Trabalho Final

O objetivo do trabalho é utilizar os conhecimentos adquiridos ao longo da disciplina em conjunto para fazer com que o robô seja capaz de se movimentar de maneira autónoma dentro da mesa da competição, coletando blocos e levando-os até a base. Utilizaremos todos os sensores e técnicas exploradas nas atividades anteriores da disciplina no nosso robô.

Os sensores que decidimos utilizar foram:

• LDR diferencial: Para que o robô seja capaz de se orientar no campo.
• LDR apontado para baixo: Para detectar a luz de largada
• LDR frontal com LEDs: Para detectar os cubos e descobrir suas cores
• Dois sensores óptico-reflexivos: Para que o robô possa seguir a linha
• Dois shaft encoders: Para poder realizar o controle.

Decidimos utilizar a mesma base do robô dos trabalhos anteriores. No entanto, adicionamos um aparato frontal para capturar os cubos e fazer com que o robô fosse capaz de arrasta-los. Esse aparatos possui um motor que movimenta uma trava para cima e para baixo. Dessa forma quando o robô detectasse um cubo a sua frente, a trava poderia ser acionada para que robô pudesse se movimentar livremente sem perder o cubo, arrastando-o junto consigo.

Decidimos utilizar a seguinte estratégia para capturar os cubos:

1. Após acionada a luz de largada, o robô se alinha com a luz diferencial.
2. Gira 180 graus utilizando técnicas de controle.
3. Anda 30cm utilizando técnica de controle.
4. O robô estará em cima da linha central.
5. Inicia o procedimento de seguir linha.
6. Quando detectar um cubo a sua frente, ele verifica se o cubo é preto. Em caso positivo ele da ré e gira 180 graus.
7. Se o cubo não for preto, ele desce a trava.
8. Ele então procura a luz diferencial e se alinha com ela.
9. Ele anda 30 cm e novamente procura a luz diferencial fazendo isso até estar muito perto dela.
10. Quando ele está muito perto da luz (e dentro da base) ele levanta a trava, da ré e gira 180 graus, deixando o cubo na base e partindo para procurar outro cubo (termina quando é atingido o limite de 60s).

Durante a execução da estratégia conseguimos pegar o cubo com sucesso diversas vezes. O video a seguir mostra uma execução em que robô precisou de um pouco de ajuda para sair da base em linha reta, mas que executou todo resto com sucesso.

Um dos maiores problemas da nossa estratégia foi a alinhamento com a luz polarizada. O robô nem sempre se alinhava perfeitamente com a luz polarizada e isso fazia com que o giro de 180 graus que seria executado após o alinhamento não colocasse o robô na direção correta.

Durante a competição o robô apresentou diversos problemas. A mudança da iluminação fez com que diversos valores obtidos pelo sensores no laboratório fossem diferentes durante a competição. Isso poderia ter sido mitigado com rotinas de calibração. Também houveram problemas com sensores que haviam desconectados e tiveram que ser soldados momentos antes da competição.

Esse trabalho nos mostrou a dificuldade e complexidade do trabalho com robôs autônomos, que dependem de diversas pequenas técnicas funcionando com precisão para que a execução da tarefa seja bem sucedida. Conseguimos realizar a tarefa durante os testes e a apresentação para o professor, mas durante a competição o desempenho do robô foi decepcionante. No entanto, a execução do projeto foi um grande aprendizado para os membros do grupo.