Robotica

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Robótica

Objetivo

O objetivo do projeto de Robótica é preparar equipes de alunos para participar das competições da Olimpíada de Robótica do IFPR.

Modalidades
  • Seguidor de linha Junior (Lego)
  • Seguidor de linha Pro (Arduíno)
  • Resgate OBR (Lego e Arduíno)
  • Sumô 1 kg (Lego)
  • Mini Sumô 500 g (Arduíno)

Oficina de Robótica

Oficina de Robótica

Robótica com Lego Mindstorms

O Lego Mindstorms é uma linha do brinquedo LEGO, voltada para a educação tecnológica. É constituído por um conjunto de peças de montar da linha tradicional LEGO e peças especiais integradas com motores, eixos, engrenagens, polias e correntes, acrescido de sensores de toque, de intensidade luminosa e de temperatura, controlados por um processador programável.

Neste projeto utilizaremos o módulo Lego NXT 2.0.

Sites com projetos para NXT
Software para módulo Lego NXT
  • O Lego NXT usa software proprietário que roda sobre a plataforma Windows da MicroSoft.

Softwares Alternativos para Lego Mindstorms:

  • Scratch: Linguagem de programação gráfica, baseada em blocos construtivos que lembra o brinquedo Lego.
  • Enchanting e LeJOS: O Enchanting é uma adaptação da linguagem Scratch, voltada para a programação dos módulos Lego NXT, através da substituição do firmware original pelo sistema LeJOS (Lego Java Operating System).

Robótica Livre com Arduíno

A modalidade Robótica Livre permite que os robôs sejam construídos com materiais e componentes diversos e programados por qualquer sistema de microcontroladores, incluindo o Arduíno.

Sensores
Baterias

Módulo Julieta

O módulo Julieta é uma solução completa para criação de robôs móveis de pequeno porte que possui todos os componentes necessários para movimentar seu robô em uma única e compacta placa [1]

Detalhes do hardware do módulo e exemplos de programas podem ser visualizados no site Robocore/Julieta.

Seguidor de Linha com controle PID

Seguidor de Linha com controle PID
Página Wiki com resumo da Teoria de Controle PID e de uma forma de implementação deste tipo de controle em um Robô Seguidor de Linha.

Programas Exemplo

Teste do sensor Infra Vermelho

//Arduino Sensor Infra Red
int sensor = 0;  
int leitura = 0;  
 
void setup() 
{ 
    pinMode(sensor, INPUT);   
    Serial.begin(9600);
} 
 
void loop() 
{ 
  leitura1 = analogRead(sensor);
  Serial.print("Leitura: ");
  Serial.println(leitura);
  Serial.println();  
  delay(1000);
}

Teste dos motores com módulo Ponte H L298

[2] 

//Programa para teste do motor CC com o L293D

//Definicoes pinos Arduino ligados a entrada da Ponte H
int IN1 = 2;
int IN2 = 4;
int IN3 = 7;
int IN4 = 8;
int  MA = 5;
int  MB = 6;
   
int velocidade = 200; //Velocidade do motor (0? a  255)
                      //Testar velocidade mínima para vencer inércia dos motores
   
void setup()  
{  
  //Define os pinos como saida  
  pinMode(IN1, OUTPUT);  
  pinMode(IN2, OUTPUT);  
  pinMode(IN3, OUTPUT);  
  pinMode(IN4, OUTPUT);
  pinMode(MA,  OUTPUT);  
  pinMode(MB,  OUTPUT);  
  
}  
   
void loop()  
{  
  //Configura velocidade dos motores
  analogWrite(MA, velocidade);   
  analogWrite(MB, velocidade);   
  //Aciona o motores 
  digitalWrite(IN1, LOW);  //A 
  digitalWrite(IN2, HIGH); //A
  digitalWrite(IN3, LOW);  //B
  digitalWrite(IN4, HIGH); //B 
  delay(1000);  
  //Pára motores  
  digitalWrite(IN1, HIGH);  
  digitalWrite(IN2, HIGH);
  digitalWrite(IN3, HIGH);  
  digitalWrite(IN4, HIGH);  
  delay(1000);  
  //Aciona o motores no sentido inverso  
  digitalWrite(IN1, HIGH); //A  
  digitalWrite(IN2, LOW);  //A  
  digitalWrite(IN3, HIGH); //B 
  digitalWrite(IN4, LOW);  //B  
  delay(1000);  
  //Pára motores  
  digitalWrite(IN1, HIGH);  
  digitalWrite(IN2, HIGH);
  digitalWrite(IN3, HIGH);  
  digitalWrite(IN4, HIGH);  
  delay(1000);
}


Programa Seguidor de Linha 2022

Ponte H
Módulo L298D
//Componentes: Ponte H L298D e sensor InfraRed
//Programador: Evandro Cantu
 
//Veriáveis utilizadas
int     sensorEsq, sensorLinha, sensorDir;
//int     sensorFim;
int     velMin = 120, velMed = 180, velMax = 240; //Velocidades dos motores
int     limiar = 400; //limiar do sensor de luz

//Definicoes pinos Arduino ligados a entrada da Ponte H
int IN1 = 2;
int IN2 = 4;
int IN3 = 7;
int IN4 = 8;
int  MA = 5; //Motor direito
int  MB = 6; //Motor esquerdo

void setup(){
  
  //Define os pinos como saida  
  pinMode(IN1, OUTPUT);  
  pinMode(IN2, OUTPUT);  
  pinMode(IN3, OUTPUT);  
  pinMode(IN4, OUTPUT);
  pinMode(MA,  OUTPUT);  
  pinMode(MB,  OUTPUT);  
  
}

void para_frente(int vel) {
  //Configura velocidade dos motores
  analogWrite(MA, vel);   
  analogWrite(MB, vel);   
  //Aciona o motores 
  digitalWrite(IN1, LOW);  //A 
  digitalWrite(IN2, HIGH); //A
  digitalWrite(IN3, LOW);  //B
  digitalWrite(IN4, HIGH); //B   
}

void vira_esquerda(int vel) {
  //MotorA_frente
  analogWrite(MA, vel);
  digitalWrite(IN1, LOW);  //A 
  digitalWrite(IN2, HIGH); //A  
  //MotorB_tras 
  analogWrite(MB, vel);   
  digitalWrite(IN3, HIGH); //B
  digitalWrite(IN4, LOW);  //B   
}

void vira_direita(int vel) {
  //MotorA_tras
  analogWrite(MA, vel);
  digitalWrite(IN1, HIGH);  //A 
  digitalWrite(IN2, LOW); //A  
  //MotorB_frente 
  analogWrite(MB, vel);   
  digitalWrite(IN3, LOW); //B
  digitalWrite(IN4, HIGH);  //B   
}

void segueLinha(){      

  //le os sensores
  sensorDir   = analogRead(2); 
  sensorLinha = analogRead(1);
  sensorEsq   = analogRead(0);
  //sensorFim   = analogRead(3);

  //Se estiver na linha segue em frente 
  if (sensorLinha < limiar){
    para_frente(velMax);    
  }
 
  //Se sensorDir acha linha vire para a direita
  if (sensorDir < limiar && sensorLinha > limiar){
    vira_direita(velMed);
  }
 
  //Se sensorEsq acha linha vire para a esquerda
  if (sensorEsq < limiar && sensorLinha > limiar){
    vira_esquerda(velMed);
  }

}
 
void loop(){

   segueLinha();

}

Programa Seguidor de Linha V7 2017

Motor Shield
DK Electronics
//Componentes: Motor Shield DKelectronics e sensor InfraRed
//Programadores: Eduardo Alexandre; Joabe Oliveira; Evandro Cantu
 
#include <AFMotor.h>
 
AF_DCMotor motorEsq(2);  //Seleciona o motor esquerdo
AF_DCMotor motorDir(1);  //Seleciona o motor direito

int     sensorEsq, sensorLinha, sensorDir, sensorFim;
int     contFim = 4; //Conta marcas de início, fim e cruzamentos
boolean flag = false; 
long    tempoTotal; //Tempo total da volta
int     tempoExtra = 2000; //Tempo extra após fim de pista
int     velMin = 80, velMed = 120, velMax = 255; //Velocidades dos motores
int     limiar = 500; //limiar do sensor de cor

void segueLinha(){      

  //le os sensores
  sensorEsq   = analogRead(5); 
  sensorLinha = analogRead(4);
  sensorDir   = analogRead(3);
  sensorFim   = analogRead(1);

  //Se estiver na linha segue em frente 
  if (sensorLinha < limiar){
    motorEsq.setSpeed(velMax);
    motorEsq.run(FORWARD);
    motorDir.setSpeed(velMax);
    motorDir.run(FORWARD);    
  }
 
  //Se sensorDir acha linha vire para a direita
  if (sensorDir < limiar && sensorLinha > limiar){
    motorEsq.setSpeed(velMed);
    motorEsq.run(FORWARD);
    motorDir.setSpeed(velMin);
    motorDir.run(BACKWARD);  
  }
 
  //Se sensorEsq acha linha vire para a esquerda
  if (sensorEsq < limiar && sensorLinha > limiar){
    motorDir.setSpeed(velMed);
    motorDir.run(FORWARD);
    motorEsq.setSpeed(velMin);
    motorEsq.run(BACKWARD);
  }
}
 
void setup(){
}

void loop(){

 //Segue linha até encontrar marca de fim de pista
 while(contFim > 0){
   segueLinha();
   if (sensorFim < limiar)
      flag = true; 
   if (sensorFim > limiar && flag == true){
      flag=false;
      contFim--;
   }
 }

 //Segue linha por mais 2 segundos antes de parar
 tempoTotal = millis();
 while((millis() - tempoTotal) < tempoExtra)
   segueLinha();

 //Pára motores
 motorDir.run(RELEASE);
 motorEsq.run(RELEASE);

 //Espera 10s
 delay(10000);
 
 while(true);
}

Referências

  1. ↑ https://www.robocore.net/loja/produtos/julieta.html
  2. ↑ FelipeFlop. Motor DC com Driver Ponte H L298N, 2013. https://www.filipeflop.com/blog/motor-dc-arduino-ponte-h-l298n/
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