O Laboratório de Garagem

Transcrição

1 Oficina de Robótica

2 O Laboratório de Garagem O Laboratório de Garagem foi fundado em 2010 e tem como proposta ser uma iniciativa voltada para a integração, colaboração e apoio aos desenvolvedores independentes de ciência e tecnologia. O Lab começou com uma rede social, destinada a inventores que gostavam de trocar ideias e opiniões sobre seus projetos, logo surgiu um laboratório compartilhado onde, os inventores se reuniam para dar "vida" as suas ideias. Conforme essas ideias foram surgindo veio a iniciativa Incubadora, onde elas poderiam se tornar um produto. Com tudo isso acontecendo surgiu a loja do Lab criada para sustentar e expandir o Laboratório de Garagem. Hoje esta iniciativa conta com uma rede social, uma loja, uma incubadora e um grupo de pessoas que acredita que a revolução pode sair de qualquer ideia, de uma simples discussão em um grupo de amigos, ou de uma garagem qualquer. Rede Social Nossa rede social, oferece diversas ferramentas para interação e colaboração entre seus membros. Esta rede conta com mais de 27 mil usuários cadastrados, que apresentam e solucionam diversas duvidas, tanto na área de eletrônica quanto em outras. Além disso nós também postamos tutoriais no site, mostrando como usar e os tipos de aplicações de alguns produtos. Loja Virtual A nossa loja oferece peças, componentes, acessórios e um suporte para que garagistas de todo o Brasil possam dar vida ás suas ideias. Incubadora A Incubadora do Lab tem como objetivo, colocar no mercado produtos desenvolvidos pelos Garagistas. Oficina de Robótica Página 2

3 Índice 1. Apresentação Funcionamento Montagem Faça as conexões dos motores e da alimentação no Dual Motor Garagino Encaixe o Garagino no Dual Motor Garagino Faça as ligações dos sensores e fixe-os na plataforma zumo Programação Leitura do Sensor Controle dos motores Sketch Gravando o programa no Garagino Executando Insira as pilhas no suporte da plataforma zumo Ajuste os sensores Referências Links e Contatos Oficina de Robótica Página 3

4 1. Apresentação Nesta oficina você será introduzido ao mundo da robótica, onde você pode criar robôs autônomos utilizando sensores e lógica de programação, e nessa oficina montaremos um seguidor de linha. O robô seguidor de linha já se tornou um clássico na aprendizagem de robótica, sendo até um tipo de categoria em qualquer competição de robótica hoje em dia. Ele junta a interface de controles entre um robô e seus sensores e também o divertido desafio de montar e ajustar um robô que nunca saia da linha e complete todo o percurso. Oficina de Robótica Página 4

5 2. Funcionamento Figura 1- Emissor e receptor Infravermelho Com um emissor e um receptor infravermelho é simples detectar a linha preta. O emissor emite a luz infravermelha e quando essa luz for refletida, o receptor irá receber a luz. Em nossa demonstração utilizamos uma cartolina branca e fita isolante, quando for refletida e recebida pelo receptor, nos indica que abaixo do nosso receptor tem uma superfície que reflete a luz, no nosso caso essa superfície será a cartolina branca. Quando o sensor estiver acima da fita isolante, por ela ser preta, não refletirá luz, então com isso podemos afirmar que está sendo detectada a linha preta. Ao detectar que o carrinho esta saindo da linha, acionamos os motores para que ele permaneça acima da linha. Com essa montagem de emissor + receptor, estamos trabalhando com uma lógica binária, ou reflete luz, ou não reflete, ou seja, ou o sensor está acima da cartolina branca, ou o sensor está acima da linha preta. Na figura abaixo você pode ver o resumo da lógica utilizada para controlar o Zumo: Figura 2 - Lógica utilizada para controlar o Zumo Os micromotores são controlados pelo Dual Motor Garagino e ele permite que controlemos cada um dos motores individualmente. Oficina de Robótica Página 5

6 3. Montagem Imagem 1 - Robô Seguidor de Linha Itens necessários: - Computador - Garagino + Conversor USB/Serial - Dual Motor Garagino - Plataforma robótica Zumo com Motores - Sensores de Linha (Montagem Emissor + Receptor infravermelho) - 4 Pilhas AA - Jumpers/Fios para conexões Oficina de Robótica Página 6

7 3.1. Faça as conexões dos motores e da alimentação no Dual Motor Garagino: Imagem 2 - Conexão dos motores e alimentação > Motor da Esquerda M1 (Vermelho M1+ / Azul M1-) > Motor da Direita M2 (Vermelho M2+ / Azul M2-) > Alimentação (Vermelho + / Azul -) 3.2. Encaixe o Garagino no Dual Motor Garagino: Imagem 3- Conexão do Garagino no Dual Motor Garagino Oficina de Robótica Página 7

8 3.3. Faça as ligações dos sensores e fixe-os na plataforma zumo: > 5V Vermelho > GND - Preto > A4 Sensor da Esquerda (Amarelo) > A5 Sensor da Direita (Amarelo) Imagem 4 - Conexão dos sensores Imagem 5 - Sensores fixados com fita dupla face Com as partes mecânicas e eletrônicas montadas, basta passar a programação para o Garagino. Oficina de Robótica Página 8

9 4. Programação 4.1. Leitura do Sensor Para efetuar a leitura dos sensores de linha, basta utilizar o seguinte comando: analogread(ax); - Sendo x um número de 0 a 5, que será determinado pelo o pino de leitura. Quanto maior for o valor aferido pelo sensor, menor será a refletância, ou seja, quanto mais próximo de 1023, menos a luz está sendo refletida Controle dos motores Para controlar os motores, primeiramente você deve incluir a biblioteca e criar uma instância da mesma como podemos ver no exemplo abaixo: #include <DualMotor.h> //Inclui a biblioteca DualMotor.h DualMotor dualmotor; //Instância a DualMotor As funções de controle dos motores são bem simples, veja a descrição de cada uma das funções abaixo: dualmotor.m1move(velocidade, sentido); //Aciona o motor 1, velocidade (0 a 255) e sentido (0 - Trás ou 1 - Frente) dualmotor.m2move(velocidade, sentido); //Aciona o motor 2, velocidade (0 a 255) e sentido (0 - Trás ou 1 - Frente) dualmotor.m1parar(); //Para o motor 1 dualmotor.m2parar(); //Para o motor Sketch O programa para o seguidor de linha pode ser encontrado abaixo, basta digitá-lo na interface da Arduino IDE: #include <DualMotor.h> //Inclui a biblioteca #define SENSOR_ESQ A4 //Define SENSOR_ESQ como A2 #define SENSOR_DIR A5 //Define SENSOR_DIR como A3 DualMotor.h DualMotor dualmotor; //Instancia a DualMotor void setup() { delay(5000); //Aguarda 5 segundos para iniciar o programa Serial.begin(9600); Oficina de Robótica Página 9

10 } void loop() { if(analogread(sensor_esq) < 700 && analogread(sensor_dir) < 700) //Senão se nenhuma luz for refletida para os sensores { //Move para Frente dualmotor.m1move(255,1); //Motor 1 (Esquerda), gira para frente com velocidade total (255) dualmotor.m2move(255,1); //Motor 2 (Direita), gira para frente com velocidade total (255) Serial.println("Frente"); } else if(analogread(sensor_esq) < 700) //Senão se o sensor da Esquerda detectar a linha preta { //Move para Esquerda dualmotor.m1move(255,1); //Motor 1 (Esquerda), gira para trás com velocidade total (255) dualmotor.m2move(255,0); //Motor 2 (Direita), gira para frente com velocidade total (255) Serial.println("Direita"); } else if(analogread(sensor_dir) < 700) //Senão se o sensor da Direita detectar a linha preta { //Move para a Direita dualmotor.m1move(255,0); //Motor 1 (Esquerda), gira para frente com velocidade total (255) dualmotor.m2move(255,1); //Motor 2 (Direita), gira para trás com velocidade total (255) Serial.println("Esquerda"); } else { //Move para Trás com velocidade reduzida e aguarda 100 milissegundos dualmotor.m1move(100,0); //Motor 1 (Esquerda), gira para trás com potência reduzida (100 ~ 39%) dualmotor.m2move(100,0); //Motor 2 (Direita), gira para trás com potência reduzida (100 ~ 39%) delay(100); //Aguarda 100 milissegundos Serial.println("Tras"); } } Oficina de Robótica Página 10

11 4.4. Gravando o programa no Garagino Após digitado o programa, para passar a programação para o Garagino basta conectar o Conversor USB/Serial e clicar em Upload no programa Arduino IDE: Figura 3 Programando o Garagino 5. Executando 5.1. Insira as pilhas no suporte da plataforma zumo: Imagem 6 - Inserindo as pilhas Depois de inserido as pilhas, você terá 5 segundos para posicionar o Zumo acima da linha da qual ele deverá seguir. Oficina de Robótica Página 11

12 5.2. Ajuste os sensores: Se o seu carrinho não conseguir permanecer na linha, tente ajustar a altura dos sensores. Outra possibilidade do mesmo não conseguir seguir a linha pode ser a distância entre eles, já que ela tem que ser um pouco maior que a espessura da linha: Imagem 6 - Inserindo as pilhas Oficina de Robótica Página 12

13 6. Referências Links e Contatos - Para fazer parte de nossa Rede Social, acesse: - Para adquirir os produtos utilizados neste material ou outros, acesse nossa Loja Virtual: - Não deixe de assistir aos vídeos tutoriais de nosso canal do Youtube: - Contatos: Loja loja@labdegaragem.com Incubadora incubadora@labdegaragem.com Informações info@labdegaragem.com Oficina de Robótica Página 13