PROGRAMANDO O ROBO LEGO

Transcrição

1 PROGRAMANDO O ROBO LEGO APOITIA, CARLOS EDUARDO MOURA SALES, GLADISTONEY SANTOS GARCIA, LEONARDO ARRUDA VILELA OLIVEIRA, MÁRISON FIGUEIREDO Cuiabá (MT) np.robotica@unirondon.br

2 1. Introdução A Robótica por ser um assunto muito interessante pode promover a integração dos conhecimentos, criando um ambiente de aprendizagem, exercitando a mente e aprendendo a lhe dar com desafios e situações-problemas. Com a utilização dos Kits LEGO, compostos de diversas peças, sensores, micro controlador e motores, a aplicação de conceitos relativos à robótica e a arte de construir e programar robôs se torna se torna uma tarefa menos árdua e mais fácil de ser visualizada na pratica. No processo de construção, primeiramente se constroem as invenções, utilizando o micro controlador e as peças LEGO, depois se desenvolve o programa utilizando o ROBOLAB, um software de programação iconizado, utilizado para programar o micro controlador da LEGO, o RCX (Robotic Command Explorer). O ROBOLAB, por ser um software que usa totalmente uma linguagem gráfica, pode ser utilizado por instituições de ensino para promover introdução à robótica. 2. Robotic Command Explorer O bloco programável da LEGO é um micro controlador autônomo que pode ser programado em um computador. O micro controlador utiliza sensores para obter entradas do ambiente, processa os dados e comanda motores e lâmpadas para que possam ligar e desligar Fontes de Energia O RCX funciona com 6 pilhas AA alojadas em sua base ou com um transformador AC opcional Armazenamento de Programa Cinco programas podem ser armazenados em uma unidade RCX. Cada programa usa um slot Prgm (1-5) no RCX, um total de 1500 comandos podem ser armazenados no RCX Processador O micro controlador dentro do RCX é um Hitachi, esse controlador tem 16k de ROM interna e 512 bytes de RAM estática interna (SRAM). Também há um adicional de 32k SRAM no RCX Som O RCX possui um alto-falante instalado que pode produzir 6 bip s diferentes ou sons variados Comunicação do RCX Os RCX s podem se comunicar entre si através do uso de transmissores infravermelhos. Se o RCX-2 estiver dentro do alcance do RCX-1 poderá receber uma mensagem enviada pelo #-1.

3 3. Transmissor Infravermelho O transmissor infravermelho estabelece uma conexão sem fio entre o RCX e o computador. Através dele faz-se o download dos programas desenvolvidos no Robolab, quando estão sendo trafegados os dados, um LED de cor verde acende, indicando que está fazendo a comunicação entre ele e o computador Alcance No transmissor à duas opções de alcance: Curto Alcance: Ajuste recomendado de 1/2 metro. Longo Alcance: Aproximadamente 2,5 metros (Consumo maior). 4. Instalação do Robolab 2.0 O programa pode ser instalado em um Macintosh ou num computador compatível IBM ou um PC qualquer Requisitos mínimos de Sistema 85 Mb de espaço livre no Disco Livre 32 Mb RAM Processador PC 166MHz ou superior Sistema Operacional windows 95/NT ou superior 5. Programando com o Robolab Para facilitar o entendimento da lógica, e cada nível são adicionados novos ícones e novos recursos de programação Interface Janela Principal Janela Diagrama Figura 1 Interface Robolab (adaptada de ROBOLAB). Paleta de funções

4 Janela Principal É a janela principal do Robolab, se for finalizada ela fechara as outras. Janela Diagrama É onde são montados os programas na forma de ícones. Paletas de Funções Nelas ficam os ícones de comando que são utilizados para a programação Paleta de Funções Motores Tocar Som Começo Fim Lâmpadas Inverte Direção Pare Sub-Menu: Estruturas Sub-Menu: Esperar Por Sub-Menu: Inicializar Sub-Menu: Modificadores Sub-Menu: Música Sub-Menu: Container Figura 2 Paleta de funções (adaptada de ROBOLAB). Sub-Menu: Comunicação RCX a RCX Cada ícone da paleta representa uma ação, que deve ser interconectadas através da paleta ferramentas, ícone fio (figura 3). Os programas deverão ser iniciados com ícone começo e terminados com o ícone fim. Liga os ícones Figura 3 Paleta de ferramentas

5 5.3. Conectando Ícones É importante observar as conexões entre os ícones. Se a conexão estiver com uma cor rosa, quer dizer que está conectado com o outro ícone de maneira correta, e se estiver pontilhado quer dizer que a conexão está com erro. Figura 4 Conexão entre ícones (adaptada de ROBOLAB) Modificadores Figura 5 Modificadores (adaptada de ROBOLAB)

6 Os modificadores servem para indicar quais portas serão utilizadas no RCX. As constantes numéricas são utilizadas para determinar valores, como: Tempo, Nível de Luminosidade, Potência do motor Esperar por Figura 6 Sub-menu Espera Por (adaptada de ROBOLAB) Esta paleta disponibiliza acesso aos comandos de Esperar por, ou seja, estes comandos servem para definir que o programa espere até que tal evento ocorra para que prossiga a seqüência de programação Utilizando sensores Figura 7 Sensor de Toque (adaptada de ROBOLAB) Sensor de Toque O sensor de toque é utilizado para que o programa reaja assim que ele for pressionado.

7 Figura 8 Sensor de Luminosidade (adaptada de ROBOLAB) Sensor de Luminosidade - O sensor de luz funciona com, o envio e reflexão de luz Estruturas Figura 9 Sub-menu Estruturas (adaptada de ROBOLAB) Nesta paleta pode ser encontrados ícones de comandos utilizados para gerar desde um Looping no programa ou até mesmo torna-lo um programa multitarefa.

8 6. Exemplo de simples procedimento Figura 10 Exemplo de programação (adaptada do software ROBOLAB) Na figura 10, segue um exemplo de programação utilizando o software ROBOLAB. Esse programa tem por objetivo, manter uma invenção se movimentando em linha reta até que seus sensores de toque sejam ativados por algum obstáculo, fazendo com que pare, logo após um dos motores entra em modo reverso por tempo aleatório até que o sensor de luminosidade receba muita luz, significando obstáculo a traz, ou até o fim do tempo aleatório, seguindo em frente. Conclusão Com a utilização do ROBO LEGO, na aprendizagem para expor e exemplificar alguns conceitos relativos a robótica, simulando algumas situações problemas, torna o uso dessa ferramenta uma boa alternativa para o ensino de estudantes, desde o nível médio ao superior. A realização desse trabalho teve inicio com a idéia de se construir um robô autônomo. Com a Orientação de Alguns professores e apoio de nossa faculdade, foi possível adquiri o Kit lego. A experiência que fizemos com o Kit nos levou a conclusão de teste para o robô principal. Os exemplos são os testes de sensor de luminosidade, que nos mostrou alguns problemas que teríamos se o utilizássemos em nosso robô principal. Outro teste foi com sensores de toques e o desenvolvimento do nosso software.

9 O objetivo principal do estudo de robótica, e aprimorar nossos conhecimentos e ajudar e descobrir soluções para problemas simples ou aqueles mais graves. Bibliografia Artigo, Robótica Disponível em : ROBOLAB Manual de construção da LEGO