O Robô que joga basquete

DEDICATÓRIAS

Dedicamos  este  trabalho  a  tod        os  os  professores que nos auxiliaram e aos colegas que apoiaram e ajudaram no desenvolver do nosso trabalho e que buscaram de alguma forma melhorar e passar um pouco de suas experiências e conhecimento com o intuito de nos incentivar a atingirmos o nossos objetivo. Dedicamos também aos familiares que tiveram um papel fundamental de nos dar forças no momentos mais dificeis e que  nos deram a base para conseguirmos desempenhar o máximo do nosso pontecial. E agradecemos a todas as pessoas que deram suas opiniões para a evolução do nosso trabalho.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Deus por iluminar os nossos dias de trabalho e pela oportunidade de cada dia nos dar a saúde para proseguir com os nossos sonhos. Agradecemos também aos familiares dos nos grupos que acolheram muitas das vezes em suas residências e que contribuiram com cada orientação, incentivo e conselho. Somos gratos também aos nossos professores que é o fundamento do nosso trabalho na qual tiraram as dúvidas e mostraram os caminhos certos a ser seguidos e as melhores tomadas de  decisões.

RESUMO

Este trabalho tem como o objetivo o desenvolvimento de um robô controlado pelo sistema de programação, em que participaremos de uma competição de basket com robôs.

Neste trabalho abordaremos as principais características do circuito da ponte H, o sistema de programação arduino uno shield L293D, desenhos de fabricação e montagem, e os cálculos necessários.

ABSTRACT

This article has the objective of developing a robot controlled by the programming system, in which we will participate in a basket competition with robots.

In this article we will discuss the main features of the H bridge circuit, the arduino one shield L293D programming system, manufacturing and assembly drawings, and the main calculations.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        2

2. OBJETIVO        2

3. METODOLOGIA DE TRABALHO        2

4. PROJETO        3

4.1 FUNÇÕES DO ROBÔ        3

5. ESPECIFICAÇÕES DO ROBÔ        4

5.1 DIMENSIONAMENTO DAS PEÇAS        4

6. PROJETO DO PROTÓTIPO        5

6.1 PROJETO ORIGINAL        5

6.2 PROJETO FINAL        6

7. FUNCIONAMENTO DO ROBÔ        7

7.1 MONTAGEM DO ROBÔ        9

8.1 LISTAGEM DE CÓDIGOS DE PROGRAMAÇÃO        12

CONCLUSÃO        15

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        16

        

1. INTRODUÇÃO

Os robôs de basquete são dispositivos projetados para arremessar ou colocar uma bola em uma cesta. Dessa forma é necessário projetar um robô que seja controlado remotamente, que atenda a certas especificações e não ofereça risco a quem esteja assistindo ou participando da competição.

2. OBJETIVO

Elaborar um relatório de engenharia, descrevendo o processo de fabricação e programação utilizados na construção de um robô de basquete.Construir o robô e apresentar para a instituição dentro das condições estabelecidas.

3. METODOLOGIA DE TRABALHO

Para o desenvolvimento do robô foram observadas as especificações que deveriam ser atendidas, quais as funções que o robô deveria ter e como seria controlado, de maneira que o robô projetado possa competir com outros robôs em uma partida.

O primeiro item a ser debatido foi o meio de controle do robô, se seria desenvolvido um sistema eletrônico específico para o projeto ou se seria utilizado um brinquedo controlado via radiofrequência, de forma adaptada ao necessário.

As opções para o controlador discutidas levavam em conta o raio de ação em que o controle não sofre interferência, a qualidade do sinal enviado e a viabilidade na programação. A movimentação do robô foi o tópico seguinte.

O sistema de manipulação da bola de jogo foi pensado de forma a colocar a bola na cesta.

4. PROJETO

O protótipo foi construído em materiais leves e de resistência boa, tais como: acrílico, alumínio e plástico.

4.1 FUNÇÕES DO ROBÔ

O robô deve locomover-se pela quadra de jogo, que tem dimensões de 2 metros de largura por 2 metros de comprimento, e acertar a bola de jogo em uma cesta, posicionada a 30 centímetros do chão, tem raio de 15 centímetros e uma tabela de 30 centímetros por 20 centímetros.

Figura 1: Controle arduino.

[pic 1]

Fonte: Própria.

Os valores dos botões do aplicativo são definidos: Nenhum: 0; Cima: 1; Baixo: 2; Esquerda: 3; Direita: 4; Triângulo: 7 ; X: 9. Para o sketch planejado serão utilizados apenas os botões acima citados. Os botões direcionais controlarão o chassi, o valor ‘0’ para nenhum comando enviado fará os motores pararem. Os botões Triângulo e x e círculo movimentarão a garra.

5. ESPECIFICAÇÕES DO ROBÔ

        Os requisitos que devem ser seguidos:

• O robô deve ter largura de 16 centímetros e comprimento de 25 centímetros;
• O robô tem o peso aproximado de 3 kg;
• A tensão das baterias que alimentam os motores é de 7,4 V;
• A tensão da bateria que alimenta a placa do Arduino é de 9 v;
• O robô é controlado remotamente via bluetooth.

5.1 DIMENSIONAMENTO DAS PEÇAS

• Para a garra alcançar a altura de 30 centímetros da cesta ela será fixada à um fio de nylon em um carretel, que rotacionará por meio de um motor.
• A garra fechada tem altura de 10 centímetros, o chassi e as rodas combinam para 8 centímetros, a torre terá 45 centímetros, fazendo com que a altura total sobreponha a cesta por 13 centímetros, aproximadamente.
• A garra deverá tem abertura de 12 centímetros, suficiente para segurar a bola. A abertura total da garra, ou seja,  o espaço entre as suas extremidades, é de 29

6. PROJETO DO PROTÓTIPO

6.1 PROJETO ORIGINAL

Pela facilidade na programação e por possuir vários métodos de controle a alternativa utilizada será a programação em uma placa Arduino. O controle via rádio foi o primeiro a ser considerado, possui bom raio de alcance, uma boa gama de frequências disponíveis. Entretanto pode sofrer interferências facilmente. O controlador infravermelho tem menor interferência, mas tem um raio pequeno de controle, sendo necessário apontá-lo diretamente para o receptor para que esse receba os comandos.  A alternativa mais viável quanto à facilidade de programação e raio para controle é o controle via Bluetooth. Um receptor Bluetooth pode ser facilmente ligado à placa Arduino, sua programação não tem níveis de complexidade muito altos. Para que seja feito o controle via Bluetooth é necessário um aparelho pareado com a placa. O aparelho deve ter um Software que envie os comandos programados para a placa Arduino. Para o chassi foi escolhido um modelo pronto em acrílico, o modelo acompanha quatro rodas e quatro motores. Também foi considerado o uso de um chassi redondo com duas rodas, porém há uma limitação significativa nas dimensões, o que pode prejudicar o sistema que será usado para levar a bola à cesta.