====== Trabalho Prático 1: G.R.I.P.P.====== {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:chi2-gripp.png|}} ===== Introdução ===== O objetivo do trabalho prático é a implementação de um robô autônomo que se locomova sem a utilização de rodas ou esteiras, utilizando o kit **LEGO** com o auxílio da **Handy Board**. O robô deve caminhar em linha reta, percorrendo 15cm em no máximo 1 minuto, virar 90° e andar novamente por 15cm. O foco do trabalho está no aprendizado da construção com **LEGO** assim como uma introdução à programação em **Interactive C**, a linguagem que é utilizada para programar a **Handy Board**. ===== Dificuldades ===== Vários protótipos foram criados e testados antes da conclusão do modelo final. Através deles o grupo se conscientizou das reais dificuldades da construção de um robô que se locomove sem o auxílio de rodas, assim como as limitações impostas pelo kit **LEGO**. * **Torque insuficiente:** A primeira grande dificuldade apareceu logo em nossa primeira idéia: fazer o robô andar com duas "muletas" que levantariam todo o robô e o jogaria para frente. Criamos uma estrutura mecânica que, teoricamente, funcionaria perfeitamente. Contudo, a caixa de engrenagens foi desenvolvida de maneira errônea: não forneciam torque suficiente. Isso levou o protótipo a não possuir a força necessária para levantar o seu próprio peso, uma vez que o braço da muleta era extenso. * **Falta de equilíbrio:** A segunda dificuldade relacionou-se com a forma de locomoção do robô. A idéia inicial foi descartada pelo grande torque necessário para a sua efetivação. A segunda idéia foi a utilização de quatro pernas, mas a grande dificuldade de sincronização dos passos e a falta de equilíbrio da estrutura tornava o robô completamente instável. Em diferentes protótipos tentamos aprimorar tal idéia, porém nenhum se locomovia de forma robusta e eficiente. * **Eixo de rotação:** Desde o primeiro protótipo existia a idéia de rotacionar o robô em um eixo fixo, que deveria se apoiar no chão no momento da rotação. Porém, tal funcionalidade custou horas de trabalho entre várias tentativas falhas. Mas, graças a toda a destreza do futuro engenheiro mecânico Artur Gripp, uma estrutura muito interessante foi desenvolvida que resolveu o problema de uma forma eficiente e elegante. O robô foi batizado devido a essa proeza. ===== Implementação ===== A implementação final do robô consistiu em um bloco sólido, sobre uma base giratória, que contém as caixas de engrenagens responsáveis pela redução dos motores de translação e rotação. Acima desse bloco existe um espaço para a acomodação da **Handy Board**. //(Deixe o mouse sobre as imagens para ver uma explicação sobre a foto)// {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00007.jpg| Protótipo final sem a Handy Board apoiado das plataformas}} Para o movimento de translação do robô foi utilizado duas plataformas que giram cada uma conectada a duas engrenagens sincronizadas, o que proporcionou uma maior estabilidade no movimento. Para diminuir o torque necessário no primeiro protótipo reduziu-se também o tamanho do braço da plataforma. {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00004.jpg|Caixa de redução do movimento de translação e parte da plataforma}} {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00006.jpg|Caixa de redução para a rotação}} O movimento de rotação é ativado sobre uma base giratória que encontra-se no solo. O pneu em contato com o solo, assim como o peso do corpo principal, fornecem o atrito necessário para a base ficar estática durante a rotação. {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00009.jpg| Base giratória}} {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00012.jpg|Caixa de transmissão para a rotação (vista da parte inferior)}} {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00002.jpg|Diferencial para rotaçao do robô}} {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:dsc00014.jpg|Caixa de transmissão / diferencial}} ==== Calibração ==== A calibração do robô foi feita a partir de vários testes. Uma interface foi desenvolvida na **Handy Board** onde é possível alterar as potências de cada motor, as respectivas direções de rotação e o tempo de espera necessário para a ativação dos mesmos. Um motor foi utilizado para o deslocamento, enquando o segundo é responsável por controlar a rotação do robô em torno da sua base. Os resultados obtidos da calibração foram os seguintes: * Motor de Translação: * Potência: 100%. * Tempo ligado: ~ 22 segundos. * Motor de Rotação: * Potência: 50%. * Tempo ligado: ~ 10 segundos. Com esses valores conseguimos resultados com erros completamente aceitáveis na trajetória do robô. ===== Conclusão ===== Aprendemos na prática que a roda foi a maior invenção do ser humano. =) ===== Vídeo ===== http://www.youtube.com/watch?v=9II2-EP_FXY ===== Arquivos ===== {{:cursos:introrobotica:2009-2:grupo4:relatorio.pdf| Relatório}} \\ [[http://homepages.dcc.ufmg.br/~vgs/robotica/teste.ic|Código Fonte]]