Robótica: sensores, atuadores e lógica de controle

Computação, 1ª série: Robótica: sensores, atuadores e lógica de controle

1. Um robô aspirador de pó tem os seguintes componentes: um sensor ultrassônico, um motor ligado às rodas, um sensor de queda (que detecta degraus), uma escova giratória acionada por outro motor e um alto-falante que emite avisos. Classificando esses componentes como sensores (captam informações do ambiente) ou atuadores (agem sobre o ambiente), há

   1. adois sensores e três atuadores
   2. bcinco sensores e nenhum atuador
   3. ctrês sensores e dois atuadores
   4. dquatro sensores e um atuador
   5. eum sensor e quatro atuadores

2. Um robô seguidor de linha tem dois sensores de cor apontados para o chão. Cada sensor indica 1 quando enxerga a linha preta e 0 quando enxerga o piso branco. O programa segue a tabela de decisão:

   Sensor esquerdo	Sensor direito	Ação
   0	0	seguir em frente
   1	0	virar à esquerda
   0	1	virar à direita
   1	1	parar

   Em cinco instantes seguidos, os sensores (esquerdo, direito) leram: (0, 0), (0, 1), (0, 0), (1, 0) e (1, 1). A sequência de ações executadas foi

   1. afrente, frente, frente, esquerda, parar
   2. bfrente, direita, frente, esquerda, frente
   3. cparar, direita, parar, esquerda, frente
   4. dfrente, esquerda, frente, direita, parar
   5. efrente, direita, frente, esquerda, parar

3. O sensor ultrassônico de um robô emite um pulso de som e mede o tempo até o eco voltar. Considere a velocidade do som igual a 340 m/s. Se o eco volta 2,0 ms depois da emissão, a distância até o obstáculo é

   1. a6,8 cm
   2. b3,4 m
   3. c34 cm
   4. d68 cm
   5. e17 cm

4. Um robô está a 52 cm de uma parede e executa o algoritmo:

   distância ← 52
   passos ← 0
   enquanto distância > 20 faça
       avançar 5 cm
       distância ← distância − 5
       passos ← passos + 1
   fim
   escreva passos, distância

   Ao final, são escritos os valores

   1. a8 e 12
   2. b7 e 20
   3. c6 e 22
   4. d7 e 17
   5. e32 e 20

5. Um robô educacional tem dois motores de 2,0 W cada e uma placa com sensores que consome 0,50 W. Sua bateria armazena 9,0 Wh. Funcionando com os dois motores na potência máxima, a bateria dura cerca de

   1. a4,5 horas
   2. b0,50 hora
   3. c3,6 horas
   4. d18 horas
   5. e2,0 horas

6. Um robô de limpeza percorre um salão dividido em uma grade de células quadradas, passando por todas elas uma vez, e gasta 2 segundos por célula. Em um salão de 10 × 10 células, ele leva 200 s. Em um salão de 20 × 20 células, com o mesmo algoritmo, ele levará

   1. a400 s, pois o lado do salão dobra
   2. b200 s, pois o algoritmo é o mesmo
   3. c4 000 s, pois cada célula passa a levar mais tempo
   4. d800 s, pois o número de células fica 4 vezes maior
   5. e1 600 s, pois o tempo cresce com o cubo do lado

7. Um hospital avalia usar robôs e sistemas automáticos em várias tarefas. Entre as tarefas a seguir, a que NÃO deveria ser entregue inteiramente a uma máquina, sem participação humana, é

   1. adesinfetar quartos vazios com lâmpadas de luz ultravioleta, seguindo um roteiro definido.
   2. bcontrolar a temperatura das geladeiras de vacinas e emitir alertas quando ela sair da faixa.
   3. ccomunicar a uma família uma notícia difícil sobre o estado de saúde de um paciente.
   4. dorganizar o estoque de seringas e luvas e avisar quando for preciso fazer novos pedidos.
   5. etransportar medicamentos e roupas de cama entre os andares por corredores mapeados.

8. Para estacionar suavemente perto de uma parede, um robô usa a regra: "a cada passo, percorra metade da distância que falta". Ele começa a 40 cm da parede e para quando a distância fica menor que 6 cm. O número de passos executados e a distância final são

   1. a6 passos e 6 cm
   2. b4 passos e 2,5 cm
   3. c7 passos e 0 cm
   4. d3 passos e 10 cm
   5. e3 passos e 5 cm

9. Um robô autônomo toma decisões sem seguir nenhum algoritmo, pois "pensa sozinho" a partir do que seus sensores captam.

   (   ) Verdadeiro   (   ) Falso

10. Uma equipe quer programar um robô para sair de um labirinto usando a regra da mão direita: o robô mantém sempre uma parede do seu lado direito.

    a) Escreva, em pseudocódigo, um algoritmo para essa regra, usando as ações avançar, virar à direita e virar à esquerda e as condições "há parede à direita?" e "há parede à frente?".

    b) Essa regra funciona em labirintos cujas paredes estão todas ligadas entre si. Explique por que o robô pode ficar andando em círculos para sempre em um labirinto com uma "ilha" (um bloco de paredes solto no meio), dependendo do ponto de partida.

    c) Que informação extra o robô poderia guardar para perceber que está andando em círculos?

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