Projeto Final - Preparação para a competição

O último trabalho da disciplina teve como objetivo servir como uma prévia para a competição, de modo a exigir o mínimo necessário para que os robôs fossem aptos a participar. A maioria dos requisitos coincidiam com os de trabalhos anteriores, salvo algumas exceções como conseguir ser calibrado em 60 segundos ou menos, entrar em modo de espera após a calibração, não queimar a largada, coletar e carregar os blocos espalhados no campo e desligar todos os atuadores ao término de 60 segundos.

Estrutura


Com o intuito de atender a tais requisitos, foram necessárias algumas modificações estruturais no robô, a serem listadas a seguir:

Visão de baixo do robô Visão da frente do robô

Calibração


Ao que tange a calibração, foi necessário apenas calibrar o LDR diferencial e o LDR responsável pela leitura das cores. O LDR diferencial era calibrado de modo a permitir que o robô reconhecer o valor de leitura quando esse está orientado no sentido do luz polarizada. Já o LDR responsável por identificar as cores, que na verdade apenas identificava a cor preta, era calibrado com o bloco preto pelo fato da proximidade que o valor retornado ao identificar a cor preta tinha do valor lido quando o sensor estava por cima da linha preta.

Estratégia


A estratégia adotada foi a de realizar um trajeto pré-definido, passando pela linha preta onde ficam concentrados quatro blocos e “chutá-los”, com o intuito que esses adentrassem a base.

Trajeto a ser feito (em amarelo)

Para isso, o robô inicialmente se orienta por meio do LDR diferencial, alinhado-se com a luz polarizada, após tal etapa, que permite conhecermos a pose inicial do robô, ele realiza o trajeto acima descrito e ilustrado em amarelo, utilizando apenas os encoders para identificar a distância percorrida em cada segmento. Ao alcançar um bloco, ele identifica se esse é preto ou não e ajusta a força do chute com o intuito de, apenas retirar do caminho se esse for preto, ou projetá-lo até a base se for colorido. Aṕos andar a linha, o robô para e aguarda o fim da partida.

Por segurança foi configurado uma interrupção que desliga todos os atuadores do robô ao atingir 55 segundos após o início da partida.

Dificuldades e obstáculos


Como a estratégia usada dependia de uma odometria muito bem calibrada, a mudança do encoder para um eixo cuja velocidade angular fosse mais alta, permitiu um aumento da taxa de amostragem que foi de extrema importância para a execução dessa. Porém, com tal mudança, o ajuste PID teve de ser refeito e, após várias tentativas, chegou-se a conclusão que o algoritmo que era utilizado anteriormente para o calculo e controle não era o mais adequado para a nova disposição física do encoder, pois um método de controle mais preciso poderia ser implementado em seu lugar. Resumidamente, o aumento da taxa de amostragem permitia que a odometria fosse calculada em conjunto com o controle, de modo a contar a quantidade de furos identificados ao invés de estimar a distancia, baseada na velocidade inicialmente escolhida para que o robô se deslocasse.

A identificação do bloco preto se apresentou como um grande problema pois isso não era obrigatório nos trabalhos anteriores. Muita discussão em torno do método mais eficiente foi feita e foi adotado a utilização de dois sensores, o LDR equipado com três leds de cores vermelha, verde e azul e um óptico reflexivo. O algoritmo para identificação de um bloco preto ou não preto era simples e direto, se o óptico identificasse algo, era um bloco não preto, se o óptico não identificasse nada mas o LDR identificasse uma variação brusca e bem característica, segundo a calibragem feita no início, era um bloco preto, se ambos os sensores não identificassem nada, naturalmente não havia bloco algum. A leitura era feita com os três leds ligados e apesar de ambos serem ativos e lerem a mesma grandeza, um não interferiu significativamente no outro.

Detalhe do sensor utilizado

Competição


Robô antes da competição

Ao que tange a competição, apesar de não alcançarmos a vitória, nosso robô cativou o público e recebeu o apelido de “menino Ney”, em referencia a nossa estratégia e ao tempo de copa em que tal competição foi realizada. Infelizmente, devido a grande emoção que envolveu não só a plateia, como também os integrantes do grupo, poucos registros foram feitos no “menino Ney em campo”, contudo, sua estreia foi registrada e infelizmente se assemelhou a feita estreia do Brasil na copa.