Exoesqueleto
De Metodologia
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<p>O conceito de <b>Exoesqueleto</b> é antigo. Desde os gladiadores até os cavaleiros da idade média, o exoesqueleto era utilizado com a finalidade de proteção. Na natureza alguns animais apresentam este mecanismo de proteção e sustentação, como é o caso do caranguejo e do siri. O termo exoesqueleto surge exatamente dessa característica biológica.</p> | <p>O conceito de <b>Exoesqueleto</b> é antigo. Desde os gladiadores até os cavaleiros da idade média, o exoesqueleto era utilizado com a finalidade de proteção. Na natureza alguns animais apresentam este mecanismo de proteção e sustentação, como é o caso do caranguejo e do siri. O termo exoesqueleto surge exatamente dessa característica biológica.</p> | ||
| + | <p>O termo "'''exoesqueleto'''" aqui empregado designa e se refere ao '''(Exoesqueleto Robótico)''', basicamente veículos robóticos e humanóides que são controlados por pessoas, funcionando como uma prótese ou armadura massiva, aumentando enormemente a força do "piloto".</p> | ||
<p>Atualmente foram incorporados recursos tecnológicos a este mecanismo, atribuindo a ele uma ampliação significativa na aplicação de forças e consequente realização de trabalho mecânico. Tendo em vista sua aplicabilidade para fins militares e de saúde, esta temática pode gerar discussões éticas no que diz respeito a sua aplicabilidade. Dentro deste contexto, pretende-se aprofundar o estudo sobre o referido tema.</p> | <p>Atualmente foram incorporados recursos tecnológicos a este mecanismo, atribuindo a ele uma ampliação significativa na aplicação de forças e consequente realização de trabalho mecânico. Tendo em vista sua aplicabilidade para fins militares e de saúde, esta temática pode gerar discussões éticas no que diz respeito a sua aplicabilidade. Dentro deste contexto, pretende-se aprofundar o estudo sobre o referido tema.</p> | ||
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<p><b>Disciplina:</b> Física</p> | <p><b>Disciplina:</b> Física</p> | ||
<p><b>Série:</b> 1<sup>a</sup> do Ensino Médio</p> | <p><b>Série:</b> 1<sup>a</sup> do Ensino Médio</p> | ||
| − | <p><b>Professores:</b> Jânio, Fábio, Washington, Gabriel, Diógenes</p> | + | <p><b>Professores:</b> Jânio Spillere, Fábio Santana, Washington, Gabriel da Silva, Diógenes Becker</p> |
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| − | <h1 style="margin-top:30px;">Aula 1 - Introdução</h1> | + | <h1 style="margin-top:30px;">Aula 1 - Introdução:</h1> |
| − | <p>Vamos abordar a temática do assunto com filmes relacionados e conceitos fundamentais para que você possa se familiarizar com | + | <p>Vamos abordar a temática do assunto com filmes relacionados e conceitos fundamentais para que você possa se familiarizar com as tecnologias do <b>exoesqueleto</b> e se apropriar de termos como robotização e\ou automatização. Iremos ainda lhe apresentar a sua aplicabilidade através de trechos de alguns filmes:</p> |
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| − | <li>Homem de Ferro;</li> | + | <li>[http://pt.wikipedia.org/wiki/Homem_de_Ferro Homem de Ferro];</li> |
| − | <li>Homem Aranha;</li> | + | <li>[http://pt.wikipedia.org/wiki/Homem-Aranha Homem Aranha];</li> |
| − | <li> | + | <li>[http://pt.wikipedia.org/wiki/Elysium_(filme) Elysium];</li> |
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| − | <p>Clique [http://www. | + | <p>Clique [http://www.youtube.com/watch?v=kEIVPiTuYkQ aqui] [http://www.youtube.com/watch?v=j1p0_R8ZLB0 ou aqui] para assistir os filmes da introdução.</p> |
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| + | <li> Qual a intenção ou motivo que levou a construção desse tipo de equipamento? </li> | ||
| + | <li> Você identificou algum movimento de rotação no vídeo?</li> | ||
| + | <li> Quais partes do exoesqueleto sofrem rotação?</li> | ||
| + | <li> O que são servo motores?</li> | ||
| + | <li> Além da aplicação mostrada no vídeo, você acredita que a produção do exoesqueleto robótico poderia contribuir de outras maneiras?</li> | ||
| + | <li> Um trabalhador da construção civil poderia utilizar em seu favor esse tipo de equipamento?</li> | ||
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| − | <p>Após ter assistido ao vídeo, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões:</p> | + | <p>Após ter assistido ao vídeo, que mostra projeto militar do exoesqueleto, seu desenvolvimento e como se determina a aplicação do dispositivo nas ações/necessidades militares, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões:</p> |
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| − | <li> | + | <li> Qual a intenção ou motivo que levou a construção desse tipo de equipamento?</li> |
| − | <li> | + | <li> Qual a diferença entre um servo motor e um motor elétrico comum?</li> |
| − | <li> | + | <li> Como os motores elétricos funcionam, como eles consomem energia?</li> |
| − | <li> | + | <li> O que é indução eletromagnética?</li> |
| + | <li>Como são projetados os circuitos elétricos e quais são seus principais componentes (capacitores, resistores e indutores)?</li> | ||
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| − | <h1 style="margin-top:30px;">Aula 4 - Discussão final</h1> | + | <h1 style="margin-top:30px;">Aula 4 - Discussão final - conclusões:</h1> |
<p>Após ter assistido aos vídeos sobre duas possíveis aplicações do <b>Exoesqueleto</b>, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões. Ao término desta discussão, cada grupo irá expor as suas conclusões perante a classe.</p> | <p>Após ter assistido aos vídeos sobre duas possíveis aplicações do <b>Exoesqueleto</b>, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões. Ao término desta discussão, cada grupo irá expor as suas conclusões perante a classe.</p> | ||
<ol> | <ol> | ||
| − | <li> | + | <li> Qual seriam os possíveis problemas enfrentados por cada tipo de aplicação?</li> |
| − | <li> | + | <li> As duas aplicações trazem "vantagens", essas vantagens podem ou poderiam ser compartilhadas por todos?</li> |
| − | <li> | + | <li> Qual a importância atual do desenvolvimento de pesquisa que gere novas tecnologias? </li> |
| − | <li> | + | <li> Outras questões levantadas pelo grupo...</li> |
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Edição atual tal como 20h57min de 29 de outubro de 2013
Tabela de conteúdo |
Justificativa:
O conceito de Exoesqueleto é antigo. Desde os gladiadores até os cavaleiros da idade média, o exoesqueleto era utilizado com a finalidade de proteção. Na natureza alguns animais apresentam este mecanismo de proteção e sustentação, como é o caso do caranguejo e do siri. O termo exoesqueleto surge exatamente dessa característica biológica.
O termo "exoesqueleto" aqui empregado designa e se refere ao (Exoesqueleto Robótico), basicamente veículos robóticos e humanóides que são controlados por pessoas, funcionando como uma prótese ou armadura massiva, aumentando enormemente a força do "piloto".
Atualmente foram incorporados recursos tecnológicos a este mecanismo, atribuindo a ele uma ampliação significativa na aplicação de forças e consequente realização de trabalho mecânico. Tendo em vista sua aplicabilidade para fins militares e de saúde, esta temática pode gerar discussões éticas no que diz respeito a sua aplicabilidade. Dentro deste contexto, pretende-se aprofundar o estudo sobre o referido tema.
Objetivos:
- Caracterizar as funcionalidades do Exoesqueleto;
- Caracterizar os conceitos físicos envolvidos no funcionamento do Exoesqueleto;
- Apresentar duas áreas de aplicação - saúde e militar - do Exoesqueleto;
- Promover discussões acerca da aplicação militar do Exoesqueleto;
Plano de Aula:
Disciplina: Física
Série: 1a do Ensino Médio
Professores: Jânio Spillere, Fábio Santana, Washington, Gabriel da Silva, Diógenes Becker
| Unidade: | Exoesqueleto | |
| Número de aulas: | 4 aulas de 50 minutos | |
| Objetivos específicos: |
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| Conteúdos: |
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| Desenvolvimento metodológico: | ||
| Introdução | 50 min | |
| Aplicação Médica do Exoesqueleto | 50 min | |
| Aplicação Militar do exoesqueleto | 50 min | |
| Conclusão | 50 min | |
Aula 1 - Introdução:
Vamos abordar a temática do assunto com filmes relacionados e conceitos fundamentais para que você possa se familiarizar com as tecnologias do exoesqueleto e se apropriar de termos como robotização e\ou automatização. Iremos ainda lhe apresentar a sua aplicabilidade através de trechos de alguns filmes:
Clique aqui ou aqui para assistir os filmes da introdução.
Após ter assistido ao vídeo, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões:
- A "força" aparece em alguma cena exibida?
- O que seria exatamente essa força? Seria algo que se pode "ter"?
- De onde surgem as forças?
- Como se realiza trabalho?
- O que são robôs?
- Qual a física envolvida na robótica\mecatrônica?
Aula 2 - Aplicação Médica do Exoesqueleto:
Assista o vídeo a partir do link abaixo.
Após ter assistido ao vídeo do HAL-5, que mostra seu desenvolvimento e como se determina a aplicação do dispositivo na área médica e da saúde, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões:
- Qual a intenção ou motivo que levou a construção desse tipo de equipamento?
- Você identificou algum movimento de rotação no vídeo?
- Quais partes do exoesqueleto sofrem rotação?
- O que são servo motores?
- Além da aplicação mostrada no vídeo, você acredita que a produção do exoesqueleto robótico poderia contribuir de outras maneiras?
- Um trabalhador da construção civil poderia utilizar em seu favor esse tipo de equipamento?
Aula 3 - Aplicação Militar do Exoesqueleto:
Assista o vídeo a partir do link abaixo.
Após ter assistido ao vídeo, que mostra projeto militar do exoesqueleto, seu desenvolvimento e como se determina a aplicação do dispositivo nas ações/necessidades militares, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões:
- Qual a intenção ou motivo que levou a construção desse tipo de equipamento?
- Qual a diferença entre um servo motor e um motor elétrico comum?
- Como os motores elétricos funcionam, como eles consomem energia?
- O que é indução eletromagnética?
- Como são projetados os circuitos elétricos e quais são seus principais componentes (capacitores, resistores e indutores)?
Aula 4 - Discussão final - conclusões:
Após ter assistido aos vídeos sobre duas possíveis aplicações do Exoesqueleto, você e seu grupo deverão realizar uma discussão em torno das seguintes questões. Ao término desta discussão, cada grupo irá expor as suas conclusões perante a classe.
- Qual seriam os possíveis problemas enfrentados por cada tipo de aplicação?
- As duas aplicações trazem "vantagens", essas vantagens podem ou poderiam ser compartilhadas por todos?
- Qual a importância atual do desenvolvimento de pesquisa que gere novas tecnologias?
- Outras questões levantadas pelo grupo...
