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Trabalho Prático 3

O terceiro trabalho prático tem como objetivo fazer com que todos se familiarizem com sensores ópticos e de toque, além de técnicas básicas de controle. Ao final do trabalho o robô construído deverá ser capaz de:

  1. Inicializar automaticamente.
  2. Orientar-se utilizando sensores de toque.
  3. Ser capaz de seguir paredes (Wall Following).
  4. Utilizar controlador PD para seguir linha reta por determinados segundos

(o tempo deve ser ajustável).

Desenvolvimento do Trabalho

Inicialização Automática

A primeira tarefa a ser feita foi a inicialização automática. Um sensor LDR foi montado na parte inferior do robô. Esse sensor media a intensidade de handboard luz reetida ou emitida pelo campo. Um algoritmo na é responsável por detectar mudanças signicativas na na leitura do sensor. Dessa forma, a handboard é capaz de detectar quando a luz do campo é acesa. Quando esse evento ocorre, os motores são ligados e o robô faz um movimento para frente.

Orientação Utilizando Sensor de Toque

Para realizar essa tarefa foi necessário adicionar dois sensores de toque na parte traseira do robô. A tarefa era considerada concluída quando os dois sensores estivessem ativos(pressionados) ao mesmo tempo.

As seguintes posições estavam disponíveis: 90o, 180o e 270o. O algoritmo implementado posicionava o robô de frete para o campo(analisando apenas a posição atual) e posteriormente ajustava a posição utilizando os sensores.

Seguir Paredes

Para foi necessário um sensor óptico. Esse sensor foi acoplado ao lado inferir direito do robô. Para realizar essa tarefa a função de calibração deve ser executada. Nessa função é amostrado valores com o sensor perto da parede e com o sensor longe da parede. Utilizando essas medidas encontra-se um valor máximo e um valor mínimo em que as leituras do sensor deve permanecer para o robô considerar que está seguindo a parede. A função que implementa essa tarefa corrige a posição do robô analisando as leituras do sensor. O objetivo dessa função é manter a leitura entre o valor máximo e mínimo estipulados.

Seguir Linha Reta

Inicialmente foi acoplado dois Shaft-encoders ao robô. Os sensores fo- ram posicionados de forma que as engranagens, que movimentam a roda, inter- rompessem o feixe de luz quando girassem e dessa forma gerassem um pulso. Utilizando esses dados foi possível obter um controlador P(proporcional). O controlador funciona calculando a velocidade relativa entre as duas rodas. A função do controlador é ajustar a velocidade das rodas para que a velocidade relativa seja zero.

Problemas Enfrentados

O principal problema encontrado foi desenvolver um algoritmo para fazer o robô andar em linha reta. Foi complicado interpretar de forma correta os dados obtidos dos Shaft-encoders.

Conclusão

As tarefas propostas foram executadas com sucesso. O grupo aprendeu bastante sobre sensores e como utilizá-los. Além disso, foram estudadas técni- cas de controle para a implementação das tarefas. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi alcançado.

Referências

As referências utilizadas foram o manual da handy board, o manual do IC e o livro Robotics Explorations: A Hands-On Introduction to Engineering, Fred Martin, Prentice Hall.

Documentação

tp3-g3.pdf