Robô Manipulador
- Objetivo
O principal objetivo do Trabalho Prático é criar um robô manipulador que consiga realizar um percurso escrevendo com uma caneta, passando por certos pontos pré determinados. Para isso, a base do robô deve estar fixa dentro de um quadrado de 20cm de lado. Além disso, com exceção da Handyboard, podem ser utilizados apenas 2 motores 9V e peças de lego. Isso permite com que o grupo se familiarize com a linguagem IC e possa ser criativo devido à simplicidade do processo.
- Decisões de Implementação
O robô manipulador criado é constituído de duas juntas, uma de revolução e uma prismática. Estas são conectadas a um braço (35cm de comprimento), criado para que a caneta alcançasse todos os pontos necessários com o auxílio dos dois movimentos. Devido ao fato de que a base deveria ser compacta, possuindo no máximo 20cm de lado incluindo o tamanho da Handyboard, optamos por uma altura mediana (17cm), que não prejudicasse o desempenho do braço. Neste caso, a base possui 18cm x 15cm.
Uma outra característica do manipulador é a presença das engrenagens de redução, tanto no braço quanto na base, de tal forma que grande parte da velocidade do motor fosse convertida em torque, que se mostrou essencial para uma maior precisão. Na base, a redução feita foi de 1:512, enquanto no braço optamos por uma redução de aproximadamente 1:256. Desta forma, foi possível utilizar os motores em uma potência maior, porém variável de acordo com cada trecho do percurso.
Além disso, conforme já dito anteriormente, a Handyboard deveria estar junto à base do robô. Embora à primeira vista isso possa ser algo que prejudique o desempenho, conseguimos afixá-la dentro de uma estrutura de tal forma que impedisse seu movimento, dando certo peso ao robô e não permitindo que este se movesse ao realizar algum tipo de força, o que ocorria quando o impulso era muito grande.
O vídeo acima mostra um dos testes realizados com o robô manipulador. Podemos ver que o robô realiza o trajeto proposto em um curto período de tempo.
- Dificuldades Encontradas
A principal dificuldade encontrada foi preparar o motor para uso. Várias tentativas foram feitas, incluindo o uso de cola quente, super bonder, soldagem, entre outros.
Devido à altura do manipulador e o número limitado de peças, a estrutura foi um desafio no desenvolvimento do trabalho.
Outra dificuldade foi o cálculo de como as velocidades linear e angular se relacionariam com os ângulos de tal forma que o movimento do braço passasse exatamente sobre os pontos necessários.
Um último empecilho foi a mudança de ambiente. Ao se deparar com planos inclinados, troca de folha ou de caneta ou qualquer tipo de fator que modificasse o atrito, peso ou alterasse a distância entre os pontos ou o comprimento do braço, se via necessário realizar alguns cálculos adicionais para modificar valores previamente obtidos.
- Resultados
Os resultados foram bastante promissores. Durante os testes utilizando folhas A4, o robô conseguiu realizar o percurso diversas vezes. No modelo de folha A2, contudo, devido a uma diferença de tamanho com relação ao outro tipo de folha, o robô não conseguiu finalizar o percurso com a mesma precisão. Apesar disso, o erro se deve apenas a este fator, pois era possível visualizar que ambos os movimentos de rotação e de translação ocorriam corretamente.
