Braço robótico com seis graus de liberdade

Abstract

Este Trabalho de Conclusão de Curso, desenvolvido no âmbito do curso técnico em Mecatrônica, apresenta o projeto e a construção de um braço robótico com seis graus de liberdade, capaz de reproduzir movimentos semelhantes aos de um membro humano. O estudo abordou a aplicação integrada de conhecimentos em eletrônica, mecânica e programação, utilizando o microcontrolador Arduino Uno como sistema central de controle dos servomotores responsáveis pelos movimentos articulares. O protótipo foi projetado para operar em dois modos: modo manual, permitindo controle direto pelo usuário, e modo automatizado, possibilitando a execução de sequências programadas de movimentos. O desenvolvimento envolveu o dimensionamento mecânico das partes do braço, a seleção de componentes eletrônicos e a implementação de algoritmos de controle que garantem precisão, repetibilidade e fluidez nos movimentos. Durante os testes, o sistema demonstrou desempenho satisfatório, evidenciando viabilidade para aplicações educacionais, laboratoriais e industriais. Além do aspecto técnico, o projeto contribuiu para o aprendizado prático dos alunos, favorecendo o domínio de conceitos fundamentais de automação e controle, promovendo a interdisciplinaridade da mecatrônica e incentivando a pesquisa e a inovação na área de robótica aplicada. Conclui-se que a construção e o controle do braço robótico alcançaram os objetivos propostos, demonstrando a integração eficiente de múltiplas áreas do conhecimento e a aplicabilidade do protótipo em diferentes contextos, fortalecendo a formação técnica dos alunos e preparando-os para futuros desafios profissionais no setor de automação e robótica.

This final project, developed within the scope of the Mechatronics technical course, presents the design and construction of a robotic arm with six degrees of freedom, capable of reproducing movements similar to those of a human limb. The study addressed the integrated application of knowledge in electronics, mechanics, and programming, using the Arduino Uno microcontroller as the central control system for the servomotors responsible for the joint movements. The prototype was designed to operate in two modes: manual, allowing direct control by the user, and automated, enabling the execution of programmed sequences of movements. The development involved the mechanical dimensioning of the arm's parts, the selection of electronic components, and the implementation of control algorithms that ensure precision, repeatability, and fluidity in the movements. During testing, the system demonstrated satisfactory performance, showing its viability for educational, laboratory, and industrial applications. In addition to the technical aspect, the project contributed to the practical learning of the students, favoring the mastery of fundamental concepts of automation and control, promoting the interdisciplinarity of mechatronics, and encouraging research and innovation in the field of applied robotics. It is concluded that the construction and control of the robotic arm achieved the proposed objectives, demonstrating the efficient integration of multiple areas of knowledge and the applicability of the prototype in different contexts, strengthening the technical training of the students and preparing them for future professional challenges in the automation and robotics sector.