Este trabalho consiste na construção de um robô manipulador, isto é, dispositivo mecânico capaz de movimentar ferramentas e objetos, cujo objetivo era manipular um marcador (usamos um pincel marcador permanente azul) para deixar uma indicação visível de um caminho pré determinado na especificação do Trabalho Prático.

Figura 1: Robô manipulador “Saci”.

Conforme a especificação do trabalho, o robô construído deveria conter no máximo dois motores elétricos (DC) de 9V cada. Sendo assim, o passo inicial era decidir quais os dois tipos de juntas que constituiriam o robô. Logo, optamos por uma junta Prismática e uma junta de Revolução, as quais eram controladas cada qual por um motor. Como um dos principais problemas que cercam a robótica e os motores elétricos utilizados no seu “controle” é o paradigma velocidade x torque, fez-se necessário acoplar engrenagens na construção do robô a fim de garantir que o movimento do braço provocado pelos motores fosse de baixa velocidade porém com alto torque. Para tal, realizamos uma redução de (25:1) na junta Prismática, responsável pela translação do braço, e uma redução de (5:1) na junta de Revolução, responsável por girar toda a estrutura que sustenta o braço (rotação).

Figura 2: Junta Prismática.


Figura 3: Junta de Revolução (vista de cima à esquerda e vista de lado à direita).

Para completar o trajeto, controlamos as duas juntas do robô em cascata, de tal forma que ao acionar o motor relacionado à junta de Revolução o braço se deslocasse por um caminho circular e, ao acionar o motor da junta Prismática, o braço realizasse os movimentos de translação. Assim, ao encadear o acionamento dos motores (definindo a potência e a razão cíclica mais apropriadas) o manipulador deveria guiar o marcador através do caminho definido.

Um dos problemas enfrentados pelo grupo foi a espessura do eixo de rotação de um dos motores. Como esse eixo era muito fino nem sempre a solução empregada para acoplar o motor à estrutura do Lego funcionava, não garantindo a entrega total da força definida ao robô e nem a todo instante. Já o outro motor utilizado, pertencente ao conjunto Lego, também apresentou problemas. Diferente do anterior, este possuía o encaixe adequado nas peças de Lego utilizadas, sendo uma escolha importante para uso na estrutura. Porém, este não possuía os fios de conexão, tendo seu uso dificultado. Como não descartamos a possibilidade de utilizá-lo foi necessário a instalação de fios nesse motor. É relevante ressaltar que, como todos os integrantes do grupo são inexperientes nas peças e ferramentas utilizadas, toda a parte elétrica, como utilização dos fios e soldagem, foi de difícil manipulação, sendo um dificultador expressivo na confecção do robô.

Após pressionar o botão Start na HandyBoard, o robô ajusta seu braço com movimentos de rotação e translação no eixo, de forma a cobrir o caminho especificado. A programação do Manipulador foi feita usando Interactive C através de força bruta - as distâncias e tempos foram medidos através de várias tentativas.

Devido a alta sensitividade dos motores, a instabilidade da base, os problemas relacionados aos motores e a falta de experiência por parte do grupo, o Manipulador não funcionou como esperado.

Figura 4: Robô manipulador “Saci”.