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Introdução à Engenharia Mecatrônica PMR3100
Este é o site da disciplina PMR 3100. Nele vocês encontrarão material de apoio à disciplina, comunicação por parte da equipe docente (professores e monitores), avisos, calendário de tópicos, local para as aulas, marcação de visitas a empresas, e até o acompanhamento dos projetos e trabalhos. Portanto fique atento a tudo isso, e participe também dos fóruns e debates. Isto com certeza tornará o curso mais dinâmico e interessante. Colocaremos também links para vídeos e noticias interessantes sobre o curso de Mecatrônica, sobre o trabalho do profissional da área, e até sobre pesquisas e novos desenvolvimentos neste tópico.
Tópico 1: Bem-vindo à Escola Politécnica
Oi! Esta disciplina é dividido em módulos de acordo com os objetivos principais. Neste primeiro módulo o nosso objetivo é ambientá-lo tanto no curso de Engenharia Mecatrônica quanto na Escola Politécnica, tirar do seu rosto aquele olhar de "bixo", e fazer você se sentir em casa! (sem exageros).
Os objetivos deste primeiro módulo são:
- Ajudar você a compreender a amplitude da atuação da Eng. Mecatrônica
- Mostrar que as Engenharias estão sempre juntas
- Saber um pouco da estrutura e da história da POLI
Equipe PMR3100
Entrar na USP, em especial na POLI e mais ainda na Mecatrônica representa um fato marcante na vida de qualquer pessoa. É também um privilégio, uma oportunidade singular, principalmente na nossa sociedade ainda cheia de desigualdades. A expectativa de adquirir novos conhecimentos e novas formas de ver o mundo renova as esperanças de um futuro melhor.
A POLI-USP é certamente um local onde se pode passar bons momentos, desde que se participe com interesse das atividades por ela oferecidas e, para isso, deve haver uma decisão pessoal firme de aproveitar da melhor forma possível a infra-estrutura da instituição. Conhecê-la com profundidade, construir o seu futuro em conjunto com a comunidade acadêmica e discutir as questões relacionadas são atitudes que ajudam muito a usufruir as oportunidades que a vida na POLI-USP torna disponíveis.
Apenas aguardar que os professores apresentem conhecimentos previamente elaborados é uma atitude muito comodista e incompatível com os propósitos de uma formação na POLI-USP. Agindo desse modo, excelentes oportunidades de crescimento intelectual terão sido desperdiçadas. A aprendizagem é um processo, ou seja, é uma atividade que demanda tempo, ação e dedicação, e por isso depende muito de cada um.
Na POLI-USP, o estudante é cobrado a direcionar e programar com mais liberdade, autonomia e responsabilidade o seu aprendizado, dosando-o evidentemente de acordo com seus interesses.
No dia 06.03.2018 as turmas serão organizadas nas salas A4 e A6 do prédio das Engenharia Mecânica, Mecatrônica e Naval.
Sala A4 Sala A6 Grupo 01 Grupo 06
Gabriela Fonseca Fanucchi
Joao Rodrigo Windisch Olenscki
Lucas Borba Pugliese Ribeiro
Marcus Vinicius Roso D'Elboux
Samuel Borges Soares de SiqueiraAndre Kim Chan
Felipe Augusto Martins Pascutti
João Victor Sampaio Lazzari
Luca Tamashiro Decker
Rodrigo Mardegam Morais
Thiago Lam BrawermanGrupo 02 Grupo 07
Edson Luis da Conceicao
Giulia Duo Cardella
Lucas Adloff Cardoso Pinto
Matheus Chaves Ribeiro
Victor Coelho Fogagnoli
Gabriel Antonio Ken Chang
Giovanni Teixeira Silveira
Marcelo Teixeira Rocha
Renan Nascimento e Almeida
Vinicius Del Manto CavalcanteGrupo 03 Grupo 08
Gabriel Shimada Belem
Guilherme Rodrigues Monteiro
Lucas Fiori R. Amorim de Oliveira
Mauricio Hiroki Tomida
Victor Kowalski Martins
Gabriela Martins Costa
Juliano Kawai Soja Fonseca
Luca Rodrigues Miguel
Michel Elesbao de Jesus
Victor Alexandre Candido AthanasioGrupo 04 Grupo 09
Dedimar Dias do Val
João Carlos da Rosa Junior
Lui Damianci Ferreira
Rafael Checchinato Morandini
Vidal Gonzalo Flores Rojas
Giovanni Cangiano
Gustavo Santos Torrico
Luiz Fernando Ferreira da Silva
Maykon Souza Cruz
Tiago Pina ContiniGrupo 05 Grupo 10
Giovanni Cabral Morales
Leonardo Guerreiro Monteiro
Luiz Eduardo de Carvalho Caneschi
Nathan Aguiar Carvalho
Vinicius Araujo da Costa
Vinicius Machado Alves
Gil Vitor Bahr Yau
Leonardo Guidetti Costa
Lucas de Moraes Mata
Raphael Cavalcante Ramos
Thalles Carneiro da Silva
Yae Do Choi
Sala A4 Sala A6 Grupo 01 Grupo 06 Caio Loiola Rosendo da Silva
Gabriel Antonio Ken Chang
João Victor Sampaio Lazzari
Luca Rodrigues Miguel
Raphael Cavalcante Ramos
Victor Alexandre Candido AthanasioBeatriz Neves Porto
Gabriel Shimada Belem
Leonardo Guidetti Costa
Lui Damianci Ferreira
Michel Elesbao de Jesus
Thiago Lam BrawermanGrupo 02 Grupo 07 Alessandro Brugnera Silva
Edson Luis da Conceicao
Giovanni Teixeira Silveira
Lucas de Moraes Mata
Maykon Souza Cruz
Thalles Carneiro da SilvaAndre Kim Chan
Gabriela Martins Costa
Giulia Duo Cardella
Lucas Fiori R. Amorim de Oliveira
Rodrigo Mardegam Morais
Vidal Gonzalo Flores RojasGrupo 03 Grupo 08 Bruno Fernandes Maione
Giovanni Cangiano
Leonardo Guerreiro Monteiro
Luiz Eduardo de Carvalho Caneschi
Nathan Aguiar Carvalho
Vinicius Araujo da Costa
Vinicius Machado AlvesBernardo Moredo Rocco
Giovanni Cabral Morales
João Carlos da Rosa Junior
Luca Tamashiro Decker
Matheus Chaves Ribeiro
Tiago Pina ContiniGrupo 04 Grupo 09 Bruno Kenji Hashimoto Miura
Felipe Augusto Martins Pascutti
Joao Rodrigo Windisch Olenscki
Lucas Adloff Cardoso Pinto
Marcus Vinicius Roso D'Elboux
Samuel Borges Soares de SiqueiraBenny Chun Yin Ng
Dedimar Dias do Val
Guilherme Rodrigues Monteiro
Marcelo Teixeira Rocha
Rafael Checchinato Morandini
Vinicius Del Manto CavalcanteGrupo 05 Grupo 10 Beatriz Martins Costa
Gil Vitor Bahr Yau
Gustavo Santos Torrico
Lucas Borba Pugliese Ribeiro
Renan Nascimento e Almeida
Victor Coelho Fogagnoli
Yae Do ChoiDaniel Willian Braz Pires Domingues
Gabriela Fonseca Fanucchi
Juliano Kawai Soja Fonseca
Luiz Fernando Ferreira da Silva
Mauricio Hiroki Tomida
Victor Kowalski Martins
Tópico 2: Mecatrônica em Ação
A Mecatrônica está presente no nosso dia a dia mesmo que não seja trivial percebê-la. Desde as portas automáticas dos shoppings até os sofisticados sistemas robóticos, passando por sistemas embarcados, como aqueles que operam as válvulas para entrada de combustível nos carros, de acordo com sinais de sensores (se você tem um carro um pouco acima do popular, classe B1, deve ter um), ou como os sistemas que controlam a distância entre as composições do metrô.
Neste módulo o objetivo é reconhecer um sistema mecatrônico e ao mesmo tempo (sem muita definição teórica) começar a aprender a diferenciar um sistema mecatrônico de um sistema mecânico ou elétrico convencional.
Aí temos dois níveis de discussão: os componentes e o como funciona, onde se destaca o papel da fusão entre eletrônica, controle, mecânica, software, etc., e o "como fazer" um sistemas destes, e aí voltamos à discussão sobre o design mecatrônico. Precisamos de fato conhecer as duas coisas, as técnicas e teorias que nos levam a compor disciplinas e sintetizar os artefatos mecatrônicos e as teorias e técnicas de como desenvolver estes artefatos (o design mecatrônico). Vocês têm cinco anos pra isso, mas vamos começar já a discussão sobre o design. Antes porém alguns flashs do "como funciona"!Faça o upload do arquivo PDF com as respostas às questões sobre projeto mecatrônico, aula do Prof. Reinaldo.
Mecatrônica em Ação - desmontando uma impressora HP série 600
As aulas de 13.03.2018 e 15.03.2018 serão nas salas A4 e A6.
Nestas aulas, os alunos serão divididos em grupos para desmontarem uma impressora HP da série 600.
Sala A4 Sala A6 Grupo 01 Grupo 06
Gil Vitor Bahr Yau
Giovanni Teixeira Silveira
Luiz Eduardo de Carvalho Caneschi
Raphael Cavalcante Ramos
Thalles Carneiro da Silva
Giovanni Cangiano
Guilherme Rodrigues Monteiro
Luca Tamashiro Decker
Maykon Souza Cruz
Vinicius Del Manto CavalcanteGrupo 02 Grupo 07
Dedimar Dias do Val
Leonardo Guidetti Costa
Luca Rodrigues Miguel
Marcus Vinicius Roso D'Elboux
Victor Kowalski Martins
Gabriela Fonseca Fanucchi
Leonardo Guerreiro Monteiro
Marcelo Teixeira Rocha
Mauricio Hiroki Tomida
Victor Alexandre Candido AthanasioGrupo 03 Grupo 08
Gabriel Shimada Belem
João Victor Sampaio Lazzari
Lucas Adloff Cardoso Pinto
Matheus Chaves Ribeiro
Thiago Lam Brawerman
Vinicius Machado Alves
Gabriela Martins Costa
Gustavo Santos Torrico
Lucas Fiori R. Amorim de Oliveira
Nathan Aguiar Carvalho
Samuel Borges Soares de SiqueiraGrupo 04 Grupo 09
Giovanni Cabral Morales
João Carlos da Rosa Junior
Luiz Fernando Ferreira da Silva
Rodrigo Mardegam Morais
Vinicius Araujo da Costa
Yae Do Choi
Edson Luis da Conceicao
Juliano Kawai Soja Fonseca
Lui Damianci Ferreira
Rafael Checchinato Morandini
Victor Coelho FogagnoliGrupo 05 Grupo 10
Gabriel Antonio Ken Chang
Giulia Duo Cardella
Lucas Borba Pugliese Ribeiro
Renan Nascimento e Almeida
Tiago Pina Contini
Felipe Augusto Martins Pascutti
Joao Rodrigo Windisch Olenscki
Lucas de Moraes Mata
Michel Elesbao de Jesus
Vidal Gonzalo Flores Rojas
Para tanto devem ler com antecedência o material disponível no site e, preferencialmente, trazê-lo impresso para a aula.
Abaixo do roteiro da aula ("Roteiro para desmontagem / montagem de uma impressora HP série 600") estão listados todos os materiais citados no mesmo.
Na aula do dia 13, o intuito é desmontar a impressora. Já na aula do dia 15, vocês poderão completar ou rever passos do processo de desmontagem que fizeram na aula passada e até reverter o processo, isto é, remontar as impressoras. Em seguida devem fazer um relatório por grupo, respondendo às questões que foram colocadas na sala e nos textos de apoio. Devem acrescentar ainda um breve relato (individual) sobre o que acharam da aula e do experimento.
Notem que existem coletores especiais do sistema Moodle abaixo para mandar cada um destes documentos. Cliquem sobre ele e façam o upload do respectivo exercício.
Tente responder a esta questão baseado na experiência que teve durante as duas últimas aulas. Com a discussão poderemos consolidar esta noção ainda de forma intuitiva. Vamos lá!
Ética profissinal na Mecatrônica
Na aula passada vimos uma aplicação clássica da Mecatrônica ligada diretamente à produção industrial. Neste setor tudo parece convergir para ações positivas e às vezes esquecemos que atividades automatizadas podem ser perigosas e talvez fatais para animais, seres humanos, e para o meio ambiente. Assim, há uma responsabilidade muito grande no exercício da profissão em garantir que o funcionamento autônomo de sistemas e máquinas não resultem em problemas e até desastres. Portanto todo engenheiro tem que assumir estas responsabilidades e em particular o Engenheiro Mecatrônico.
A missão Challenger
A nossa atividade nesta aula é trabalhar o conceito da ética e responsabilidade profissional e social da Engenharia Mecatrônica. Usaremos um exemplo ocorrido em nos anos 80, um acidente ocorrido em uma das missões da NASA, quando esta tentava lançar no espaço pela primeira vez civis, como uma professora de High School, juntamente com a tripulação da nave e cientistas.
A nave Challenger foi lançada no dia 28 de janeiro de 1986 às 11:36h (EAT time) e explodiu pouco mais de um minuto depois no ar causando uma grande comoção no público que assistia a missão via satélite em todo mundo. Veja os dados da NASA
Mission: TDRS-2; SPARTAN-203 Satellites
Space Shuttle: Challenger
Launch Pad: 39B
Launch Weight: 268,829 pounds
Launched: Jan. 28, 1986, 11:38:00 a.m. EST
Revolution: 0
Mission Duration: 1 minute, 13 seconds
Orbit Altitude: 150 nautical miles (planned)
Orbit Inclination: 28.5 degrees (planned)
Miles Traveled: 18 milesÀ bordo os seguintes passageiros
E então? de quem é a culpa? há algum culpado? foi só fatalidade?
O vídeo a seguir mostra a decolagem da Challenger, coberta pela CNN. O interessante deste vídeo vai até o instante 2:30 min.
Já o próximo vídeo, a partir do instante 15 min, mostra a investigação realizada pelo governo americano a fim de entender o que provocou o acidente.
Como o Prof. Marcos Barretto comentou, não existe risco zero de falha em projetos de engenharia. Então, o que cabe a cada um é se capacitar o melhor possível para tomar decisões mais acertadas. Vale observarem no final do vídeo as falhas apontadas no relatório. Neste contexto, vale ressaltar a importância de se entender de física, cálculo, materiais, dinâmica, vibrações, conceitos que vocês já estão aprendendo no primeiro semestre, e outros que aprenderão ao longo do curso.
Tópico 3: Engenharia - Visão e Realização
Nesta aula daremos início à Unidade III, onde será exercitado todo o ciclo de projeto.
Encontre a seguir o PTT com a apresentação da atividade. O cronograma de entregas e os entregáveis de cada uma serão disponibilizados em breve.
Os estudantes serão organizados em 10 grupos com 6 ou 7 membros:
Sala A4 Sala A6 Grupo 01 Grupo 06
Gabriela Fonseca Fanucchi
Giulia Duo Cardella
Lui Damianci Ferreira
Michel Elesbao de Jesus
Vidal Gonzalo Flores Rojas
Felipe Augusto Martins Pascutti
Giovanni Teixeira Silveira
Luca Rodrigues Miguel
Raphael Cavalcante Ramos
Thiago Lam Brawerman
Yae Do Choi
Grupo 02 Grupo 07
Gil Vitor Bahr Yau
Gustavo Santos Torrico
Marcelo Teixeira Rocha
Nathan Aguiar Carvalho
Samuel Borges Soares de Siqueira
Vinicius Machado Alves
Gabriela Martins Costa
Guilherme Rodrigues Monteiro
Lucas Borba Pugliese Ribeiro
Mauricio Hiroki Tomida
Victor Alexandre Candido Athanasio
Grupo 03 Grupo 08
Gabriel Antonio Ken Chang
Juliano Kawai Soja Fonseca
Lucas de Moraes Mata
Maykon Souza Cruz
Tiago Pina Contini
Gabriel Shimada Belem
João Carlos da Rosa Junior
Luiz Eduardo de Carvalho Caneschi
Rodrigo Mardegam Morais
Victor Coelho Fogagnoli
Grupo 04 Grupo 09
Giovanni Cabral Morales
Leonardo Guidetti Costa
Lucas Fiori R. Amorim de Oliveira
Renan Nascimento e Almeida
Thalles Carneiro da Silva
Giovanni Cangiano
Joao Rodrigo Windisch Olenscki
Lucas Adloff Cardoso Pinto
Matheus Chaves Ribeiro
Vinicius Del Manto Cavalcante
Grupo 05 Grupo 10
Dedimar Dias do Val
João Victor Sampaio Lazzari
Luca Tamashiro Decker
Rafael Checchinato Morandini
Victor Kowalski Martins
Edson Luis da Conceicao
Gabriel Gelli Checchinato
Leonardo Guerreiro Monteiro
Luiz Fernando Ferreira da Silva
Marcus Vinicius Roso D'Elboux
Vinicius Araujo da Costa
Nesta atividade um dos membros do grupo deve postar a lista de ideias/produtos discutidas pelo grupo em sala de aula. Além da ideia em si, não deixem de dar uma breve descrição do produto, contexto em que imaginam o seu uso, público alvo, etc. Apesar de muitos destes temas serem discutidos nas próximas aulas, eles já podem ser exercitados.
Notas de Aula, transparências em PDF
- i) identifique os atores do seu projeto;
ii) identifique as relações de troca entre os atores e o sistema;
iii) Para cada "caso de uso" (relação com o ator) identifique os passos que devem ser seguidos;
iv) Agora veja qual seria a dinâmica do seu “sistema" como um todo;
v) insira os requisitos não-funcionais. Para o produto escolhido, apresentar a descrição de ao menos dois produtos que o grupo elaborou. Apresentar os requisitos que eles tiveram que cumprir. Apresentar e descrever também os critérios que foram utilizados na matriz de decisão. Por fim, a aplicação da matriz de decisão para a seleção do melhor produto, o qual o grupo irá gerar o protótipo.
Lembrem-se que não é a mesma coisa que foi pedido no início das atividades da unidade 3. Naquele momento era pedido para pensar em diferentes produtos para celular. Até o dia 27.04 vocês já devem ter decidido um caminho a seguir (um tipo de produto).
Lembre-se que este relatório é o consolidado de todas as atividades desenvolvidas na Unidade 3.
Como consta na página 2 do enunciado do projeto da unidade 3, cada aluno deve escolher dois projetos, que não o seu, que tenham cumprido mais corretamente as atividades técnicas de Projeto e Processo de Fabricação.
Com base na avaliação individual dos relatórios dos grupos, exceto o seu, marque os dois melhores grupos.
- Tópico atual
Tópico 4: Seu primeiro robô
Na aula do dia 15 de maio começaremos o módulo 4 da disciplina - o projeto e construção do robô seguidor de linha. Nesta aula serão passadas as orientações quanto ao projeto e os grupos já começaram a exercitar os conceitos aprendidos na unidade 3, como por exemplo, requisitos, critérios de comparação, soluções, matriz de decisão, etc.
Já na aula do dia 24 apresentaremos a linguagem C.
Para esta aula, quem tiver notebook, é importante instalar os seguintes softwares:
- CodeBlocks (se baixar a versão "codeblocks-17.12mingw-setup.exe", não precisa baixar o arquivo "MinGW-w64")
- MinGW-w64 (ver o link onde está escrito "Looking for the latest version? Download mingw-w64-install.exe")
Já a aula do dia 29 será sobre o Arduino. Para esta aula é importante trazer instalado os softwares:
- Arduino 1.8.5
- Emulador de terminal PUTTY (é somente um .EXE que você vai deixar no desktop ou outro lugar)
- Biblioteca para PWM (Basta baixar o ZIP)
Deve-se trazer também um cabo USB A-B (cabo de impressora, como o exemplificado neste link).
Nesta aula, será distribuído um Arduino Uno R3 para cada grupo - necessário eleger quem será o responsável, pois o mesmo deverá ser devolvido no final do semestre. Durante a aula emprestaremos um motor de passo, um LED, e três cabos por grupo (devolvidos no final da aula).
A aula do dia 19.06 será dedicada à demonstração dos robôs funcionando para os professores e para os demais alunos da turma.No dia 21.06 será a competição final.
Diversas disciplinas utilizam o Arduino do 1o ao 3o ano de Mecatrônica. Poderá ser utilizado no TCC (Trabalho de Conclusão de Curso). Fora isso, ele é muito atrativo para "hobbistas". Então, para quem gostar da "brincadeira", algumas lojas que vendem Arduinos e módulos (shields), motores de passo, LEDs, etc., são:
Sala A4 Sala A6 Grupo 01 Grupo 06
Gabriel Shimada Belem
Leonardo Guerreiro Monteiro
Lucas Adloff Cardoso Pinto
Rodrigo Mardegam Morais
Victor Alexandre Candido Athanasio
Gil Vitor Bahr Yau
Giovanni Teixeira Silveira
Luiz Fernando Ferreira da Silva
Renan Nascimento e Almeida
Vidal Gonzalo Flores Rojas
Grupo 02 Grupo 07
Giulia Duo Cardella
Lucas Borba Pugliese Ribeiro
Rafael Checchinato Morandini
Thalles Carneiro da Silva
Vinicius Machado Alves
Felipe Augusto Martins Pascutti
Giovanni Cabral Morales
Joao Rodrigo Windisch Olenscki
Luca Tamashiro Decker
Maykon Souza CruzGrupo 03 Grupo 08
Gabriel Gelli Checchinato
Gustavo Santos Torrico
Marcelo Teixeira Rocha
Nathan Aguiar Carvalho
Samuel Borges Soares de Siqueira
Gabriel Antonio Ken Chang
Leonardo Guidetti Costa
Luiz Eduardo de Carvalho Caneschi
Michel Elesbao de Jesus
Victor Kowalski Martins
Grupo 04 Grupo 09
Gabriela Martins Costa
Guilherme Rodrigues Monteiro
Lucas de Moraes Mata
Marcus Vinicius Roso D'Elboux
Vinicius Araujo da Costa
Juliano Kawai Soja Fonseca
Lucas Fiori R. Amorim de Oliveira
Raphael Cavalcante Ramos
Thiago Lam Brawerman
Yae Do Choi
Grupo 05 Grupo 10
Edson Luis da Conceicao
Gabriela Fonseca Fanucchi
Lui Damianci Ferreira
Matheus Chaves Ribeiro
Vinicius Del Manto Cavalcante
Giovanni Cangiano
João Carlos da Rosa Junior
Luca Rodrigues Miguel
Mauricio Hiroki Tomida
Victor Coelho Fogagnoli
- CodeBlocks (se baixar a versão "codeblocks-17.12mingw-setup.exe", não precisa baixar o arquivo "MinGW-w64")