• Jean Henrique Ferreira Freire

• Marco Antonio Ribeiro
• Lucas Rafael S. Santos
• Marco Aurélio Felizardo

Um manipulador robótico é compostos por uma serie membros conectados por juntas em uma cadeia cinemática aberta. As juntas mais usadas são as de revolução (rotativas), e/ou prismáticas(lineares).

Nosso objetivo neste trabalho era construir um manipulador capaz de segurar um marcador e realizar o circuito abaixo.

Construímos um manipulador constituído por um braço robótico ligado a um marcador. O braço robótico é constituído por uma junta de revolução(R) em sua base ligada a uma junta prismática(P) como o da figura abaixo.

O braço robótico deste manipulador possui 2 graus de liberdade (DOF). As duas juntas, R e P, que determinam a quantidade de graus de liberdade, são acionadas por motores independentes.

O espaço de trabalho, que define o volume de trabalho do robô é delimitado pelas restrições da configuração mecânica do sistema. Ele é definido como sendo todos os pontos na vizinhança do robô que podem ser alcançados pela extremidade onde se posiciona a ferramenta. Em nosso caso a ferramenta é um marcador. Observe então, que o espaço de trabalho deste manipulador será um “anel” definido, pela diferença de duas circunferências de raios distintos. Estes raios serão as distâncias do marcador ao centro do sistema, quando ela estiver totalmente retraída ou totalmente avançada como pode ser visto na imagem abaixo.

A Seguir fotos e videos do manipulador montado:

• Manipulador completo:

• Partes do manipulador:

• Marcador(ferramenta):

• Base:

• Testes:

• Codigo:

tp1.zip

Os Principais objetivo deste trabalho eram:

• Construir um robô móvel capaz de desenhar as formas geométricas abaixo:

• Realizar uma avaliação experimental deste robô demonstrando o erro médio médio do robô tanto no movimento de rotação quanto no de translação.
• Utilizar a hand board realizar três tarefas simultaneamente, sendo elas acender leds, ativar os motores e tocar uma musica de nosso preferencia.

Optamos por construir um robô diferencial de 3 rodas, 2 traseiras motorizadas acionadas por motores independentes e uma esférica não motorizada na frente. Algumas imagens do robô construído podem ser vistas abaixo:

Foram feitas duas avaliações experimentais de modo a apurar qual o erro médio dos movimentos de translação e rotação, primeiramente fizemos o robô andar 5 vezes pelo mesmo espaço de tempo(10 segundos) em diferentes potencias os resultados podem ser visto na tabela e no gráfico abaixo:

Em seguida o robô foi configurado(experimentalmente) para fazer um angulo de 90º em cada uma dessas potencias logo apos foram feitas três medidas em cada uma delas,os resultados podem ser visto na tabela e no gráfico abaixo:

Por fim foram feitos os testes de funcionalidade do robô que podem ser vistos no vídeo abaixo:

O código utilizado pode ser baixado aqui:

tp2.zip

O principal objetivo deste trabalho foi a familiarização dos aluno com a utilização de sensores, para isso foram construídos dois sensores,um sensor de cor e um sensor óptico reflexivos, estes sensores serão descritos em seguida:

• Óptico reflexivo:

Este sensor consiste em um LED que emite luz infravermelha (IR) e um fototransistor que a detecta. As imagens abaixo mostram os esquemas do sensor e as imagens do sensor pronto:

• Sensor de cor

Para construir o sensor de cores, nós utilizamos um LDR (Light Dependent Resistor) que é um sensor capaz de perceber a intensidade da luz, e leds nas cores vermelho, verde e azul(RGB), este sensor funciona de maneira bem simples. Como o LDR tem sensibilidade á luz , quando colocamos uma superfície colorida sobre o LDR e piscamos os três leds teremos um valor diferente associado a cada cor. As imagens abaixo mostram os esquemas do sensor e as imagens do sensor pronto:

• Caracterização do sensor

Colocamos um bloco de isopor vermelho a uma distância de cerca de 3mm do sensor e adquirimos dados por cerca de 5 segundos porem o sensor se manteve estável, não tivemos alterações perceptíveis nem mesmo com os motores acionados.

• Tarefas

Duas tarefas foram propostas para testar este sensores, o Line following a identificação de cor que podem ser vistas nos videos abaixo respectivamente:

SOB NOVA DIREÇÃO HAHAHAHAHAHAHA

O recente desaparecimento de um avião aumentou ainda mais o interesse na utilização de robôs móveis em missões de busca e salvamento. Seis equipes altamente especializadas em robótica receberam a missão de criar o melhor robô autônomo para ajudar nas buscas da aeronave desaparecida.

Os robôs terão a missão de localizar destroços e possíveis sobreviventes, levando-os de maneira segura até a base. Entretanto, será preciso tomar cuidado com falsas pistas que podem existir no ambiente.

- Duas equipes são chamadas para competir. - O lado de cada equipe é sorteado. - O cronômetro é acionado. As equipes têm 60 segundos para calibrar os robôs. A luz de partida permanece apagada durante todo esse período e a luz polarizada acesa. Os blocos estarão à disposição de cada equipe. - É realizado o sorteio da orientação de cada robô. - Um integrante do grupo posiciona o robô conforme a orientação sorteada, após o qual todos os integrantes devem se afastar da mesa. A partir deste momento nenhum contato físico com os robôs é permitido. - Os blocos são posicionados na mesa. - O cronômetro e a luz de partida são acionados concorrentemente. - Os robôs começam a executar suas tarefas. - Após um tempo arbitrário (dependendo do juiz) a luz de partida é desligada. - Exatamente 60 segundos após a luz de partida ter sido acesa, os robôs devem parar qualquer movimento. - A contagem dos pontos é realizada. - Os robôs são retirados de campo.

Primeiramente foi pensando em uma estrutura própria para captura de vários blocos, no qual faríamos um novo robô, maior e com garras maiores, para tal ato, mas ao fazermos uma reunião com os integrantes do grupo, achou-se melhor continuar com o tamanho do robô pequeno em relação ao esperado, mas com novas estruturas e novos componentes. Como motores, sensores e reduções que foram modificados. Para atender o proposito da competição, foi feito uma estrutura com um motor para o uso de uma garra simples, que pegará apenas um bloco e levará para a base atendendo as normas da competição!

Segue abaixo fotos e videos do novo modelo do robô: }}

A maior dificuldade encontrada foi ajustar todas as estruturas, sensores e motores ao modo que desejavamos. Uma total reformulação dos programas e estratégias já prontos e que funcionavam muito bem, o grupo decidiu que era melhor investir seu tempo fazendo com que o robô executasse muito bem e de maneira confiável as tarefas mais básicas pois acreditamos que assim ele teria grandes chances de ser bem sucedido na competição.

O robô apresenta os seguintes componentes - 3 motores, sendo dois para locomoção e um para abertura e fechamento da garra. - Sensores opticos-reflexivos na lateral e na frente do robô, para identificar distâncias e blocos, para fazer leitura e seguimento de linha. - Led's RGB para auxilio na identificação de blocos. - Sensores LDR's para identificação de luz sobre os blocos, sensor abaixo do robô para identificação da luz de partida.

tpfinal_previa.rar

Reportagens:

http://g1.globo.com/videos/minas-gerais/t/bom-dia-minas/v/alunos-da-ufmg-criam-maquinas-com-inteligencia-artificial/3390267/

Partida emocionante, com uma saída boa, mas com falha na garra:

Falha do robô na partida:

Falha do robô, saiu de ré xD:

Pegou finalmente um bloquinho :DD:

Agradecemos a todos pela participação e ao professor ela atenção e colaboração neste semestre!