aos conceitos de automação robótica a partir de uma abordagem prática, aplicando os conceitos teóricos na construção de aplicações práticas e de pequena escala. Visa, ainda, desenvolver a prática da implementação física de soluções de mundo real, possibilitando ao aluno, desta forma, o desenvolvimento das competências de autonomia na resolução de problemas de engenharia.  
Contexto
A disciplina de Automação Robótica I faz parte da formação avançada do curso e tem como objetivo preparar o aluno para lidar com os desafios da indústria moderna, no tocante a automação de processos fabris a partir do uso de dispositivos robóticos. Ao concluir esta disciplina, o aluno terá condições de compreender os principais conceitos de automação robótica, mapear cenários e propor modelos para a implementação de soluções de automação em linhas de produção com baixa complexidade e escala.  
Conteúdo Programático
  • Conceitos básicos: tensão alternada vs tensão contínua; corrente elétrica vs tensão elétrica; nivel lógico vs tensão elétrica; lei de ohm; sinais analógicos e sinais digitais.
  • Sensores e Atuadores: classificação de sensores (tecnologia, aplicação, range de operação, linearidade, resolução e velocidade de resposta).
  • Condicionamento de Sinais: Amplificação, excitação, linearização, condicionamento, conversões.
  • Shields Arduino: UNO, MEGA 2560, outros (LEONARDO, NANO, ETHERNET e ZERO).
  • Projetos: motores, displays LCD, módulos de controle de potência, sensores digitais, comunicação.
  • Programação: Linguagem C pra Arduino, IDE do Arduino, compilação e testes, bibliotecas.
Metodologia
Aulas expositivas com apresentação dos conceitos. Trabalhos de pesquisa para a elaboração de Trabalhos escritos. Aulas práticas com resolução de simulações de problemas reais. Implementação de projetos práticos de automação.
Avaliação
Projeto 1 [P1] - 30% - implementação prática
Projeto 2 [P2] - 50% - implementação prática
Trabalho de Pesquisa [TP] - 20% - apresentação oral + entrega de artigo em formato do IEEE Transactions on Automation Science and Engineering

NF = ((P1 * 30) + (P2 * 50) + (TP * 20)) / 100

 
Bibliografia
Básica:
  • PRUDENTE, Francesco. Automação predial e residencial : uma introdução. Rio de Janeiro : LTC, 2011. E-book
  • SANTOS, Winderson Eugenio dos; GORGULHO JUNIOR, José Hamilton Chaves. Robótica industrial : fundamentos, tecnologias, programação e simulação. São Paulo : Erica, 2015. E-book
  • CAPUANO, Francisco Gabriel. Sistemas digitais : circuitos combinacionais e sequenciais. São Paulo : Erica, 2014. E-book
Complementar:
  • FIALHO, Arivelto Bustamante. Automação hidráulica : projetos, dimensionamento e análise de circuitos. 6. ed. São Paulo : Erica, 2011. E-book
  • FRANCHI, Claiton Moro. Controle de processos industriais : princípios e aplicações. São Paulo : Erica, 2011. E-book
  • GESTÃO da produção e operações bases para competitividade. São Paulo : Atlas, 2014. E-book
  • FILIPPO FILHO, Guilherme. Automação de processos e de sistemas. São Paulo : Erica, 2014. E-book
  • STEVAN JUNIOR, Sergio Luiz. Automação e instrumentação industrial com Arduino : teoria e projetos. São Paulo : Erica, 2015. E-book
  • NATALE, Ferdinando. Automação industrial. 10. ed. São Paulo : Erica, 2008. E-book
  • PRUDENTE, Francesco. Automação industrial. 2. ed. Rio de Janeiro : LTC, 2011. E-book
  • CAPELLI, Alexandre. Automação industrial : controle da movimento e processos contínuos. 3. ed. São Paulo : Erica, 2013. E-book
  • LAMB, Frank. Automação industrial na prática. Porto Alegre : AMGH, 2015. E-book
  • PRUDENTE, Francesco. Automação industrial PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro : LTC, 2010. E-book
  • CAMARGO, Valter Luís Arlindo de. Elementos de automação. São Paulo : Erica, 2014. E-book
  • ROBÓTICA móvel. Rio de Janeiro : LTC, 2014. E-book
Bibliografia de Apoio aos Trabalhos Práticos:
  • OLIVEIRA, Cláudio Luís Vieira. Arduino descomplicado como elaborar projetos de eletrônica. São Paulo. Erica. 2015. ISBN 9788536518114.
  • MONK, Simon. Programação com Arduino começando com sketches. Porto Alegre. Bookman. 2017. ISBN 9788582604472.
  • MONK, Simon. Projetos com Arduino e Android use seu smartphone ou tablet para controlar o Arduino. Porto Alegre. Bookman. 2013. ISBN 9788582601228.
  • HAGAN, Eric. CULKIN, Jody. Aprenda eletrônica com Arduino - Um guia ilustrado de eletrônica para iniciantes. Novatec. 2018. ISBN: 978-85-7522-666-7
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