Programando e Montando

Foto de componentes da equipe na última aula, programando e construindo o robô.

Programando...

Cada vez que trabalhamos com o robô modificamos o programa para fazer todos os testes necessários.

Inicialmente o programa instruia o robô a seguir a linha preta - a partir do sensor de luz.

O algoritmo funciona da seguinte forma: A partir da definição do índice de reflexão definido (THRESHOLD 40) o sensor compara o valor lido com esse índice. Se for menor, significa que ele está na parte branca portanto, deve procurar a linha preta novamente - a forma que escolhemos para ele fazer essa busca é girando-o para os lados até que o sensor identifique que o valor lido é maior que 40, ou seja, há absorção da luz incidida (faixa preta) - nesse caso o robô segue em frente por um tempo e depois reinicia o algoritmo.

O programa abaixo inicia com o testes do sensor de toque, a função SetSensorTouch, diz que quando o robô encostar em alguma coisa ele deve se desligar (função "OFF").

A garra

O objetivo da garra é justamente capturar o boneco.

A foto ao lado mostra um modelo de garra que foi desenvolvido na última aula. Ainda não pôde ser testada, logo não sabemos sobre sua funcionalidade.

O Boneco de Marte

Essa foto é um dos bonecos que o robô deve capturar, na Missão a Marte.

Estarão, em cima do percurso a ser percorrido pelo robô - linha preta, vários bonecos como este. O obejtivo do robô é, conforme já foi dito, levá-los até a parte superior mostrada em umas das figuras abaixo.

O boneco é feito de isopor e contém chumbo na parte interna, para que ele fique pesado.

O vídeo é de um dos primeiros testes do Robô.

Ao subir a rampa podemos perceber que o robô tende a derrapar, isso acontece por falta de força na tração das rodas. Teoricamente podemos corrigir isso aumentando a potência dos motores (a partir do programa).

Programação

A programação do Lego Mindstorms NXT é feita em NXC, o compilador traduz o código fonte do programa para a codificação NXT.

Essa programação, como o nome sugere (Not eXactaly C), é baseada na linguagem de programação C.

Na foto, componentes da equipe iniciando a programação do robô.

Montagem do Robô

A montagem do robô é feita de forma gradativa, a cada aula monta-se e desmonta-se; e fazem-se testes em busca da melhor estrutura.



Na montagem, é levado em consideração: o peso, já que o robô vai subir e descer a rampa, não pode ficar muito pesado senão não terá força para subir; as dimesões, visto que ele vai passar por um espaço restrito, não pode ser muito grande; a posição dos sensores - o sensor de luz fica na parte inferior (conforme apresentado na figura), o sensor de toque deve ficar na frente, para que, a partir das garras, possa capturar os bonecos - essa parte ainda está sob análise.

Na foto temos a base inicial montada.

O Resgate

O objetivo do Robô em construção é fazer o resgate de bonecos que estarão espalhados na parte inferior da estrutura apresentada na figura, e levá-los até a parte superior.

Durante o trajeto o robô não poderá sofrer interferência humana - tudo será baseado nas respostas dos sensores e na programação aplicada no microcontrolador.

Sensores

Os sensores são os elementos responsáveis por sentir o ambiente e enviar uma resposta ao microcontrolador.

No kit LEGO Mindstorms dispomos de alguns sensores, dos quais utilizaremos os seguintes:

SENSOR DE LUZ

O sensor de luz é capaz de identificar a cor do objeto que está na sua frente, a partir da reflexão da mesma. Sabemos que a cor branca é altamente reflexiva, enquanto o preto absorve a luz. Dessa forma o podemos manipular o robô de acordo com nossas necessidades - no caso do projeto que está sendo desenvolvido esse sensor é alocado em baixo do robô, para que ele identifique o caminho a ser percorrido no chão - veremos a seguir o trajeto que o robô deverá fazer.

SENSOR DE TOQUE

O sensor de toque tem um funcionamento semelhante a uma chave NA (normalmente aberta): quando ele encosta em alguma superfície sólida a chave fecha, ou seja, o circuito fecha e então o robô executa alguma ação que foi previamente programada e gravada no microprocessador.
Em nosso projeto esse sensor será fundamental para a capturação das bonecos.

O Robô LEGO

O Robô LEGO é um robô autonômo, que pode ser definido como uma máquina capaz de desempenhar funções sem interferência humana, a partir de uma rotina computacional previamente programada.

Uma das partes mais difíceis na confecção de um robô é a montagem do circuito, onde contém, dentre muitos outros componentes, o microcontrolador - que é o dispositivo responsável por receber dos sensores as informações captadas e emitir aos atuadores a rotina computacional elaborada pelo programador do projeto, baseada nos possíveis eventos que poderiam ocorrer - sistema determinístico.

No caso do Robô LEGO, essa parte é a mais simples visto que toda a eletrônica vem pronta - a única coisa que precisa ser feita para passar o programa do computador para o Robô é plugar a caixa de comando no computador e enviar os dados.

A estrutura física desse robô é montada a partir de peças LEGO, de forma que perde-se menos tempo montando-o pois não se tem o trabalho de dimensionar toda a estrutura.