==== TRABALHO PRÁTICO 1 ==== ==== OBJETIVO ==== O objetivo deste primeiro TP é a familiarização do grupo com o bloco de programação, Handy-board, a montagem de estruturas mecânicas e mecanismos fazendo uso do kit LEGO dacta. Deve-se fazer a montagem de um robô similar ao HandyBug apresentado por Fred Martin em Robotic Explorations, ([Martin] pg. 30-51). O robô deve descrever uma trajetória circular de raio igual a 30cm bem como uma trajetória quadrada de 30cm de lado. ==== DESENVOLVIMENTO ==== ===Montagem do Robô=== Iniciamos a montagem do HandyBug conforme apresentado em ([Martin] pg. 30-51), porém, foi necessário fazer algumas adaptações ao desenvolver da montagem devido às diferenças entre as peças presentes no nosso kit LEGO e as peças apresentadas no livro. {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:1.png|}} Montagem da Redução conforme HandyBug {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:2.jpg|}} Reforço para estrutura Mecânica do Robô Prosseguindo a montagem do robô, utilizamos para sua sustentação frontal um rolon encontrado em produtos de higiene pessoal, adaptado para ser fixado em estruturas LEGO. Esse dispositivo permite que o robô se desloque em qualquer direção sem que haja grandes interferências devido ao atrito. Outras formas de sustentação foram testadas, porém, a que se mostrou mais adequada nesse momento foi a utilização do rolon. Os motores foram fixados na estrutura do robô através de adaptações de peças LEGO. Aos eixos dos motores foram instaladas engrenagens sem-fim, que transmitem o torque às engrenagens montadas na estrutura do robô. Terminada a montagem dos mecanismos conforme a descrito acima, posicionamos a handy-board sobre o robô e verificamos que o seu peso estava fazendo com que uma engrenagem entrasse em contato com a superfície, inviabilizando assim, o uso da roda de menor diâmetro como montada no HandyBug. Para resolver o problema, utilizamos uma roda de maior diâmetro, encontrada em nosso kit LEGO. {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:3.jpg|}} Vista lateral do robô {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:4.jpg|}} Vista Superior, detalhe do posicionamento dos Motores {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:5.jpg|}} Detalhe posicionamento dos motores e reduções instalados no robô Iniciado os testes de deslocamento do robô, verificamos que o mesmo se encontrava bastante instável e, dentre as variáveis que poderíamos intervir, estava a estrutura mecânica. Decidimos então melhorar o apoio do robô na superfície adicionando mais uma roda ao eixo traseiro e fazendo um apoio do tipo bi-apoiado para o mesmo. Verificamos que o robô se manteve muito mais estável após essas modificações mecânicas, chegando assim a uma versão atual do robô. Essa ainda possui uma estrutura de fixação para a Handy-Board e para a caneta utilizada nos testes de locomoção. Segue abaixo imagens da versão final do robô. {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:6.jpg|}} Estrutura de apoio para os eixos traseiros {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:7.jpg|}} Roda Adicional, Estrutura de Apoio eixo traseiro e fixação da handy-board. {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:8.jpg|}} Estrutura de fixação da caneta {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:eng3.png|}} Relação de Transmissão- Caixa de Engrenagens ===Testes=== Iniciamos os testes acionando os motores para fazer com que o robô se deslocasse em uma trajetória retilínea. Verificamos que os motores, apesar de serem de mesmo modelo, apresentavam características diferentes, o que conferia ao robô diferentes velocidades em cada eixo. Foi necessário fazer calibrações sobre a potência aplicada a cada motor para conferir às rodas velocidades iguais, de modo que a trajetória desejada fosse efetuada. Foram efetuados testes de translação para trajetória retilínea com três potências diferentes, 30%, 50% e 100%, conforme mostrado abaixo: ^ Potência = 30% (RE=27/RD=30) ^^^^^^^^ ^ Tempo ^ d1 (cm)^d2 (cm)^d3 (cm)^d4 (cm)^d5 (cm)^MEDIA^DESVIO PADRÃO^ | 3s |21,70|21,50|21,50|21,60|21,40|21,54|0,114| | 5s |36,40|35,50|36,00|36,30|37,30|36,30|0,659| | 7s |46,00|46,50|46,30|47,00|46,00|46,36|0,416| {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:graph1_1.jpg|}} ^ Potência = 50% (RE=45/RD=49) ^^^^^^^^ ^ Tempo ^ d1 (cm)^d2 (cm)^d3 (cm)^d4 (cm)^d5 (cm)^MEDIA^DESVIO PADRÃO^ | 3s |39,50|39,00|39,50|39,00|39,00|39,20|0,234| | 5s |73,00|73,00|73,50|73,00|71,60|72,82|0,716| | 7s |96,00|75,00|97,00|95,00|96,00|95,80|0,837| {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:graph2.jpg|}} ^ Potência = 100% (RE=90/RD=100) ^^^^^^^^ ^ Tempo ^ d1 (cm)^d2 (cm)^d3 (cm)^d4 (cm)^d5 (cm)^MEDIA^DESVIO PADRÃO^ | 3s |72,00|72,00|72,00|72,00|72,00|72,00|0,000| | 5s |118,00|118,50|118,50|118,00|117,50|118,10|0,418| | 7s |150,50|151,00|149,50|150,00|150,30|150,26|0,559| {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:graph3.jpg|}} Para rotação escolhemos de utilizar a potência igual a 30%, que nos pareceu mais suave para fazer as curvas ^ Potência = 100% (RE=32/RD=26) ^^ ^ Tempo (s) ^ θ (º)^ | 0,85 |45| | 1,75 |90| | 3,45 |180| {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:9.jpg|}} Marcas Realizadas pelos testes de Translação e Rotação {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:10.jpg|}} Calibrando Robô para testes ===Tarefas=== Conhecendo as características do Robô através dos testes, fizemos a programação do mesmo para efetuar as tarefas propostas no TP, que eram: fazer uma trajetória circular com raio de 30cm e uma trajetória quadrangular com 30cm de lado. Segue imagens das marcas efetuadas pelo robô na calibração do programa para execução das tarefas. {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:11.jpg|}} Marcas efetuadas nos testes de trajetória circular {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:12.jpg|}} Marca efetuada durante teste da trajetória quadrangular Video gravado durante realização de testes{{ youtube>link:FriTjNWeuMo }} {{ youtube>large:FriTjNWeuMo }} ==== CONCLUSÃO ==== Os objetivos do trabalho prático, adquirir uma certa familiaridade com as peças, motores, mecanismos de acionamento, programação da Handy-Board e a realização dos testes e das tarefas foram efetuados satisfatoriamente . Durante a realização do TP não foi instalado sensores no robô, logo não foram implementada nenhuma forma de controle, sendo assim constatamos que o controle de trajetória sem o uso de sensores é uma tarefa muito complicada uma vez que o comportamento do robô depende de muitas variaveis além do simples acionemento de motores. O Robô conseguiu realizar bem os testes apesar de pequenos desvios que foram considerados aceitaveis para um mecanismo sem nenhuma forma de controle. ==== ANEXO ==== Em anexo cópia do relatório em formato PDF. {{:cursos:introrobotica:2010-2:grupo04:tp1grupo4.pdf|}}