O ROBÔ RESOLVEDOR DE LABIRINTO

CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIFAFIBE

Curso de Engenharia Elétrica

MAZE SOLVING ROBOT

(ROBÔ RESOLVEDOR DE LABIRINTO)

Discente: Bruno Weslei Ricioli Pereira        RA 2013125076

        Caique Rodrigues de Brito        RA 2015130082

        Gabriel Vitor Barbosa        RA 2016133925

        João Paulo Maffeis Junior        RA 2015231904

        Lucas Augusto Freitas Silva        RA 2017193840

        Luiz Gustavo Domingos        RA 2016133765

        Rodolfo Colósio de Freitas        RA 2016133688

Docente:        Manoel Gomes de Andrade

Disciplina:        Praticas Integradoras IV

Bebedouro (SP)

2017

SUMÁRIO[pic 1]

1         Introdução        1

2         Metodologia        3

2.1        Material        3

2.2        Procedimento Experimental        3

3        Resultados e Discussão        4

4        Conclusão        7

        Referências        8

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1 Introdução

O sucesso de robôs reais primeiramente depende da boa escolha de sensores, atuadores e outros componentes de hardware, apropriados a tarefa a ser realizada. Na fase de montagem do hardware de um robô são considerados principalmente, aspectos de desempenho e utilização bem-sucedida em pesquisas relacionadas.

Ainda com relação aos sensores, em muitas aplicações robóticas, a utilização de sensores ultrassônicos e amplamente aplicada a percepção do ambiente e detecção de obstáculos. Na literatura, esses sensores s ´ ao muito bem-sucedidos em termos de eficiência, custo, tempo de processamento e precisão. Um exemplo de trabalho onde esses sensores são utilizados no sistema de localização pode ser encontrado em (KIM; KIM, 2013).

Segundo Russell e Norvig (2004), a percepção é o processo pelo qual os robôs mapeiam medições de sensores em representações internas do ambiente. A percepção é difícil porque em geral, os sensores são ruidosos e o ambiente é parcialmente observável, imprevisível e frequentemente dinâmico. Como uma regra prática, as boas representações internas têm propriedades: elas contêm informações suficientes para o robô tomar as decisões corretas, são estruturadas de tal modo que possam ser atualizadas com eficiência e são naturais, no sentido de que as variáveis internas correspondem as variáveis de estado naturais do mundo físico.

A localização é um exemplo genérico de percepção dos robôs. Trata-se do problema de determinar onde estão os objetos. A localização é um dos problemas de percepção mais pervasivos em robótica, porque o conhecimento sobre os locais em que estão os objetos é o núcleo de qualquer interação física bem-sucedida. Por exemplo, os manipuladores de robôs devem conhecer a posição dos objetos que manipulam. Os robôs de navegação têm de saber onde estão a fim de encontrar seu caminho até as posições objetivo.

Este trabalho tem por objetivo geral a montagem e a configuração da programação, bem como a implementação de funções de controle de um robô móvel que seja hábil a locomover-se de maneira autônoma e segura, com base na percepção de seu ambiente.

2 Metodologia

2.1 Material

- 1 Arduino Nano
- 1 chassi para Robô de 3 rodas
- 1 ponte H L298N
- 3 sensores de ultrassom HC-SR04
- 3 suportes para sensores de ultrassom HC_SR04
- 1 protoboard 400 furos
-  1 par de rodas com motor e redutor
-     jumpers de acordo com a necessidade

2.2 Procedimento Experimental

Com a montagem do robô e com o primeiro código de teste criado para realizar leitura dos sensores ultrassom, utilizando um computador para experimentar com os sensores, posteriormente iniciar o uso da ponte H e experimentar a forma de acionamento dos motores acoplados ao chassi.

Com todo o levantamento básico concluído, foi estabelecido uma forma de acionar os motores de acordo com a leitura realizada pelos sensores, com o primeiro teste se mantendo apenas a andar para frente e parar quando se encontrar um obstáculo.

Na terceira parte do trabalho foi necessário se estabelecer uma estratégia para o funcionamento do robô, se levou em consideração um ambiente ideal, com paredes planas e espaço suficiente para locomoção do robô, o que facilitou o seu desenvolvimento.

Após a discussão entre o grupo, foi determinado que o robô deveria seguir a seguinte estratégia, seguir em frente até encontrar uma parede, em seguida deveria seguir esta parede, até encontrar outra parede em frente, e esta deveria seguir.

Durante o desenvolvimento da lógica, foi determinada a seguinte estratégia, seguir em frente, até encontrar uma parede a uma distância mínima, e esta seria sua referência até encontrar outra parede a frente, seguindo a parede da seguinte forma: virar à direita, e parar assim que o sensor frontal estivesse com uma leitura superior a distância mínima pré-determinada, após esta ação este iria seguir a parede com o sensor esquerdo, se distanciando da parede acionando apenas o motor esquerdo até atingir a distância máxima, e posteriormente se aproximando da parede até atingir a distância mínima, e desta forma seguiria a parede, até que o sensor frontal obtivesse uma leitura menor que a distância mínima indicando o fim desta parede, então o processo se repete.

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3 Resultados e Discussão

Realizando testes e aperfeiçoando o código em uso no robô, os resultados foram variados requerendo diversas alterações na montagem do robô e alterações no código, e um fator que dificultou a execução do trabalho, foi a imprecisão dos sensores ultrassom, que em vários casos falham em realizar leituras precisas, e com a utilização da biblioteca NewPing, em ambientes abertos se torna inviável a utilização da uma distância máxima de leitura.

Com a criação do ambiente controlado, no qual foi utilizado um labirinto e método anteriormente planejado foi perfeitamente viável e não houve problemas no funcionamento do robô.