Competição

Introdução

A competição do curso de introdução à robótica é um evento anual onde os alunos da disciplina disputam entre si, visando cumprir algum objetivo que é alterado a cada ano. Seja para dar aos alunos uma visão prática do que é a robótica no mundo real ou para explorar suas criatividades não só em questões mecânicas, como nos outros trabalhos práticos, como também em questão de estratégias ou de implementação de código, a competição se mostra bastante eficaz.

A motivação da competição de robótica este ano foi o acidente ocorrido no Chile em 2010, onde vários trabalhadores ficaram presos em uma mina após um desmoronamento. Como este tipo de atividade é bastante perigoso, a robótica pode ser uma boa alternativa ao trabalho humano. Logo, as equipes compostas pelos alunos da disciplina tem como missão projetar robôs capazes de analisar e coletar materiais, além de decidir o que fazer com estes após a coleta.

Objetivo

O principal objetivo da competição é criar um robô móvel, capaz de se orientar sozinho por um ambiente estruturado, se localizar dentro desse ambiente localizar objetos (blocos coloridos), uma vez localizado os blocos o robô tem como objetivo identificar sua cor e decidir se a peça encontrada dará pontos positivos ou negativos se coletada, se a pontuação for positiva ele deve coletar a peça ou leva-la para sua base

Estratégia 1

A primeira estratégia do Spark é coletar a peça elevada do campo, a mais valiosa, para isso ele possui uma garra longa capaz de coleta-la.

Para coletar a peça superior ele alinha com a luz polarizada e move reto até encontrar a parte elevada, derruba a peça e verifica se a cor é azul e leva ela para a base, caso o bloco derrubado não for azul ele tenta derrubar outro bloco e repete o ultimo processo.

Estratégia 2

A segunda estratégia consiste em pegar blocos da parte inferior. Para isso, o robô anda pelo campo e quando encontra um bloco ele tenta voltar à base se orientando pelas luzes polarizadas. Ele repete esse processo até que o tempo acabe.

Decisões de Implementação

Para implementação das estratégias acima, foram necessários vários fatores mecânicos importantes. O principal se deu em uma espécie de garra ou braço, que girava vindo de cima, com o auxílio de um motor, em direção à frente do robô. Por meio disso, se tornou possível obter qualquer bloco do campo, esteja este em plano elevado ou não.

Dificuldades Encontradas

A principal dificuldade encontrada foi na quantidade de portas analógicas disponíveis. Como a quantidade de sensores era muito grande, tivemos que alterar alguns destes para entradas digitais, o que comprometeu o funcionamento ideal do robô. Contudo, após vários testes e novas ideias, foi possível retirar alguns destes sensores, o que permitiu retornar a maioria destes às entradas analógicas. Um outro empecilho foi o bom funcionamento dos sensores de reconhecimento de luz polarizada. Embora em outros trabalhos práticos estes sensores tenham se mostrado bastante eficazes, na competição estes se mostraram um pouco mais sensíveis do que o desejado, reconhecendo por exemplo a luz de fundo da transmissão como sendo uma luz polarizada, o que impedia um alinhamento perfeito.

Na competição ainda ocorreram mais dois problemas graves. O primeiro deles se relacionava aos fios, que estavam apresentando mau contato. Por este motivo, uma das partidas o robô não conseguiu nem ao menos sair da base, pois o fio do sensor de partida se desconectou. Além disso, os fios relacionados aos sensores para identificação de luz polarizada também foram comprometidos. Estes erros, no entanto, foram reparados pela equipe durante o intervalo entre partidas. O segundo problema foi o motor que deveria girar a roda esquerda. Por causa disso, em várias partidas o robô, apesar de conseguir se alinhar conforme o esperado, não conseguiu seguir o percurso planejado, perdendo oportunidades de marcar pontos para a equipe.

Montagem do Robô

O robô possui um sensor para detectar cores dos blocos(figura 2), um sensor de start para esperar a partida começar(figura 3), um sensor de distancia lateral para poder seguir paredes caso necessário (figura 4) e dois sensores de luz polarizada para se localizar no inicio da partida(figura 5).

Programação do robô

Código Spark

Resultados

Os defeitos acima mencionados não deixaram que o robô levasse um bloco para a base, mas seu comportamento foi de acordo com o esperado. Em todas as vezes que ele deu a partida e alinhou (exceto na vez que um dos motores travou no início), ele foi capaz de sair da base e agarrar blocos. Os problemas com os motores não deixaram que o robô levasse o bloco para a base.