(Observação: clique nas imagens para ampliá-las caso necessário)
Introdução
A disciplina de Introdução à Robótica, além da carga teórica usual de toda disciplina, requer uma parte prática grande, pois o objetivo da disciplina é justamente a utilização dos conceitos em situações reais, ou seja, desenvolvimento de robôs. Este trabalho gira em torno de robôs móveis, que são um dos tópicos mais famosos da robótica atualmente, graças ao foco da mídia nas pesquisas relacionadas a carros autônomos.
Objetivos
O objetivo do trabalho é a construção de um robô móvel capaz de percorrer um determinado caminho, que deve ser selecionado através de seu menu. Os caminhos são descritos na imagem abaixo.
O robô deve possuir um suporte para uma caneta, de forma que o caminho feito seja traçado em uma cartolina. Além desse desafio proposto, o robô também deve possuir um modo multitarefa, no qual executará um movimento definido pelo grupo, enquanto pisca 3 LED's. Também deve ser feita uma avaliação experimental, de forma a produzir um gráfico que represente certos aspectos do comportamento dos motores.
Desenvolvimento
Inicialmente, assim como foi feito no Trabalho Prático 1, os integrantes do grupo se empenharam em desenvolver um protótipo inicial de estrutura do robô, utilizando para isso o software Lego Digital Designer (LDD). O protótipo escolhido, após análise, é mostrado na imagem abaixo:
A montagem foi feita com base no modelo da imagem, começando pela base e pela redução. A foto abaixo mostra uma das etapas:
Após o robô estar montado de acordo com o protótipo do LDD, o grupo começou a pensar em uma forma de encaixe dos motores na estrutura. Optamos por colocá-los internamente, na parte traseira do robô, fixando-os em peças de Lego sobressalentes com cola quente, como pode ser visto abaixo.
Nesse momento, conseguimos fazer o robô andar pela primeira vez, como pode ser visto no vídeo do link abaixo.
Entretanto, as rodas dianteiras não deixavam que ele girasse, devido ao atrito. Fizemos então a troca por um uma esfera de desodorante roll-on, o que resolveu o problema. Nesse ponto, também adicionamos o suporte para a caneta, como pode ser visto no link do vídeo abaixo.
A partir desse momento foi apenas uma questão de tempo e paciência para ajustar a potência dos motores até os resultados desejados.
Avaliação Experimental
Como os motores apresentam comportamento diferentes, realizamos experimentos para medir essa diferença. Os resultados podem ser vistos nos gráficos abaixo.
Além da diferença entre os motores que apareceria mesmo se os dois motores fossem iguais, no nosso caso nos deparamos com o fato de que os motores possuíam diferentes potências, o que não achamos que fosse acontecer ao escolhê-los entre os motores disponíveis na caixa do laboratório, já que visualmente eles são semelhantes. Os dois gráficos ilustram bem essa diferença, como pode ser visto claramente. Esse problema foi contornado limitando-se a potência utilizada de um dos motores por meio do código.
Conclusão
O trabalho foi realizado sem grandes problemas, e os resultados ficaram dentro do esperado. A substituição do cabo defeituoso por um novo resolveu os problemas enfrentados até então em relação à comunicação entre a placa e o computador. A principal dificuldade encontrada foi em relação aos motores, que descobrimos ter potências bem diferentes, e também em relação à bateria da placa, que se descarrega muito rapidamente, e faz com que resultados distintos sejam encontrados para execuções idênticas. Apesar disso, o grupo conseguiu chegar ao resultado desejado e a apresentação foi um sucesso.
Mídia
Abaixo estão links para vídeos adicionais de diferentes etapas de desenvolvimento do trabalho.
https://youtu.be/AUu8ppmuwGU - Uma das tentativas de se fazer um triângulo
https://youtu.be/Ao-Aznc88j4 - Uma das tentativas de se fazer uma linha reta
https://youtu.be/2JTjlVYA03w - Uma das tentativas de se fazer um quadrado
https://youtu.be/08E2zAptYog - Uma das tentativas de se fazer um quadrado (2)
https://youtu.be/J18J4397zjg - Fazendo uma linha (ida e volta)
https://youtu.be/PcMwx5j8A-k - Fazendo um quadrado
https://youtu.be/0nrcxyk5vXM - Fazendo um triângulo