Sobre este projeto
MDi #3 significa Mech-Dickel interactive número 3. Certamente não será tão interativo quanto Jarvis, mas espero me divertir bastante com este projeto.
Durante o processo de planejamento e construção, certamente fui muito influenciado por Johnny 5 e Wall-E. Na verdade, neste momento, não consigo imaginar uma aparência melhor para um robô interativo.
Este robô será apto a realizar uma rotina autônoma (em desenvolvimento) e também poderá ser remotamente controlado.
Mecânica
A parte mecânica deste projeto está finalizada. A maior parte das peças foi confeccionada artesanalmente por mim utilizando chapas de poliestireno, tubos de PVC e perfis de alumínio. Neste link há um tutorial de como produzi as peças em poliestireno, utilizando o método de transferência de toner (toner transfer method).
Método de transferência de toner X Cola à base de água
O método de transferência de toner é usado comumente para confecção de placas de circuito impresso caseiras, e eu desenvolvi uma técnica para utilizá-lo com poliestireno. Desde o meu primeiro projeto utilizo esta técnica, que proporciona uma boa precisão para efetuar os cortes. Utilizo-a especialmente em peças pequenas, onde o ferro (de passar roupas mesmo) pode abranger a peça inteira. Para peças maiores (como por exemplo o chassi) que não necessitam de muita precisão e não possuem muitos detalhes pequenos, eu apenas colo o template da peça sobre a chapa de poliestireno e então efetuo os cortes e furos. Usar o método de transferência de toner em uma peça grande pode deixá-la com um aspecto ruim, porque o ferro não cobre toda a peça, deixando uma parte quente e outra fria, resultando em uma peça ondulada.
Portanto o método de transferência de toner é indicado para peças pequenas com muitos detalhes e para peças maiores com poucos detalhes pequenos é mais indicado simplesmente colar (com cola bastão) o template sobre a chapa de poliestireno.
O processo de concepção das peças
Comumente começo com um brainstorming e faço alguns rascunhos até chegar a um formato satisfatório. Às vezes, utilizo o SketchUp para ter uma boa percepção de como ficarão algumas peças mais complexas.
Abaixo estão algumas imagens que mostram o processo desde o design até a confeccção de algumas peças.
Além de chapas de poliestireno, a principal peça do tronco é feita com tubo de PVC de 75 mm de diâmetro.
Esta peça é utilizada para conectar o suporte das esteiras ao chassi.
Talvez a cabeça seja a peça na qual mais tempo foi dedicado para o design. Possui várias características "amigáveis", e acredito que em um robô interativo não poderia ser diferente. Até chegar a este design mudei várias vezes, e acabei com um design influenciado pelo sensor ultrassônico do Lego EV3.
Na parte interna dos "olhos" há encaixes para acomodar 4 leds de 3 mm.
A imagem abaixo mostra todas as partes feitas artesanalmente prontas, exceto o tronco e a "mochila de eletrônicos", que estavam aguardando a pintura secar quando a fotografia foi feita. Aqui vocês podem ver aproximadamente cinco meses de trabalho artesanal.
Todas estas peças foram feitas com chapas de poliestireno e tubos de PVC, com exceção das duas bem na parte inferior da imagem (os suportes para as esteiras), que foram feitas com perfis de alumínio.
As peças pequenas foram pintadas com spray preto fosco e as peças maiores/principais foram pintadas com uma técnica altamente inspirada pelo trabalho de pintura que lumi (membro do Let's Make Robots) realizou no Steampunk Goggles (Óculos Steampunk).
Para as peças principais, primeiro pintei com spray prata e então dei algumas pinceladas irregulares para formar uma certa rugosidade. Depois de seco, pintei novamente com um pouco de preto fosco. Depois, lixei um pouco com lixa bem fina. Finalizei com verniz incolor.
Itens mecânicos comprados.
Lista de itens mecânicos:
MDi #3 templates
Se alguém tiver interesse em replicar este projeto, ou apenas algumas peças, aqui (https://drive.google.com/folderview?id=0B2gOXfxaf2xjdld0SWV3VDd6M2c...) está disponível uma pasta criada no Google Drive onde compartilho os templates de muitas das peças usadas no projeto.
Para imprimir em tamanho real basta colar o arquivo de imagem em um editor de texto e configurar o documento para ficar sem margens, então imprimir em folha A4 (210 X 297 mm).
Eletrônica
O "cérebro" deste projeto é um Arduino Mega2560, que recebe as informações dos sensores e também os comandos do controle remoto para controlar os servomotores e também os motores DC (com o auxílio de um L298N).
Lista de itens eletrônicos:
Controle de PlayStation 2
Desde minha primeira criação robótica utilizo este joystick para controlar meus projetos. É um controle com custo baixo, de fácil interface e tem muito material na Internet sobre como fazer a interface dele com Arduino. Eu utilizo a biblioteca para Arduino feita por Bill Porter. Em sua página tem muita informação e também a biblioteca para download e o esquema de ligação dos fios.
Comandos utilizados no projeto:
Baterias
Os servomotores são alimentados com dois conjuntos de cinco baterias NiHM (isto é, cada conjunto com 6 V), conectados em paralelo, o que proporciona 5000 mAh. Os motores DC são alimentados com baterias de LiPo.
Fio rompido.
Estas baterias (foto acima) são ótimas. Utilizo elas em praticamente todos os meus projetos. Mas, como sugerido pela própria fabricante da bateria, o ideal é que os fios de alimentação sejam bem afirmados junto à bateria usando fita isolante para que os mesmos não acabem se desprendendo.
Baterias dispostas entre as duas partes do chassi.
Motores DC + servo motores + controle de PS2 = muita interferência!
Quando comecei a parte de programação e fiz alguns testes enviando comandos do controle de PlayStation 2 para girar os motores DC, os servomotores começaram a fazer movimentos involuntários, devido a muita interferência. Este problema foi facilmente resolvido com dicas encontradas nesta página sobre RFI - Radio Frequency Interference (Interferênci....
Com apenas três capacitores cerâmicos de 0.1 μF em cada motor, a interferência foi eliminada.
Receptor do controle de PlayStation 2, breakout L298N e uma simples placa para alimentação dos servomotores.
Informações adicionais
Referências:
http://makezine.com/projects/pcb-etching-using-toner-transfer-method/ PCB Etching Using Toner Transfer Method | MAKE. Excelente tutorial de como confeccionar placas de circuito impresso utilizando o método de transferência de toner, técnica que utilizo para confeccionar as peças com poliestireno.
http://letsmakerobots.com/blog/dannyv/lm3914-led-mouth LM3914 Led Mouth | Let's Make Robots. Blog que inspirou o design da "boca" do meu projeto.
Mais vídeos de MDi #3:
https://www.youtube.com/watch?v=EYGyB21Aj8U
https://www.youtube.com/watch?v=wN8gPkkc__U
https://www.youtube.com/watch?v=cgkAkuimZ_Q
http://letsmakerobots.com/robot/project/mdi-3 (postagem no site Let's Make Robots).
Comentar
J. Eduard Dickel, Obrigado pela atenção.
Tentarei montar algo pelo menos parecido com o que você fez.
Um abraço!
Menor a espessura, mais fácil o corte. Utilizei chapas de 2 mm. Para algumas peças combinei várias camadas para obter a espessura desejada (para algumas peças foram necessárias três camadas e para muitas outras, duas camadas).
Obrigado amigo encontrei lá... estou negociando com o vendedor. Gostaria de saber qual a espessura das chapas de poliestireno que você usou.
Vi no mercado Livre com 1 mm e 2 mm... qual seria mais indicada?
Um abraço!
Chapas de poliestireno você encontra no Mercado Livre.
Oi pessoal,
incrível o projeto e execução. Já o tinha nos favoritos há meses e o relia com frequência então achei melhor juntar-se à comunidade e aprender mais.
Gostaria de saber onde encontro as chapas de poliestireno para comprar. De preferencia, que venda pela internet, pois moro em no interior da Bahia e por aqui é complicado encontrar a maioria dos itens em se tratando de robótica.
Um abraço a todos!
Até que não deu tanto trabalho assim... a peça ficou pronta em poucos minutos. E o melhor é que atingi o resultado desejado e não precisei comprar nenhuma ferramenta.
Eduard, muito bom trabalho com aluminio!
Mas que trabalheira hein! Cortando aluminio com estilete...
Olá, José Gustavo!
Fiquei de mostrar o resultado dos cortes em chapa de alumínio.
Esta é uma peça para o meu novo projeto. Utilizei apenas estilete para cortar, apoiado em uma régua de metal. Depois de algumas passadas de estilete, usei um alicate para ajudar a quebrar as partes externas indesejadas. A finalização foi com lixa e lã de aço. A chapa utilizada possui 2 mm de espessura.
Mais detalhes do projeto:
Mais uma vez, muito obrigado, Cleiton!
Com um pouco de motivação e bastante paciência obtém-se um bom resultado!
A parte de alumínio foi a mais fácil, levei apenas uns 15 minutos para cortar e furar (uma peça).
Já os brackets demoraram muito mais tempo, porque são compostos de várias peças pequenas e detalhadas.
Olá Dickel.
O problema vai ser criar estes suportes de alumínio rsrs, não sou tão hábil assim rsrsrs.
Vou ter que pensar em algo.
Os brackets vi que foi tu que criou, ficou show. Nem sei se consigo chegar a este nível. Parabéns novamente.
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