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Projeto de robô móvel
Olá pessoal,
Este é meu primeiro post aqui, espero que esteja tudo dentro das regras do forum.
Estou desenvolvendo um projeto que envolve a construção de pequenos robos móveis. Na verdade a parte crítica do projeto não é exatamente a construção dos robos, mas sua programação. Então pretendo usar vários microcontroladores, várias tecnologias diferentes, mas tudo conectado por uma programação padrão que aceite essas varias tecnologias misturadas no mesmo ambiente de controle.
Minha intenção com este tópico, não é exatamente resolver dúvidas, embora eu tenha muitas, mas poder discutir assuntos relacionados ao projeto com outras pessoas. Até o momento tudo foi feito baseado nas minhas pesquisas e leituras, mas não tenho ninguém com quem conversar e talvez eu esteja cometendo erros básicos sem saber. Caso alguem se interesse em participar ou ajudar, é um projeto aberto, tanto no hardware quanto no software, tudo vai ser divulgado no estilo open-source. Já comecei uma parte da divulgação na minha wiki em:
https://fperrotti.wikispaces.com/Projeto+de+robo+móvel.
No momento o que está me incomodando agora é minha opção pelos motores de passo em vez de usar motores DC como praticamente TODOS os robos móveis de pequeno porte que tenho visto pela internet. Eu pessoalmente acho os motores de passo muito mais práticos e fáceis de trabalhar do que motores DC. A gente diz quantos passos ele tem que se mover e ele vai, sem precisar de monitoramento por encoders, sem algoritmos de controle complicados e eventualmente até sem sistemas de transmissão de movimento como redutores, polias e engrenagens, em alguns casos as rodas podem ser conectadas diretamente ao eixo do motor. Além disso são fáceis de serem encontrados em sucata (tenho dezenas aqui), mas mesmo que precisem ser comprados novos, atualmente estão ficando bem mais baratos por conta da popularização das impressoras 3D. E finalmemte, são motores precisos. Como meu projeto envolve (ou pretende) navegação autônoma, a precisão nos movimentos é muito importante.
Eu considero que são argumentos bem fortes a favor dos motores de passo e não entendo porque não encontro exemplos de robôs usando motores de passo pela internet. Sei que os motores DC conseguem mais potência e velocidade com menos consumo, mas meus robozinhos com motor de passo funcionam bem, devo estar perdendo alguma coisa nesse assunto. Afinal, porque ninguém usa motores de passo pra esse fim?
Obrigado,
Perrotti
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Francesco Artur Perrotti em
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Agora me ocorreu que um sensor de mouse instalado sobre uma roda poderia funcionar como um encoder. Não sei se isso teria alguma vantagem em relação a um encoder "normal", mas poderia funcionar.
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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em
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É uma possibilidade para se pensar...
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Permalink Responder até Wilmar Cassiano Degobbi em
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Sem querer melar, não recomendo muito esforço nessa tentativa, hehe.
Como já relatei aqui, a resolução do encoder necessária para qualquer aplicação mais precisa é tal que é muito difícil fazer os "entalhes" na roda.
Comparando com um motor de passo de 1,8º em half stepping por exemplo, seriam necessárias 400 "entalhes" para a mesma resolução !!!.
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Sim, mas no caso do mouse ótico não precisa de entalhes, ele calcula o movimento pelo movimento da imagem que o sensor captura. E se a gente for acreditar na propaganda, a maioria tem uma resolução de 400 dpi, é como se tivesse 400 "entalhes" por polegada, isso é bastante. Deve ter algum problema que impeça o uso desse tipo de sensor pra encoder, senão seria comum o uso deles. Se não são usados pra isso, algum motivo tem, mas não sei qual.
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Tem razão quanto aos "entalhes" Francesco.
Não sei exatamente como trabalha um mouse ótico, mas pelo tamanho do sensor e ainda considerando que ela utiliza uma lente, acredito sim que os bons alcancem essa resolução, pois ví a pouco tempo um codewheel de uma impressora laser (já comentei isso antes) que deveria ter mais de 1000 "entalhes" em um diâmetro de uns 70mm. Eu nem consigo enxergar os risquinhos. De lupa ainda é difícil. Com isso quero dizer que há fototransistores que conseguem detectar faixas preto/branco muito pequenas mesmo.
Quanto a idéia do post seguinte, a de utilizar um aplicador de desodorante ou coisa parecida com esse tipo de sensor, não sei não, eu tentei utilizar esse recurso como terceira roda, mas qualquer sujeirinha a esfera trava. Mas não deixa de ser uma idéia a se pensar, hehe.
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Olha só que ideia genial esse cara teve:
http://www.instructables.com/id/The-cheapest-way-to-Convert-Optical...
ele fez um track-ball com um desodorante e um mouse. Fico pensando se isso não podia ser a roda dianteira do robô e ao mesmo tempo um sensor x-y do movimento.
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Sim Francesco, me divertí muito com as resinas, hehe.
Eu seguí praticamente todas as suas dicas da wiki. A resina poliéster foi uma recomendação da loja onde comprei, porque segundo disseram a epoxy seria um pouco mais "complicada" de utilizar. Eu fiz as rodas com 15mm de espessura e já testei deixando-as cair, p. ex., por enquanto aguentaram e com os pneus acabam não sofrendo tanto impacto.
Os pneus aliás realmente ficaram um pouco altos, estou a procura de um frasco/molde para fazer uns mais baixos, mais esportes, hehe.
Com relação a mistura da resina com o catalizador, o que me pareceu fazer muita diferença é ir pingando o catalizador sobre a resina ou medi-lo em separado e depois juntar com a resina. Da primeira forma, me parece que a "reação" já vai acontecendo e isto complicou em algumas tentativas, porque começou a curar ainda no frasco de mistura. Sim, utilizei um recipiente para mistura em separado do molde.
Demorei para consertar o meu driver - era um bendito jumper que se soltou da solda quando "reforcei" as trilhas de força com solda - e só agora estou voltando aos testes.
As rodas melhoram muito a vibração e o ruído e a tração é maravilhosa. Acho que agora dá para subir uma rampa de uns 30º tranquilo, mas ainda não testei.
Quanto ao PIR, o que andei fazendo aqui foi considerar o sinal dele juntamente com o ultrasônico, principalmente porque os dogs não gostam do robô e saem de perto. Realmente por terem saída on/off não dá para nada mais sofisticado. Conceitualmente, os dogs (tenho três) seriam obstáculos "quentes" a serem perseguidos. Eu o instalei em um eixo de motor de passo com giro de 360º sobre o robô, juntamente com um segundo ultrasônico. Eu colei um tubo de papelão nos dois sensores para diminuir o ãngulo de captura deles. Melhorou um pouco no caso do PIR e razoavelmente mais no ultrasônico. Como eu parei o desenvolvimento do meu software a um tempão e as sucessivas desmontagens para mudar o hardware fazem já uns cinco meses que isso não funciona.
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Então, eu também tinha pensado em usar o PIR junto com o ultrassônico, mas o problema maior é ele não funcionar com o robô em movimento, como vc resolveu isso?
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O meu PIR é semelhante aos desses de alarme residencial, não tenho aqui o modelo dele.
Segundo a literatura, a sensibilidade dele à movimento de aproximação / ou contrário é bem baixa. Já a detecção de movimento lateral ao sensor é o ideal.
Nos testes que fiz - não cheguei a desenvolver nada mais elaborado - eu posicionava o PIR à 90º do eixo de movimento do robô. Quando ele detectava alguma fonte de calor, eu monitorava a distância na mesma direção, com um ultrasônico com o feixe mais fechado por um canudinho de papelão no receptor do sensor para verificar se o "alvo" se movia. Na prática isso "meio" que funcionava como se o "alvo" estivesse se movendo e o sensor parado. Não funcionava sempre é claro, mas era possível detectar o cachorro e perceber se ele tirava o time de campo.
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