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No segundo trabalho prático da disciplina de introdução à robótica foi pedido que o robô realizasse três tarefas. A primeira consistia em realizar trajetos pré-determinados, a segunda se relaciona a identificação das cores e a terceira envolvia as duas anteriores, a partir da identificação de uma cor, o robô deveria realizar um certo tipo de deslocamento.

Partindo do proposto, a equipe escolheu projetar um robô diferencial, com cada motor responsável por comandar uma roda, tendo ainda uma terceira roda esférica.

Tal abordagem permitiu uma estrutura compacta e de fácil montagem e manutenção, o que permitiu que houvesse uma transmissão separada para cada uma, sendo uma caixa de redução o espelho da outra. A principal dificuldade inicial foi determinar onde o motor ficaria no chassi e como seria a ligação desse com a caixa de redução, ficando decidido inicialmente que tal ligação se daria por meio de correntes.

Houve, paralelamente a montagem do chassi, a discussão de como se daria a detecção de cores e a montagem do sensor responsável por tal tarefa, com o objetivo de definir com componentes necessários. Concluímos o esperado, o sensor seria composto por um LDR e LEDs correspondentes as cores primárias.

Como o grupo teve problemas ao adquirir os componentes, foi feita uma primeira montagem da parte ativa do sensor, ou seja, dos LEDs mesmo que esses não fossem de alto brilho, como era recomendado. Porém, logo nos primeiros testes descobrimos o motivo da sugestão de uso dos LEDs de alto brilho, o que fez com que descartássemos a primeira montagem feita.

A partir da montagem inicial, ao analisar a escolha feita em relação a ligação do motor com a transmissão por correntes, percebeu-se que essa gerava variações na velocidade de rotação por pressionar excessivamente o eixo do motor e instabilidade estrutural da transmissão. A fim de resolver tal problema, trocamos a corrente pela correia, que se adaptou melhor além de ser mais silenciosa.

Foi dado continuidade aos estudos dos sensores com a montagem do sensor responsável pela detecção de cores, composto por três LEDS de alto brilho, cada um correspondendo a uma primárias, e um LDR de 5mm, localizado entre eles.

Como foi permitido o uso de sensores óptico reflexivos de maneira geral, fizemos a montagem de um sensor de proximidade utilizando o sensor ativo TCRT5000, composto de um led infravermelho e um fototransistor. Tal sensor tem a função de detectar quando um bloco está próximo para que a identificação da cor posso ser realizada.

Em relação a estratégia para a detecção das cores, foi concebido a existência de um conjunto de três valores associados a cada cor de bloco existente, sendo que cada um corresponde a resposta do LDR quando o bloco é iluminado por cada um dos LEDs separadamente. Desse modo, a detecção da cor é feita iluminando o bloco cuja cor quer ser identificada com cada LED separadamente, realizando a leitura do LDR a cada LED acionado. Por fim o conjunto dos três valores lidos é comparado com os valores correspondentes a cada cor previamente armazenados.

Com o hardware, a mecânica e o código do robô caminhando para a conclusão, restou a parte de calibragem das tarefas e sensores, tanto relativo a locomoção quanto relativo a de detecção de cores. O código relacionado a locomoção foi insperado no trabalho prático anterior e, como os dois motores são do mesmo modelo, a saber RF-310T-11400 da marca Mabuchi. isso acabou por contribuir positivamente na hora de fazer com que o robô conseguisse se locomover da maneira mais retilínea possível.

Os sensores relacionados a detecção de cores e a proximidade foram montados juntos a frente do robô, em uma projeção de seu chassi, com o intuito de evitar que o bloco fosse arrastado após a sua detecção na tarefa 3. Como ambos os sensores não serão ativados simultaneamente, não há a possibilidade de um interferir no funcionamento do outro.

Devido a ruídos detectados pelo sensor advindos do iluminação ambiente, foi necessário a construção de uma estrutura que minimizasse a interferência da luz externa nestes.

O fototransistor teve a sua leitura feita pela porta digital do arduino e não gerou dificuldades na sua utilização.

O método de detecção de cores não é o mais prático pois, cada nova cor a ser detectada, essa acrescentaria mais linhas ao código, o que dificulta a sua extensão. Porém, como a resposta pedida é o nome da cor, não há como evitar esse entrave, diferente do caso de uma resposta visual, por meio de um LED RGB por exemplo. Outro ponto ainda sobre a detecção é a construção do sensor em si. Na construção poderia ser usado o LDR de 10mm mais a frente dos LEDs, o que permitia uma melhor resposta do sensor.