LEGO Mindstorm e suas aplicações

Transcrição

1 Palestrante: Bruno César Prado Professores: Prof. Maria das Graças Bruno Marietto Prof. Wagner Tanaka Botelho CMCC Centro de Matemática, Computação e Cognição Santo André, /20

2 Conteúdo Resumido Robótica LEGO Mindstorm NXT Iniciação Científica Campeonatos Referências Bibliográficas Considerações Finais 2/20

3 Robótica Mecânica Eletrônica Computação 3

4 Lego Mindstorm NXT Parceria entre Media Lab do MIT ( Massachusetts Institute of Technology ) e a LEGO [1] Primeira Versão: RCX (Figura 1) Versão recente: Lego Mindstorm NXT 2.0 (Figura 2) Na Universidade contamos com a Lego Mindstorm NXT. Figura 2 NXT 2.0 Figura 1 - RCX 4/20

5 Componentes do Lego Mindstorm NXT [2] 1. NXT Brick 2. Servo Motor 3. Sensor Ultrasônico 4. Sensor de Som 5. Sensor de Toque 6. Sensor de Luz 7. Sensor de Cor 8. Sensor Compasso 9. Câmera 10. Peças Lego* 11. Etc (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) *Kit Mindstorm NXT 5/20

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7 Por que Escolas Técnicas e Universidades utilizam a Lego Mindstorm? Resposta Simples: Praticidade! Os componentes (sensores, nxt brick) necessários para a montagem de um robô autônomo ou não já estão prontos para o uso, basta montar o robô que se deseja. Qual a maneira de programar o Nxt Brick? Resposta: NXT-G (Blocos) NXTGCC (C) Matlab and Simulink nxtosek (C/C++) LeJoS NXJ(Java) 7/20

8 Aplicações em Universidades Uma solução de planejamento de rotas para mini-robôs móveis inteligentes, baseada em sinais simulados do Global Position Systems (GPS) [ Faculdade Ruy Barbosa ]¹ Robôs móveis autônomos na missão marte : projetando um sistema reativo com transição seqüencial de comportamentos [UNESP]² Coleta de Lixo Médico Utilizando Protótipos de LEGO [ Universidade Católica Dom Bosco]³ A Aprendizagem da Física no Ensino Fundamental em um Ambiente de Robótica Educacional [UFES] 4 ¹REIS, J.,FERREIRA, D., DANTAS, B. T. ²SIMÕES, A. S., MARTINS, A. C. G., CARRION, R. ³PFEIFER, E., MELLO, G. A. B., YAMASAKI, A. E., SIMÕES, A. A., MORAES, P. A. de 4 SANTOS, C. F., MENEZES, C. S. de 8/20

9 Na UFABC 1. Engenharia Unificada 1 2. Engenharia Unificada II 3. Campeonatos (Semana do CMCC) 4. Iniciação Científica Professores Bolsas 9/20

10 Minha Iniciação Navegabilidade de Robôs Utilizando algoritmos de Busca e Aprendizagem: Um Estudo de Caso na Plataforma Lego NXT Mindstorm. Orientadora: Maria das Graças Bruno Marietto *Navegação Posicionamento do Robô 10/20

11 Simulação 11/20

12 Próximo Trabalho: Erros de Odometria utilizando Lego Imagens de: SANTANA, A. M. Localização e Planejamento de caminhos para um Robô humanóide e um Robô escravo com rodas. 64 f. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, /20

13 Vídeos Seleção de objetos (1min12s) Projeto de Engenharia Unificada 1 UFABC (3min11s) Monalisa Cubo Mágico (1min37s) Papel Higiênico (0min33s) Sudoku (4min06s) Engrenagens (0min38s) 13/20

14 Campeonatos Universidade Federal do ABC Em todo ano temos a Semana do CMCC onde acontece palestras e atividades. Entre estas atividades temos o campeonatos de LEGO organizado por alunos do centro. Campus Party É o maior evento de inovação tecnológica, eletrônico e usuários da rede do mundo. internet, e entretenimento RoboGames O maior campeonato de robótica dos Estados Unidos da América. RoboCup É um campeonato mundial que acontece todos os anos em várias categorias, entre elas, LEGO. 14/20

15 RoboCup Categorias RoboCup Soccer Middle size league 2 equipes com 5 robôs móveis autônomos com rodas com informações obtidas através de sensores e passadas através de Wireless. Não é permitida nenhuma intervenção humana. Small size league Robôs menores e controlados por uma central que utiliza dados de uma câmera em cima do campo. Four-legged league Equipe de 5 robôs que contém 4 patas, que é utilizado com a plataforma desenvolvida pela Sony, o cão robótico AIBO. Simulation league Não existe robôs, mas agentes simulados. (11 por equipe em 2D ou 3D) Humanoid league Baseia-se no futebol real, contém mais complexidade. E-league Liga destinada à equipes com menos recursos. 15/20

16 RoboCup Categorias RobocupRescue Robot league Robôs entram em situações de desastres (edifício parcialmente destruído) e tentam resgatar vítimas e enviar mapas do ambiente para os humanos fora do edifício. Simulation league Simulação de sismos e utilização de agentes para maximizar o número de vítimas resgatas. (planejamento, coordenação dos agentes) RoboCup Junior Destinado para estudantes dos ensinos primário e secundário. 16/20

17 Equipes Brasileiras ITA Instituto Tecnológico de Aeronáutica UNESP Universidade Estadual Paulista FEI Faculdade de Engenharia Industrial FURG Universidade Federal do Rio Grande UNIFEI Universidade Federal de Itajubá UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFSC Universidade Federal de Santa Catarina UCDB Universidade Católica Dom Bosco MAUA Instituto Mauá de Tecnologia UFES Universidade Federal do Espírito Santo UFBA Universidade Federal da Bahia Fonte: 17/20

18 RoboGames Vídeos 1º dia (8min26s) 2º dia (8min47s) Opcional - RoboCup Dia de Treinamento (2min59s) Futebol de Cachorros (0min44s) 18/20

19 Referências [1] OLIVEIRA, T. C.; GONÇALVES, N. M. A.; RIBEIRO, J. M. F. S. Exploração da Plataforma de programação lejos para robôs Lego Mindstorms: Uma Abordagem à Robótica. Braga, Portugal, p. [2] LEGO,T. G. The NXT. Disponível em < Acesso em: 07 mai [3] INSTITUTO DE QUÍMICA - Universidade de São Paulo. Iniciação Científica. Disponível em < Acesso em: 07 mai [4] HEINEN, F. J. Sistema de Controle Híbrido para Robôs Móveis Autônomos. 130 f. Dissertação (mestrado) - Universidade dovale do Rio dos Sinos, São Leopoldo, /20

20 Agradecimentos Agradeço à Universidade Federal do ABC pelo espaço e oportunidade desta palestra. Além dos meus orientadores: Profª Maria das Graças Bruno Marietto e Profº Wagner Tanaka Botelho pela confiança e apoio. 20/20