GRUPO 3 - Breakway Builders - TP 2

• Douglas Martins

• Elerson Rubens

• Rodrigo Maffra

• Roger Melo

O propósito desse trabalho foi a implementação de uma catapulta acoplada ao robô, juntamente com a utilização do algoritmo deliberativo de wavefront.A catapulta montada tem como objetivo lançar um objeto de um lado para outro do campo, já o wavefront permite mapear o mapa do campo, sendo assim, possível para o robô andar pelo campo, desviando de obstáculos previamente especificados.

Controle Deliberativo:

* Implementar e testar o algoritmo de Wavefront considerando células de 30cm X 30 cm.

Montagem de um sensor de partida:

* Implementar um sensor de partida. Esse sensor é utilizado para detectar uma luz que acende indicando o inicio da partida.A partir do momento que a luz é acesa o robô fica no máximo 60 segundos ativo.

Montagem de uma Catapulta:

* Montar uma catapulta no robô capaz atirar objetos de forma autônoma em direção a um dos lados do campo.

Para a montagem da catapulta foi decidido simular o famoso movimento de uma colher arremeçando ervilhas, utilizando a energia potencial elástica obtida ao entortar a colher. Para tanto, foi montado no lado direito do robo uma catapulta com três partes principais: a primeira representa o braço da colher, a segunda representa a “cabeça” da colher onde foi fixado um metal com boa flexibilidade, e a terceira é uma haste na qual o metal ficará preso até que o motor elevando a colher consiga vencer a resistência elástica no metal, e então toda a energia potencial elástica é convertida em energia potencial cinética catapultando o objeto.

Obs: A energia potencial elastica é armazenada nos elásticos que ligam o braço da catapulta com sua cabeça.

Figura 1 - Construção da catapulta

Figura 2 - Motor acoplado a catapulta

Figura 3 - Catapulta pronta

Figura 4 - Metal que permite o armazenamento de energia elástica até seu limiar de resistencia.

Além disso, foi adicionada uma roda no lado direito do robo para ajudar a manter sua estabilidade, após a montagem da catapulta e consequentemente o aumento do peso no lado direito do robo.

Figura 5 - Incorporação de uma roda extra do lado direito

Outra modificação necessária para este trabalho foi a incorporação de um sensor LDR pequeno para identificação da luz no chão do campo para dar partida.

Assim que a luz de partida do campo acender, o robô se desloca de sua posição inicial e se dirigi à posição especificada no menu se desviando dos obstáculos. A posição dos obstáculos e a posição inicial do robô é configurada no menu do robô. Para isso foi implementado o algoritmo wavefront com base no código disponibilizado pelo professor. No código foi acrescentado o controle P e D, funções para andar em linha reta e virar 19 graus, desenvolvidas nos trabalhos anteriores, porém modificadas para adaptar ao novo peso do robo e prover movimentos mais precisos.

Com o objetivo de atirar na direção da luz polarizada o robo gira até encontrar um valor obtido pelo sensor que corresponda ao limiar definido para cada luz polarizada (vertical ou horizontal). A luz do ambiente é eliminada. Quando o valor correspondente é encontrado o robo imediatamente inicia o processo necessário para “catapultar” o objeto carregado na direção da luz em questão.

Esse trabalho consistiu na construção de uma catapulta e na utilização de um controle deliberativo. A principal dificuldade que o grupo encontrou na construção da catapulta está relacionada a falta de peças lego, uma solução para contornar esse problema foi a utilização de braçadeiras de plastico para prender partes importantes do robô.Para o controle deliberativo, o principal desafio encontrada pelo grupo foi rodar 90 graus com perfeição, sendo boa parte do tempo de implementação do algoritmo gasto para aperfeiçoar esse movimento. Apesar das dificuldades encontradas, ambas as atividades foram implementadas com relativo sucesso.

Tarefas demonstradas no dia da apresentação:

Controle deliberativo e desvio de obstáculos: Assim que a luz de partida do campo acendeu, o robô se deslocou de sua posição inicial [0,1] e se dirigiu à posição especificada no menu [4:3] se desviando dos obstáculos: [1,3]; [1,2]; [3,3]; [3,2]. A posição dos obstáculos e a posição inicial do robô é configurada no menu do robô. A tarefa foi efetuada com relativo sucesso, a não ser pelo pequeno desvio correspondente a não formação do angulo de 90 graus com perfeição, porém o resultado foi bem satisfatório.

Demonstração da catapulta: Na primeira tentativa o robo teve um comportamento não esperado, porém foi verificado que esse comportamento acontece quando o fio do sensor está com mau contato e foi esse o caso. Depois de alguns minutos na segunda tentativa e nas próximas o robo assim que achou a luz polarizada (horizontal ou vertical, de acordo com a escolha inicial no menu) o objeto foi catapultado, essa tarefa foi realizada com sucesso.

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