hellbot robô direcionado por fontes de calor. Índice introdução metodologia : mecanismo; ...
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HellBot
Robô direcionado por fontes de calor
Índice Introdução Metodologia:
Mecanismo; Hardware; Interface Comunicação; Software NXT; Hardware de medição de
temperatura; Software myRIO;
Resultados
Introdução
O presente projeto tem como objetivo aplicar os
conhecimentos obtidos na disciplina de Metrologia,
através da construção de um robô direcionado por fontes
de calor.
Introdução
O projeto aplica conceitos de:
medição de tensão, resistência e temperatura;
Obtenção de média de amostragem;
estimativa de incertezas e erros;
Correção de erros sistemáticos;Cálculo de posicionamento.
Metodologia
O robô é construído a partir de:
Kit LEGO MINDSTORMS NXT; Incluindo peças, atuadores e
controlador
Termistores NTC e resistores de precisão;
Placa NI myRIO; Sistema de comunicação
NXT/myRIO a transístor.
Mecanismos
Os mecanismos do robô são construídos com as peças do kit
LEGO MINDSTORMS NXT.
O robô é baseado em um modelo apresentado no manual do kit,
alterado para atender aos requisitos do projeto.
Mecanismos
Mecanismos
Os atuadores do kit NXT são controlados pelo próprio
controlador NXT.
Esta é a única finalidade do controlador no projeto.
Mecanismos
Todo o processamento de “inteligência” do robô é
executado pela placa NI myRIO.
Construímos uma interface de comunicação entre myRIO e NXT.
Software NXT
Desenvolvemos o software embarcado no NXT.
O mesmo recebe um sinal digital combinacional de 2 bits e
executa o movimento adequado.
Interface combinacional
Os estados do sinal combinacional são:
00. Robô aguarda parado;01. Robô gira à direita;10. Robô gira à esquerda;11. Robô move-se para a frente.
Software NXT
Software NXT
Construímos o hardware de medição de temperatura.
Utilizamos termistores NTC.
Software NXT
A medição de temperatura se baseia na medição da resistência através de um divisor de tensão
com um resistor de valor conhecido.
Utilizamos resistores de 10k com
exatidão de 0,1 %.
Software NXT
Testamos os resistores com um multímetro Agilent U1242
calibrado, com erro estimado em 0,00x10k ohms para resistências
de 10k.
Os resistores variaram entre 9995 e 10004 ohms.
Software myRIO
O software em execução na placa myRIO executa todo o
processamento relacionado a:
medição de temperatura,cálculos ecomandos de reposicionamento do
robô.
Software myRIO
Software myRIO
O software é composto por:
Um loop de leitura, medição e cálculo de temperaturas,
Uma máquina de estados principal, com a função de calcular e executar o movimento efetivo do robô.
Software myRIO
[Inserir imagem software myRIO]
Funcionamento sem fios
O robô roda o software de controle de forma autônoma.
Obtemos o status do robô em tempo real através de rede
sem fios (WiFi)
Software myRIO
Resultados
Dificuldades no processo de solda do hardware de medição
de temperatura causaram funcionalmente errático inicial,
corrigido posteriormente.
Os outros hardwares desenvolvidos funcionaram
adequadamente.
Resultados
A inércia térmica dos termistores foi o único agravante sério a
afetar o desempenho do robô na correta movimentação em direção
a uma fonte de temperatura.
Inércia térmica
Duas possíveis soluções são propostas para o problema
da inércia térmica são:
Resultados
1. Adaptar o software visando trabalhar com posicionamento
baseado em taxas de variação de temperatura em
vez de temperaturas absolutas, ou
Resultados
2. Substituir o hardware de medição de temperatura por
um sistema baseado em termopares, com inércia
térmica muito menor.
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