Trabalho Prático 2

Introdução

O trabalho consiste de um robô que executa 3 tarefas. A primeira tarefa consiste de realizar uma trajetória em linha reta, em triângulo e em quadrado. A segunda tarefa consiste da identificação das cores dos blocos verde, amarelo, vermelho e azul. A terceira tarefa consiste de andar em linha reta, encontrar ou não um bloco e tomar uma decisão. Caso não encontre bloco em 10 segundos, o robô para. Caso encontre um bloco, ele toma uma decisão baseada na cor do bloco. As ações são:

• Bloco Azul → vire à direita 90 graus e ande para frente;
• Bloco Amarelo → vire à esquerda 90 graus e ande para frente;
• Bloco Vermelho → gire 180 graus e ande para frente;
• Bloco Verde → pare e dê um giro de 360 graus.

Desenvolvimento

Para esta tarefa foi desenvolvido o robô diferencial abaixo, consistido de duas rodas com motores independentes, para controle do robô foi utilizado a placa Handyboard, que é conectada também a um sensor de luz, um led de 3 cores e um sensor de proximidade.

Para se resolver a tarefa 2(identificação de cores) e 3(Multitarefa e tomada de decisão), o led é acionado de forma a emitir uma cor de cada vez nas cores vermelho azul, vermelho e verde de forma que o sensor de luz possa captar as diferentes variações de reflexão de luz no objeto, no caso cubos de isopor pintados nas cores amarelo, verde, azul e vermelho. A diferença na absorção de luz permite que o algoritmo do robô possa identificar a cor do cubo.

Para a tarefa 3 exclusivamente, o robô deverá se deslocar utilizando o sensor de proximidade, quando estiver próximo a um bloco parar para que o led seja acionado e possa reconhecer a cor e realizar a ação para a cor do cubo.

O robô havia sido construído na diagonal, que tornava fácil o acesso aos botões e a visualização do visor da placa de controle, porém a dificuldade em se fixar os sensores, além da dificuldade de se posicioná-los na horizontal, tomou-se a opção de refazer a parte estrutural inferior para que o robô ficasse na horizontal.

Verificação e testes

Durante os testes foi observado que:

• O uso de mais rodas no eixo do motor melhorou a movimentação e reduziu desvios na rota do robô, pode ser por melhorar a aderência ao piso além de ser um ponto a mais de apoio do eixo, permitindo transmitir a potência dada do motor entre as 4 rodas.
• O roll on(esfera de plástico que apoia a parte da frente do robô, feito a partir de um desodorante usado), ter ficado na frente permitiu um apoio melhor aos sensores.
• A iluminação pode afetar como o robô percebe o ambiente, logo um algoritmo melhor terá de ser desenvolvido para os próximos trabalhos.

Dificuldades e desafios

• Durante a montagem dos motores a cola quente utilizada não era suficiente para prender os motores, mesmo com abraçadeiras, logo para manter os motores fixos foi utilizado fita isolante. Para o próximo trabalho de prático o robô passará por modificações para estabilizar melhor o motor sem o uso de fita isolante.
• Um problema grave na leitura de proximidade do sensor do robô é que este pode ser afetado pela luz do ambiente, fazendo com que o robô possa colidir com o bloco. Uma possível para o problema seria utilizar uma das soluções de filtro como filtro Kalman, com leituras sendo analisadas ao longo do tempo para melhorar a detecção do robô de obstáculos.
• Houve durante a apresentação do robô problemas no sensor de luz devido a variação de iluminação, o robô não leu corretamente a cor dos blocos. Foram feitas algumas modificações na acoplagem dos sensores que amenizaram um pouco este problema como mostrado na foto abaixo:

* Os fios que conectam as partes do robô, atuadores e sensores a placa de controle, ficaram expostos, e com isso além uma aparência inferior os fios podiam se soltar facilmente. Uma solução seria entrelaçar fios que levam as mesmas partes, montar cabeamentos que permitam atém mesmo visualizar a placa melhor.

Videos do projeto