Projeto nr 17
Projeto de robo seguidor de linha para o VII TUR , realizado pelo PET eletrica da Universidade Federal de Uberlândia. Abaixo segue uma imagem da pista e dos obstáculos a serem vencidos.
CURIOSIDADE
O nome deste robô foi inspirado no grande mito, Andróide numero 17 vencedor do torneio do poder em dragon ball super.
Materiais utilizados
- Arduino NANO
- Drive Ponte H l298
- Sensor de refletância
- Sensor inercial gy512
- Micro motor 1000 rpm
- Jumpers
- Protoboard
Etapas de desenvolvimento
- 1° Etapa- Prototipagem
Desenvolvimento do software e protótipo para testes de estratégia de controle. Abaixo algumas imagens do primeiro protótipo criado
OBS: Este primeiro protótipo foi criado apenas com o intuito de testes prévios, este não será o robô usado na competição.
Estratégia Empregada
Para projetar este robô autônomo , em especial para o VII TUR, listamos os obstáculos a serem vencidos em cada check point para então projetá-lo levando em conta as especificações apresentadas. Foi montado um array de sensores. Para o controle PID desenvolvido, o setpoint é o sensor central e cada um dos laterais gera um certo erro pré-deteminado. Abaixo uma imagem do array.
De acordo com os erros gerados no percurso um tratamento de software para compensar o sistema é realizado. Por tentativa e erro as constantes do compensador serão refinadas e com esta abordagem dois obstáculos são vencidos.
Resultados
Os resultados obtidos com este protótipo foram satisfatórios e podem ser vistos clicando no gif abaixo.
Com isso passamos para a segunda etapa, execução do projeto final.
- [x] 2° Execução do projeto final
Algumas alterações foram realizadas para buscar um melhor desempenho durante comeptição, entre elas estão a troca dos motores de 1000 rpm para motores de 300 rpm, com essa alteração conseguimos mais estabilidade no controle do robô, adicionamos 2 sensores óptico-reflexivos. O sensor inercial foi retirado, uma vez que com os motores de 300 rpm o torque obtido foi suficiente para vencermos a rampa sem esforço extra. Com as mudanças realizadas os resultados se potencializaram, o robô ganhou torque, velocidade e estabilidade. O sistema de controle discreto projetado foi um controle PD (proporcional-derivativo), o motivo pelo qual foi escolhida essa combinação foi que, em teoria e podendo ser observado na pratica, a ação integral zera o erro de regime permanente como na pista proposta não temos nenhum trecho que possa ser considerado análogo a um regime permanente a ação integral torna-se desnecessária.
Estrutura final do robô
Com as alterações design final ficou da seguinte forma:
Vista frontal
Vista lateral
Vista superior
Vista inferior
A ideia inicial era de usar uma roda tipo esfera deslizante no eixo frontal, porém como não encontramos a tempo da cometição usando uma porca com ponta de semi-esfera que rendeu resultados satisfatórios. Os slotes de baterias forma dispostos de forma a balancear o centro de massa do carro. OBS: A estrutura do robô foi refeita,à mão, 1 dia antes do inicio da competição, por esse motivo ele não ficou simétrico como era o esperado.
Resultados na competição
Durante os testes observamos uma dificuldade em estabilizar o robô, esta dificuldade pode ser atribuída à posição dos sensores, que ficaram demasiadamente próximos ao eixo dos motores exigindo um tempo de resposta maior do sistema de controle. Apesar das dificuldades o melhor desempenho obtido nos rendeu o 4 lugar entre 13 equipes inscritas no torneio.
license
This project is licensed under the MIT License - see the LICENSE.md file for details
Autors
Mário Borges - https://github.com/alpinista06 Guilherme Balduino Luiz Henrique (jabora) - https://github.com/rikpalmeiras