Acessibilidade e mobilidade: cadeira sensorial, cancela e elevador hidráulico — 2ª Série A

Resumo acessível em HTML

Produção integrada de Robótica, Física e Programação. A turma construiu uma cadeira de rodas em miniatura com sensor ultrassônico e buzzer, uma cancela automática com outro sensor e servomotor e um elevador hidráulico de palitos para discutir soluções de mobilidade.

Os avisos sonoros mudam conforme a distância do obstáculo: lento a partir de 90 centímetros, progressivamente mais rápido em 60 e 30 centímetros e contínuo a 10 centímetros. O protótipo explora autonomia para uma pessoa cadeirante com baixa visão, sem substituir equipamentos assistivos certificados.

Galeria: trabalho final, produções e cartazes

A sequência começa pela capa ilustrativa e pelo trabalho final, continua com o processo de produção e termina com os cartazes. Rostos identificáveis foram anonimizados; cada imagem possui descrição textual e botão próprio de áudio.

Capa ilustrativa

Capa ilustrativa gerada por IA a partir das fotografias da produção. Os três LEDs do semáforo recebem uma animação visual sobreposta; a imagem não substitui o registro do trabalho real. Imagem ilustrativa realista, em fundo azul-escuro, de uma maquete artesanal completa. À esquerda há um elevador pantográfico de palitos acionado por seringas e mangueira. Ao centro, uma pista de papelão com cancela automática, sensor ultrassônico, semáforo e árvore. À direita, uma cadeira de rodas azul de papelão com boneco em blocos, sensor ultrassônico dianteiro, buzzer, fios, Arduino e protoboard.

Trabalho final das três áreas

Registro do trabalho final integrado de Robótica, Física e Programação. Fotografia vertical do trabalho final sobre uma mesa escolar. A maquete reúne, da esquerda para a direita, o elevador pantográfico de palitos, uma pista preta com cancela, árvore, semáforo, sensores, Arduino e protoboard, e uma cadeira artesanal azul com grandes rodas. Um notebook aberto está ao lado da montagem. Estudantes permanecem em volta da mesa, enquadrados do pescoço para baixo, sem rostos identificáveis.

Produções dos estudantes

Construção e pintura da cadeira e da base da maquete. Vista superior de uma mesa durante a construção. À direita está a cadeira artesanal azul, já com encosto, assento e rodas grandes. Ao centro aparecem tintas azul e vermelha, pincel, palitos e uma faixa de papelão pintada como pista. À esquerda há uma caixa com materiais. Apenas mãos e braços entram no enquadramento.

Montagem da estrutura de palitos usada no elevador pantográfico. Mesa de sala de aula vista de cima. Estudantes montam uma estrutura articulada com palitos de sorvete sobre a futura pista de papelão. Uma pistola de cola quente, tesoura, régua, tintas e conjuntos de palitos estão distribuídos pela mesa. Os rostos ficam fora do enquadramento.

Preparação da base de papelão e dos pontos de articulação. Fotografia do processo de fabricação da base. Um estudante com boné perfura cuidadosamente uma peça de papelão apoiada na mesa, enquanto colegas acompanham. Ao redor há palitos de sorvete, régua, cola, barbante, tampas e tintas. O boné e o ângulo da câmera ocultam o rosto; os demais rostos não aparecem.

Produção colaborativa de uma placa para a maquete, com rostos anonimizados. Grupo de estudantes reunido em torno de uma mesa de sala de aula durante a confecção de uma placa de papelão. Tintas, tampas, cola e outros materiais estão espalhados sobre a mesa. Todos os rostos visíveis receberam desfoque pixelado forte para preservar a identidade dos estudantes.

Orientação e montagem coletiva, com rostos anonimizados. Sala de aula durante uma etapa colaborativa. No centro, uma adulta orienta o trabalho; à direita, estudantes usam palitos e pistola de cola quente para montar peças. Caixas de componentes e ferramentas aparecem sobre as mesas. Todos os rostos que poderiam ser identificados receberam desfoque pixelado forte.

Cartazes de pesquisa

Conjunto de pesquisas sobre barreiras, inclusão, envelhecimento e mobilidade. Fotografia panorâmica de cartazes afixados em uma parede. O maior, contornado em vermelho, traz o título Acessibilidade para pessoas idosas e anotações sobre arquitetura, comunicação e tecnologia. Ao lado, outro cartaz reúne textos e ilustrações sobre acessibilidade e mobilidade.

Cartaz conceitual sobre acessibilidade e mobilidade. Fotografia vertical de um cartaz branco feito à mão. O título Acessibilidade e mobilidade aparece em letras grandes verdes. A parte inferior contém pequenos quadros de texto sobre princípios, exemplos e o direito à mobilidade.

Pesquisa sobre mobilidade urbana, barreiras e participação social. Fotografia vertical de dois cartazes. O superior apresenta o título Deficiência de Mobilidade Urbana e uma lista de fatores relacionados a acessibilidade, transporte público, intolerância e piso tátil. O cartaz inferior destaca, em letras vermelhas, Acessibilidade e mobilidade e inclui uma pequena matéria impressa sobre pessoas cegas.

Painéis informativos usados na apresentação da turma. Cartaz branco com moldura verde e o título Acessibilidade e mobilidade. Duas folhas impressas em tons alaranjados explicam acessibilidade e apresentam ilustrações de pessoas, incluindo uma pessoa em cadeira de rodas.

Descrição textual do circuito

Integração das três áreas

O trabalho do 1º trimestre reúne Robótica, Física e Programação em uma maquete sobre acessibilidade e mobilidade. A Robótica aparece nos sensores, no buzzer e no servomotor; a Programação organiza as faixas de distância, os ritmos de aviso e a abertura da cancela; a Física explica a medição por ultrassom, a produção do som e o elevador hidráulico pela lei de Pascal.

Situação representada

Uma pessoa cadeirante com baixa visão é representada por um boneco de estilo Minecraft sentado em uma cadeira artesanal. Na parte dianteira da cadeira, um sensor ultrassônico percebe obstáculos. O buzzer transforma a distância em informação sonora para que o aviso não dependa apenas da visão:

até 90 centímetros: bipes lentos;
até 60 centímetros: bipes médios;
até 30 centímetros: bipes rápidos;
até 10 centímetros: som contínuo de alerta.

Ao se aproximar da passagem, um segundo sensor ultrassônico detecta a cadeira e o servomotor levanta a haste da cancela. Depois de um intervalo sem nova detecção, a haste abaixa. No final do percurso, o elevador hidráulico representa uma alternativa didática para vencer um desnível em um local sem rampa.

Materiais observados na produção

Base de papelão pintada, pista com faixas, árvore e semáforo em miniatura.
Cadeira feita com papelão e palitos de sorvete, rodas de papelão e boneco em blocos.
Placa Arduino Uno compatível, protoboard, jumpers e cabo USB.
Dois sensores ultrassônicos do tipo HC-SR04: um na cadeira e outro na cancela.
Buzzer piezoelétrico para os avisos de proximidade.
Micro servomotor para movimentar a haste da cancela.
Palitos de sorvete, eixos e cola para o elevador pantográfico.
Duas seringas plásticas e mangueira com fluido para demonstrar o acionamento hidráulico.

Ligações de referência

Sensor da cadeira: TRIG no pino 8 e ECHO no pino 7.
Buzzer: terminal positivo no pino 6 e terminal negativo no GND.
Sensor da cancela: TRIG no pino 4 e ECHO no pino 3.
Sinal do servomotor: pino 9; alimentação conforme a especificação do componente e terra comum com o Arduino.

As fotografias não permitem confirmar cada pino do circuito real. Por isso, as ligações e o programa abaixo formam uma implementação de referência coerente com a demonstração descrita. Antes de energizar, é necessário comparar as constantes do código com a montagem da turma. Um servo alimentado por fonte externa deve compartilhar o GND com o Arduino.

Como o sensor calcula a distância

O HC-SR04 emite um pulso ultrassônico e mede o tempo de ida e volta do eco. O programa multiplica esse tempo pela velocidade aproximada do som, 0,0343 centímetro por microssegundo, e divide o resultado por dois, porque o pulso percorre o trajeto até o obstáculo e depois retorna.

Lei de Pascal no elevador

Em um fluido confinado, a pressão aplicada em um ponto é transmitida pelo fluido. A pressão pode ser escrita como P = F/A. Em um sistema ideal com duas seringas, F1/A1 = F2/A2; portanto, F2 = F1 × A2/A1. Quando o êmbolo de saída tem área maior, uma força menor aplicada na seringa de entrada pode produzir uma força maior para erguer a plataforma. Em compensação, o êmbolo maior percorre uma distância menor: o sistema não cria energia.

Na maquete, as seringas e a mangueira movimentam a estrutura pantográfica de palitos. É uma demonstração escolar da lei de Pascal, e não uma plataforma elevatória certificada para transportar pessoas.

Acessibilidade e segurança

O aviso sonoro em ritmos diferentes oferece uma pista complementar para uma pessoa com baixa visão perceber a aproximação de um obstáculo. A cancela automática reduz a necessidade de alcançar e levantar manualmente a haste. O elevador provoca a discussão sobre rotas acessíveis onde há desníveis.

Em uso real, nenhuma dessas funções deve depender de um único sensor. Uma cancela precisa de detecção redundante para não abaixar sobre a pessoa, liberação manual, sinalização perceptível por mais de um sentido e testes conforme as normas aplicáveis. Cadeiras de rodas, plataformas e sistemas de travessia devem ser projetados e certificados por profissionais habilitados, com participação das pessoas que irão utilizá-los.

Código Arduino

/* Acessibilidade e mobilidade — 2ª Série A, 1º trimestre.
   Implementação didática de referência: adapte os pinos à montagem real. */

#include <Servo.h>

const byte TRIG_CADEIRA = 8;
const byte ECHO_CADEIRA = 7;
const byte BUZZER = 6;

const byte TRIG_CANCELA = 4;
const byte ECHO_CANCELA = 3;
const byte PINO_SERVO = 9;

const int CANCELA_FECHADA = 0;
const int CANCELA_ABERTA = 90;
const float DISTANCIA_CANCELA_CM = 25.0;
const unsigned long TEMPO_ABERTA_MS = 3000;

Servo servoCancela;

float distanciaCadeira = -1.0;
float distanciaCancela = -1.0;
unsigned long ultimaLeitura = 0;
unsigned long ultimaMudancaBip = 0;
unsigned long ultimaDeteccaoCancela = 0;
bool buzzerLigado = false;
bool cancelaAberta = false;

float medirDistanciaCm(byte trig, byte echo) {
  digitalWrite(trig, LOW);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(trig, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trig, LOW);

  unsigned long duracao = pulseIn(echo, HIGH, 30000UL);
  if (duracao == 0) return -1.0;  // eco não recebido
  return duracao * 0.0343 / 2.0;
}

void ligarBuzzer() {
  tone(BUZZER, 1800);
  buzzerLigado = true;
}

void desligarBuzzer() {
  noTone(BUZZER);
  buzzerLigado = false;
}

void atualizarAlertaDaCadeira(float distancia, unsigned long agora) {
  if (distancia < 0 || distancia > 90.0) {
    desligarBuzzer();
    ultimaMudancaBip = agora;
    return;
  }

  if (distancia <= 10.0) {
    if (!buzzerLigado) ligarBuzzer();
    return;  // alerta contínuo na faixa de maior proximidade
  }

  unsigned long tempoLigado;
  unsigned long tempoDesligado;

  if (distancia <= 30.0) {
    tempoLigado = 110;
    tempoDesligado = 120;
  } else if (distancia <= 60.0) {
    tempoLigado = 140;
    tempoDesligado = 320;
  } else {
    tempoLigado = 160;
    tempoDesligado = 700;
  }

  unsigned long intervalo = buzzerLigado ? tempoLigado : tempoDesligado;
  if (agora - ultimaMudancaBip >= intervalo) {
    ultimaMudancaBip = agora;
    if (buzzerLigado) desligarBuzzer();
    else ligarBuzzer();
  }
}

void atualizarCancela(float distancia, unsigned long agora) {
  bool aproximacao = distancia > 0 && distancia <= DISTANCIA_CANCELA_CM;

  if (aproximacao) {
    ultimaDeteccaoCancela = agora;
    if (!cancelaAberta) {
      servoCancela.write(CANCELA_ABERTA);
      cancelaAberta = true;
    }
  } else if (cancelaAberta &&
             agora - ultimaDeteccaoCancela >= TEMPO_ABERTA_MS) {
    servoCancela.write(CANCELA_FECHADA);
    cancelaAberta = false;
  }
}

void setup() {
  pinMode(TRIG_CADEIRA, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_CADEIRA, INPUT);
  pinMode(TRIG_CANCELA, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_CANCELA, INPUT);
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);

  servoCancela.attach(PINO_SERVO);
  servoCancela.write(CANCELA_FECHADA);
  desligarBuzzer();
}

void loop() {
  unsigned long agora = millis();

  // Leituras espaçadas reduzem a interferência entre os dois sensores.
  if (agora - ultimaLeitura >= 70) {
    ultimaLeitura = agora;
    distanciaCadeira = medirDistanciaCm(TRIG_CADEIRA, ECHO_CADEIRA);
    delay(8);
    distanciaCancela = medirDistanciaCm(TRIG_CANCELA, ECHO_CANCELA);
  }

  atualizarAlertaDaCadeira(distanciaCadeira, agora);
  atualizarCancela(distanciaCancela, agora);
}

Registros audiovisuais da atividade

Cada registro oferece duas opções separadas: o áudio original no player do YouTube e a audiodescrição lida pelo portal. A audiodescrição só começa quando o botão correspondente é acionado e interrompe o player para evitar sobreposição de vozes.

Acessibilidade e mobilidade — 2ª Série A

Áudio original: use os controles de reprodução e volume do próprio YouTube.

Audiodescrição em texto: Audiodescrição editorial elaborada a partir do registro e das fotografias fornecidas; não é uma transcrição literal das falas. O vídeo vertical apresenta a maquete de acessibilidade e mobilidade da 2ª Série A. Sobre uma base de papelão pintada aparecem uma cadeira de rodas artesanal azul com um boneco em blocos, rodas de papelão, sensor ultrassônico e buzzer; uma pista com árvore, semáforo e cancela acionada por outro sensor e um servomotor; e um elevador pantográfico construído com palitos de sorvete e sistema hidráulico de seringas. Na demonstração, os bipes indicam a aproximação de obstáculos: são lentos perto de 90 centímetros, tornam-se mais frequentes a 60 e 30 centímetros e viram alerta contínuo a 10 centímetros. Quando a cadeira se aproxima da passagem, a haste da cancela levanta e depois abaixa. O elevador sobe pela transmissão de pressão no fluido entre as seringas, exemplificando a lei de Pascal.

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Referências

PARANÁ. Secretaria de Estado da Educação. Caderno pedagógico do Itinerário Formativo de Aprofundamento em Inteligência Artificial e Tecnologias: acessibilidade e mobilidade. Acervo Digital da Educação. Disponível em: https://acervodigital.educacao.pr.gov.br/. Acesso em: 11 set. 2026.

BRASIL. Lei nº 13.146, de 6 de julho de 2015. Institui a Lei Brasileira de Inclusão da Pessoa com Deficiência. Brasília, DF: Presidência da República, 2015. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2015-2018/2015/lei/l13146.htm. Acesso em: 11 set. 2026.

OPENSTAX. College Physics 2e: Pascal's Principle. Houston: Rice University, 2022. Disponível em: https://openstax.org/books/college-physics-2e/pages/11-5-pascals-principle. Acesso em: 11 set. 2026.

ARDUINO. Language reference: pulseIn(). Disponível em: https://docs.arduino.cc/language-reference/en/functions/advanced-io/pulseIn/. Acesso em: 11 set. 2026.

ARDUINO. Language reference: tone(). Disponível em: https://docs.arduino.cc/language-reference/en/functions/advanced-io/tone/. Acesso em: 11 set. 2026.

ARDUINO. Servo library. Disponível em: https://docs.arduino.cc/libraries/servo/. Acesso em: 11 set. 2026.

YOUTUBE. Acessibilidade e mobilidade — 2ª Série A. Disponível em: https://www.youtube.com/shorts/p5F7rVDj6kI. Acesso em: 11 set. 2026.