Trabalho Prático 1 - Usain Volt

• Familiarizar o aluno com a construção de estruturas mecânicas utilizando LEGO.
• Iniciar o aprendizado com a Handyboard e a linguagem IC.

• Desenvolver um dispositivo mecânico com LEGO que possa se locomover de uma maneira inovadora, onde “inovadora” significa uma forma diferente de uma simples plataforma com rodas ou esteiras. Para isso podem ser utilizados no máximo 2 motores, o kit LEGO, e a Handyboard. Ser criativo.
• O robô deve percorrer uma trajetória em linha reta de 15 cm em um tempo menor que 1 minuto.
• Bonus: Pontuação extra será atribuída aos robôs que, além disso, sejam capazes de girar, por exemplo, realizando uma trajetória que passe pelos pontos pretos como mostrado na figura abaixo.

• Data de apresentação: 10/09/2009

2 de setembro: A primeira reunião foi marcada por muitas idéias e foi nela em que começamos a lapidação. Como ideal, tínhamos em mente um robô de 8 patas que andaria semelhante a uma centopéia, utilizando de dois motores, cada um responsável por 4 patas de um mesmo lado. Pensamos também em um protótico com 8 patas, sendo 4 para movimentar em uma direção e 4 para movimentar perpendicularmente. Rapidamente percebemos que 8 patas não era uma boa idéia e começamos a montar uma estrutura para 6 patas. A estrutura ficou pronta, necessitando apenas da montagem dos motores e programação da HandyBoard.

4 de setembro: Com o conhecimento do funcionamento da HandyBoard, fizemos um programa simples que lidava com as velocidades dos motores para podermos testar o funcionamento do robô. Após as engrenagens serem montadas, testamos e para a nossa infelicidade, não deu nada certo. Tivemos problema com travamento e má distribuição das engrenagens, fazendo com que a parte ' mecânica ' fosse toda replanejada. Após várias tentativas e muito insucesso, a montagem das engrenagens ficariam para a próxima reunião. Como brincadeira, fizemos uma cabeça de cachorro para “humanizar”o Usain.

8 de setembro: Com algumas observações, pudemos perceber que a falha principal era nas reduções das engrenagens, fazendo com que o motor travasse frequentemente. Muitas alterações foram feitas e conseguimos fazê-lo andar em linha reta, suportando o peso da HandyBoard. Alterações foram planejadas para a próxima reunião, com o objetivo que o robô pudesse fazer curva.

9 de setembro: Reunião para otimizar robô. Percebemos que um motor estava mais forte, sendo assim, o robô iniciva fazendo curva. Programamos um motor com menor potência que outro para corrigir tal deficiência. Após isso, partimos para a tentativa de fazer curvas. Primeiramente paramos um motor e deixamos o outro da mesma forma, percebemos que isso é eficiente. Sendo assim, estipulamos a potência de 66% para um motor e 55% para o outro. Como o resultado foi satisfatório, deixamos o robô realizar curva dessa maneira. Após diversos testes, o robô estava pronto para desempenhar o seu papel. Foi desenvolvido o seguinte código na reunião:

void main(){ 
  while(!start_button()); 
  printf("Ligado, 15 cm rasos!\n"); 
  motor(0,66); 
  motor(1,55); 
  sleep(13.0); 
  printf("Curva, 30 cm profundos!\n"); 
  motor(0,80); 
  motor(1,0);   
  sleep(5.0); 
  printf("Ligado, 15 cm rasos!\n"); 
  motor(0,66); motor(1,55); 
  sleep(13.0); alloff(); 
  printf("ACABOU!\n");
};

A principal dificuldade encontrada em todo projeto foi realizar reduções através de engrenagens para que o robô tivesse força suficiente para se deslocar. As demais dificuldades foram facilmente superadas. Podemos citar entre elas:

• Realizar bons inter-travamentos para que o robô ficasse firme e seguro ao caminhar.
• Evitar atrito excessivo entre as engrenagens.
• Encontrar a posição correta para as engrenagens (nem muito “frouxa”, nem firme demais).
• Superar o peso da HandyBoard.

tp1_-_grupo_6.pdf

Nome: Usain Volt

Profissão: Atleta

Recordes:

Atual: (09/09/09) - VerLab Arena

1. 15 cm rasos em 20 segundos;
2. 30 cm profundos com curva em 45 segundos.

Histórico: (08/09/09) - Casa do d'Angelis Arena

1. 15 cm rasos em 48 segundos;
2. 30 cm profundos com curva em 1min e 57 segundos.

Funcionamento (Ainda sem handyboard): usain1.mp4

“Funcionamento” Com Cabeça (Ainda sem handyboard): usain2.mp4 Acidentes Acontecem

Funcionamento Com Cabeça (Ainda sem handyboard): usain3.mp4

“Funcionamento” Com Cabeça, Com Handyboard e Fazendo Curva: usain4.mp4

Finalmente Com Cabeça, Com Handyboard e Fazendo Curva: usain5.mp4

Com esse trabalho percebemos o quanto a redução é, não só útil, como fundamental para os motores conseguirem mover o robô. Além disso, o “meshing” nas engrenagens possuem grande importância, já que influem diretamente na eficiência da transmissão do movimento. Outro ponto visualizado é o apoio nos eixos, principalmente o do motor, para distribuir as forças de reação.

Apesar de todo o trabalho, voltamos a ser crianças ao brincar com o Lego. Além disso, a reunião do dia 08/09/09 foi realizada na casa do d'Angelis juntamente com o Grupo 5, o que nos propiciou frases célebres:

1. “Tá, vamos começar outro, pelo menos temos a base! ” (Douglas após mais um dos nossos fracassos)
2. “É… tinhamos uma base!” (d'Angelis 1 minuto após, quando Douglas quebrou a base!)
3. “Cansei!” (d'Angelis após falha do sexto protótipo)
4. “Faz igual a gente, coloca só as patas da frente!” (Louback difundindo suas idéias)
5. “Seguuuuuura Handyboard!” (Ao percebermos que o nosso robô deveria chamar Beto Carreiro)
6. “Tá soltando? Cola quente” (d'Angelis)
7. “Tá soltando? Solda” (João Paulo)
8. “Tá soltando? Gominha” (Grupo 5)
9. “Acho que está errado!” (João Paulo cedendo a inveja ao ver o robô do grupo 5 andando)

A trilogia:

1. “d'Angelis tem um ventilador não?” (Louback)
2. “Tem lá no meu quarto, pega lá!” (d'Angelis)
3. “Mas é de teto?” (Louback)