Poste Eólico

O Aluno Bruno Ponces, do 5º ano do curso de Engenharia Mecatrônica do Cesumar, criou um projeto que é um exemplo para contribuir com a sustentabilidade ambiental de Maringá. Trata-se de um poste híbrido com turbina eólica e placas fotovoltaicas (solar), juntamente com luminária de LED.

O projeto é inovador e foi desenvolvido para atender ao pedido de uma construtora de Maringá para um condomínio ecológico. “Era necessário uma fonte de energia verde, mais limpa e econômica, através do vento e do sol que se adequasse à proposta do residencial”, explica Bruno.

Segundo o estudante, o poste eólico pode ser utilizado para atender sistemas de iluminação pública, tendo um rendimento relativamente alto em relação aos custos, assim representando economia para os municípios.

Além de buscar a geração de eletricidade pelo uso de uma turbina eólica e as placas fotovoltaicas, o estudante desenvolveu também a luminária de LED. Estas luminárias têm um rendimento superior às atuais lâmpadas de vapor de sódio utilizadas na iluminação pública, sendo que o consumo de energia pode ser até 30% menor e a vida útil mínima chegar a 18 anos (cerca de 2 vezes mais que as lâmpadas de sódio).

Além do consumo inferior e durabilidade superior, a nitidez (definição de cores na visão e resolução) produzida pela luminária de LED é de 100%, enquanto as lâmpadas de vapor de sódio dão um grau de nitidez de 25%. “As luminárias de LED ainda possibilitam uma iluminação branca que, de acordo com os estudos atuais, deixam as pessoas mais alertas em relação à coloração amarelada produzidas pelas luminárias públicas atuais”, diz o estudante.

As lâmpadas com LED’s são mais ecológicas que as incandescentes e até as fluorescentes por não terem agentes químicos em sua composição. Segundo Bruno, as luminárias de LED são mais caras que as comuns, entretanto o custo benefício é muito maior, pelo baixo consumo de energia, alto grau de durabilidade e de visão.

O poste desenvolvido pelo estudante encontra-se instalado no campus do Cesumar para exposição, abastecendo uma luminária de LED e uma pira simulando fogo eletrônico.

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Robôs Pessoais

Robôs Pessoais São máquinas automatizadas cuja operação não está no campo da indústria, mas em serviços domésticos ou em ambientes comerciais como: restaurantes, escritórios, lojas, etc.

Embora exista um mercado em potencial para robôs pessoais, não está se dedicando o esforço necessário nesta área devido a alguns fatores :

• este tipo de robô teria um alto custo devido a complexidade;
• desempenho restrito em relação aos robôs industriais;
• o fator segurança é mais crítico devido a proximidade com pessoas;
• o robô pessoal teria problemas de precisão devido a sua necessidade de mobilidade. Só um robô inteligente capaz de sensoriar o meio poderia superar tais problemas.

Diversas fábricas estão projetando robôs para tarefas domésticas úteis, ou simplesmente como brinquedos. Entre eles está o Hero1 e o Androbot, que estão disponíveis no mercado há algum tempo, e podem ser os precursores de modelos mais sofisticados

O Hero1, fabricado pela Heatch Company, está disponível montado ou num kit. Foi projetado como um professor assistente e como entretenimento. Pode mover-se por uma sala através de comando computadorizado. Possui um braço articulado que pode pegar objetos pequenos, sensor ultrasônico, detetor de sons e sintetizador de voz . Mede aproximadamente 60 cm.

O Androbot foi projetado pela Nolan Bushell, uma das empresas da Atary Company. Chamado de "BOB" (Brain On Board), também possui controle computadorizado e sintetizador de voz. Possui três microprocessadores 8088 e é montado sobre rodas que permitem mobilidade. Mede 97 cm de altura e 60 cm de diâmetro.

ROBOTÍCA

A grande quantidade de recursos destinados ao desenvolvimento e pesquisa em robótica já começou a dar frutos, e certamente conduzirá a grandes acontecimentos no futuro. Várias ferramentas têm sido desenvolvidas, e fontes de energia tem sido exploradas, para substituir o homem e ajudá-lo em seu trabalho. Atualmente o homem ainda é uma parte importante do sistema por ser responsável pela tomada de decisão.

O principal objetivo da robótica é liberar o ser humano de tarefas difíceis e cansativas. Para atingir esta meta muita pesquisa deve ser realizada na área de Inteligência Artificial, para que o robô possa por si só tomar decisões e identificar os objetos ao seu redor.

A Robótica surgiu como resultado de intensa pesquisa na área de computadores e está num estágio precoce de desenvolvimento, abrangendo as áreas de controle, computação e inteligência artificial. A próxima etapa depende do aparecimento de computadores que possam funcionar como cérebros. O cérebro do robô do futuro deverá ser um computador sofisticado, rápido, com grande espaço de memória e capacidade de analisar situações complicadas. É necessário também que seja pequeno e tenha baixo consumo de potência.

Nos dias de hoje, o principal objetivo das indústrias é o desenvolvimento de plantas das linhas de produção que não requeiram a presença de pessoas. Toda a linha de produção seria controlada por computadores que estariam conectados às máquinas, robôs e sensores.

O computador central executá-lo planejamento de processos, fazendo a identificação e correção de falhas. Uma ordem de produção vinda do departamento de vendas ou diretamente dos clientes poderá ser iniciada imediatamente, de modo que as interferências humanas serão mínimas. Esta fábrica será capaz de trabalhar continuamente, dispensando iluminação, exceto na sala de controle central, onde algumas pessoas estarão gerenciando o funcionamento de toda fábrica.

robôs industriais

Os Robôs Industriais são a Peça Fundamental de qualquer projeto de automação industrial. Nessa área, eles tem o objetivo de agilizar o processo de produção, tornando, inclusive, a linha de produção mais segura para todos os profissionais. Além disso, a precisão dos robôs industriais é infinitamente superior ao do ser humano, em algumas das funções onde o robô industrial pode ser utilizado. Robôs industriais são utilizados, hoje em dia, em diversos segmentos industriais, com diversas funções, como pintura, soldagem, fundição, montagem, movimentação, entre outros, sendo bastante utilizados em indústrias automobilísticas, de mineração, embalagens e muitos outros. São diversos os tipos de robôs empregados na indústria. Os mais comuns ainda são os robôs articulados, X-Y-Z (ou cartesianos) e os robôs SCARA. Entre os mais comuns, podemos destacar os robôs articulados, bastante flexíveis para utilização em diversos fins de diversos segmentos.Outra facilidade dos robôs industriais é sua programação, simples e rápida, na maioria dos casos. Os robôs possuem um software interno, que conectado a qualquer computador, permite alteração de sua programação e da ordem de seus movimentos. Se ainda há um "defeito" (se assim podemos chamar) na área de robótica industrial, é em relação às "mãos" dos robôs, que são os manipuladores de objetos dos robôs. Como ainda não há tecnologia que permita um sistema mais flexível, esta parte do equipamento é limitada, impedindo movimentos extremamente complexos. A área de robótica industrial é muito avançada, permitindo que sua linha de produção seja muito mais eficiente, rápida e segura. Os robôs industriais evitam atrasos, erros e acidentes, sendo peça fundamental em qualquer indústria no mundo.

MECATRÔNICA ALGUMAS ÁREAS

Gestão de manufatura

Dirigir os processos de usinagem, garantindo o bom funcionamento das máquinas e o padrão de qualidade dos produtos produzidos em linha.

Manutenção de máquinas e equipamentos

Consertar equipamentos, dispositivos controladores e processadores e acompanhar seu funcionamento.

Mecânica de precisão

Desenvolver atividades voltadas para a produção de equipamentos controlados por sensores elétricos e ópticos ou por microcontroladores automáticos.

Mecatrônica

Programar e integrar eletronicamente máquinas-ferramentas. Automatizar os processos de produção. Construir robôs industriais com capacidade de reprogramação automática.

Processos

Montar tornos mecânicos, motores de combustão e caldeiras e acompanhar seu desempenho. Usar ferramentas eletrônicas de automatização de máquinas e processos.

Projetos

Criar equipamentos, instalações e dispositivos mecânicos industriais, com a utilização de ferramentas de simulação que permitam a concepção de objetos virtuais em 3D.

Soldagem

Coordenar os serviços de ligação e solda de peças e estruturas metálicas utilizadas na engenharia.

Inteligência Artificial (IA)

É um Ramo da Ciência da Computação que se propõe a elaborar dispositivos que simulem a capacidade humana de raciocinar, perceber, tomar decisões e resolver problemas, enfim, a capacidade de ser inteligente.

Existente há décadas, esta área da ciência é grandemente impulsionada com o rápido desenvolvimento da informática e da computação, permitindo que novos elementos sejam rapidamente agregados à IA.

Os programas utilizam a mesma linguagem de sistemas convencionais, mas com uma lógica diferente. Existem várias maneiras de se fazer essa programação. Em alguns casos, o sistema inteligente funciona com uma lógica simples – se a pergunta for x, a resposta é y. Em outros casos, como os estudos em redes neurais, a máquina tenta reproduzir o funcionamento dos neurônios humanos, em que as informações vão sendo transmitidas de uma célula a outra e se combinando com outros dados para se chegar a uma solução.

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

É o uso da tecnologia para facilitar e tornar automáticas algumas tarefas habituais que em uma casa convencional ficaria a cargo de seus moradores. Com sensores de presença, temporizadores ou até um simples toque em um botão do keypad ou do controle remoto é possível acionar cenas ou tarefas pré-programadas, trazendo maior praticidade, segurança, economia e conforto para o morador.

A automação residencial pode proporcionar aos seus utilizadores o conforto antes não imaginado pelo fato ser facilmente adaptado a qualquer utilidade doméstica, sendo desse modo, uma tecnologia de expansível e flexível onde o próprio habitante designa como será beneficiado com essa automação. Entre os principais acrescimentos estão no conforto, otimização do tempo causado pela diminuição das tarefas rotineiras e principalmente pela segurança e seus aspectos.

As pessoas procuram, hoje em dia, por formas de não apenas se sentirem seguras, mas de poderem aperfeiçoar suas tarefas, de modo há demandar menos tempo e proporcionar uma sensação maior de conforto, segurança e bem-estar.

A domótica pode ser definida como um conjunto de tecnologias que ajudam na gestão e execução de tarefas domésticas cotidianas. A sua utilização tem por objetivo proporcionar um maior nível de conforto, comodidade e segurança além de um menor e mais racional consumo de energia.

As residências ou edifícios atuais possuem diversas redes que se destinam as inúmeras aplicações, onde uma rede separada e independente é utilizada para cada funcionalidade.

Deste modo é possível então observar a existência de redes especificas a utilização de controle de acesso, à detecção e controle de incêndios, à climatização entre outras, como uma das principais empregos esta na segurança e suas derivações. Estes fatores tornam a rede doméstica uma boa arma de solução para diversos problemas encontrados comumente, podendo ser utilizado para qualquer que seja a finalidade,
bastando um planejamento adequado.

Esta rede, sendo vista de maneira ampla permite, o desenvolvimento de sistemas complexos, ao que se refere às tarefas que poderão ser executadas, mas aos olhos do habitante ou usuário são tarefas chatas e rotineiras que muitas pela utilização dos recursos das redes domésticas nem é notável pela maioria.

ENGENHARIA MECATRÔNICA

O ENGENHEIRO MECATRÔNICO

 Desenha, opera e faz manutenção em equipamentos utilizados em indústrias. É ele quem programa máquinas e softwares capazes de atender às necessidades de cada área de produção. Ele pode fazer controle de processos, automação de manufatura e informática industrial e, se a empresa já é automatizada, ele pode redimensionar e readaptar os sistemas e equipamentos.

Mercado de trabalho

O mercado oferece diversos postos de trabalho em diferentes setores como o automobilístico, químico e petroquímico, de alimentos e embalagens e de tecnologia da informação. No Rio de Janeiro e em São Paulo há bastante contratação para desenvolver e implantar projetos de automação e robotização. Muitas empresas, inclusive multinacionais, têm migrado para cidades do interior em busca de impostos mais baratos e mão-de-obra mais em conta. Alguns dos estados para onde foram estas empresas e que já têm uma área industrial forte são Paraná, Bahia, Minas Gerais, Rio Grande do Sul e Goiás, gerando empregos em vários lugares do Brasil.

O profissional desta área, quando formado, poderá:

? Projetar sistemas automatizados de controle de equipamentos em edifícios comerciais e residenciais, como elevadores, ar condicionado e eletrodoméstico;
? Desenvolver e implantar projetos de automação em indústrias, manipulando robôs;
? Projetar, construir e operar equipamentos utilizados nas indústrias de biotecnologia e
? Programar sistemas de informação e bancos de dados.

O curso

Este curso de graduação pode ser conhecido com outros nomes como Engenharia de Automação e Controle, Engenharia de Controle e Automação, Engenharia em Automação, Engenharia Mecânica com ênfase em controle e automação. Como curso tecnológico ele pode ser conhecido como Automação e Controle, Eletrônica e Mecânica. As principais disciplinas cursadas são desenho técnico, física, automação, cálculo, geometria analítica, álgebra linear, química tecnológica, mecânica, informática industrial, eletrônica, eletricidade, estatística, robótica e inteligência artificial.

Instituições

Região Centro-Oeste
Distrito Federal: UnB
Goiás: IFG, PUC-Goiás
Mato Grosso do Sul: UCDB

Região Nordeste
Bahia: UFBA, UNIFACS
Ceará: FCRS

Região Norte
Amazonas: UEA, IFAM
Pará: IFPA

Região Sudeste
Espírito Santo: IFES
Minas Gerais: Cefet-MG, IFSEMG, UFSJ, UFU, Unifei, UFLA, UFMG, UFOP, PUC-Minas, Newton Paiva, UNA
Rio de Janeiro: UFRJ, Cefet-RJ, IFF
São Paulo: USP, Unicamp, Unesp, FUMEPE, Mackenzie, IFSP, CEUN-IMT, FACENS, UNIABC, Unip, Metodista

Região Sul
Paraná: UTFPR, PUCPR
Rio Grande do Sul: UFRGS, UFPel, UFSM, PUCRS, UCS, UNISINOS, Furg
Santa Catarina: UFSC, IF Catarinense, IFSC

INSTRUMENTACAO

Como funciona a energia eólica?

O vento gira uma hélice gigante conectada a um gerador que produz eletricidade. Quando vários mecanismos como esse - conhecido como turbina de vento - são ligados a uma central de transmissão de energia, temos uma central eólica. A quantidade de energia produzida por uma turbina varia de acordo com o tamanho das suas hélices e, claro, do regime de ventos na região em que está instalada. E não pense que o ideal écontar simplesmente com ventos fortes. "Além da velocidade dos ventos, éimportante que eles sejam regulares, não sofram turbulências e nem estejam sujeitos a fenômenos climáticos como tufões", diz o engenheiro mecânico Everaldo Feitosa, vice-presidente da Associação Mundial de Energia Eólica.

O Brasil tem um dos maiores potenciais eólicos do planeta e, embora hoje o vento seja responsável por míseros 29 megawatts (MW) dos cerca de 92 mil MW instalados no país, há planos ambiciosos para exploração dessa fonte de energia. Apoiado no Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia (Proinfa), lançado pelo Ministério de Minas e Energia, o Brasil pretende atingir, em 2008, cerca de 1.500 MW gerados pelo vento - um terço disso será instalado no Ceará e deve suprir mais da metade da demanda do estado.

O que impede a instalação de mais centrais eólicas ainda éo preço. A energia gerada por uma central eólica custa entre 60% e 70% a mais que a mesma quantidade gerada por uma usina hidrelétrica. Por outro lado, a energia do vento tem a grande vantagem de ser inesgotável e causar pouquíssimo impacto ao ambiente.