All sections to appear herePROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM ROB ANTROPOMRFICO DIDTICOAUTORES:RENAN ROGER LOUZADAMARCOS ANTONIO SILVA VIEIRA

ORIENTADOR:PROF. MSc. GUSTAVO PERIM COLA

Introduo[PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM ROB ANTROPOMRFICO DIDTICO- ESTRUTURA DA APRESENTAO]

Justificativa e ObjetivoHistricoRobs ManipuladoresProjeto do Rob manipulador didticoDimenses Modelagem Cinemtica AcionamentosProcessamento e ComunicaoInterfacesModos de comandoTestes e ResultadosConcluso

Introduo[PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM ROB ANTROPOMRFICO DIDTICO- INTRODUO]

JUSTIFICATIVA E OBJETIVORealizar um projeto para aprimorar os conhecimentos utilizando uma aplicao a baixo custo de hardware e software com acionamentos simplificados que possibilitem o meio acadmico a motivao para desenvolvimentos de novos controles, criao de novos modelos e aperfeioamento no conhecimento da robtica.

HISTRICO

Origem do termoKarel Capek

DefinioUm rob pode ser definido como, uma mquina flexvel, multifuncional, reprogramvel e com capacidade de interagir com objetos em seu ambiente.

Robs industriaisO primeiro rob industrial o Unimate foi instalado em uma linha de montagem da General Motors no estado de New Jersey , EUA, em 1961 .

ROBS MANIPULADORESConfiguraesGraus de liberdadeO grau de liberdade, ou Degree of freedom de um rob, a quantidade de movimentos possveis realizados por um manipulador.Tipo de juntas

Classificao

ROBS MANIPULADORESConfiguraesMtodos de programao

Assembly, C++, ABB - Arla.Rapid, Fanuc- Karel, IBM - Aml/2, Seiko - Darl4 e etc.

Em teste[PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM ROB ANTROPOMRFICO DIDTICO- DESENVOLVIMENTO DO ROB MANIPULADOR SPIDER]S alegria

DIMENSES

DIMENSES

DIMENSES

MODELAGEM CINEMTICA

MODELAGEM CINEMTICA

ACIONAMENTOS

ACIONAMENTOS Massas dos links

Densidade do acrlico = 1,19 g/cm3

Mgarra = d * VMgarra = 1,19 * (14 * 5 * 0,5)Mgarra = 42g = Aproximadamente 50g

MDE = 50(Mgarra) + 9(Motor) + 150(Carga til do brao) + 20(Parafusos)MDE = Aproximadamente 230g

MCD= d * VMCD = (1,19 * (2 * (23 * 10 * 0,5))) + 9(Motor) + 20(Parafusos) + 65(Motor)MCD = Aproximadamente 380g

MBC = d * VMBC = (1,19 * (2 * (22 * 10 * 0,5))) + 130(Dois Motores) + 20(Parafusos) MBC = Aproximadamente 420g

ACIONAMENTOS Torques dos motores principaisTB MDE * (LBC + LCD + Garra) MCD * (LBC + LCD) MBC * (LBC) = 0TB = (0,23 * (12,2 + 18,3 + 15,2) + (0,38 * (12,2 * 18,3)) + (0,42 * 12,2)TB = 10,51 + 11,59 + 5,12TB = 27,22 Kg*cmTC (MDE * (LCD + Garra)) (MCD * LCD) = 0TC = (0,23 * (18,3 + 15,2)) + (0,38 * 18,3) = 0TC = 7,71 + 6,95TC = 14,66 Kg*cm

PROCESSAMENTO E COMUNICAO

Fonte de alimentao (ATX 500) Tabela de consumo de correntePROCESSAMENTO E COMUNICAO

QuantidadeComponenteCorrente (Mx)Tenso alimentao2Servomotor SG900,5A5V4Servomotor MG9953A5V1JY-MCU0,5A5V1Display JHD-162A0,4A5V1Arduino1A12V

Consumo mximo15A

1 = GND 2 = VCC 3 = POT 1 4 = D13 5 = GND 6 = D12 7 = No usado 8 = No usado 9 = No usado 10 = No Usado 11 = D8 12 = D7 13 = D4 14 = D2 15 = POT 2 16 = GNDPROCESSAMENTO E COMUNICAO Display (JHD 162A)

Mdulo de comunicao (JY-MCU) Rx, Tx - Comunicao serial TTL Baud rate 9600 Kbps Alimentao 5V Perfil serial Bluetooth Configurao personalizadaPROCESSAMENTO E COMUNICAO

Controlador (ARDUINO DUEMILANOVE) 6 sadas PWM RX, TX - Comunicao serial TTL e USB 5 entradas analgicas 6 entradas digitais Alimentao 5 ou 12VPROCESSAMENTO E COMUNICAO Esquema de ligao A0 = Branco Azul A1 = Azul A2 = Branco Laranja A3 = laranja A4 = Marron A5 = Contato chave Bluetooth D0 = TX do modulo JYMCU D1 = RX do modulo JYMCU D2 = 14 do display D3 = Motor da Garra

D4 = 13 do display D5 = Motor Pulso D6 = Motor Cotovelo D7 = 12 do display D8 = 11 do display D9 = Motor 2 do Ombro D10 = Motor 1 do Ombro D11 = Motor Giro Base D12 = 6 do display D13 = 4 do display

INTERFACES

Conector da fonte (4 Pinos) 1 = 5V 2 e 3 = Comum 4 = 12V

INTERFACES Chave On/Off Corrente do contato 10A Arredondada com acabamento

Potencimetros de brilho e contraste 5 Kohms Fixao simples

Conector comum para modos de comando Modular RJ-45 fmea

INTERFACES Esquema de ligao Verde = VCC B. Verde = GND B. Azul = A0 Azul = A1 B. Laranja = A2 Laranja = A3 Marron = A4 B. Marron = No usado

MODOS DE COMANDO

Controle analgico Joystick PS2 Potencimetros 5Kohms Cabo de par tranado UTP CAT 5E Conector RJ45 macho

Esquema de ligao Verde = VCC B. Verde = GND B. Azul = A0 = Potencimetro 1 = Garra Azul = A1 = Potencimetro 2 = Giro da garra B. Laranja = A2 = Potencimetro 3 = Cotovelo Laranja = A3 = Potencimetro 4 = Ombro Marron = A4 = Potencimetro 5 = Giro do brao B. Marron = No usado

MODOS DE COMANDO

Teclado Comunicao via conexo USB Comunicao Wifi

Configurao dos comandos Caracter a = Comando de abre garra; Caracter q = Comando de fecha garra; Caracter s = Comando de giro anti horrio do pulso; Caracter w = Comando de giro horrio do pulso; Caracter d = Comando de abaixa cotovelo; Caracter e = Comando de sobe cotovelo; Caracter f = Comando de abaixa ombro; Caracter r = Comando de sobe ombro; Caracter g = Comando de giro anti horrio da base; Caracter t = Comando de giro horrio da base.

MODOS DE COMANDO

Celular / Tablet Software MicrocontrollerBTComunicao Bluetooth Senha 1302

Configurao dos comandos no software Entrada analgica 3 = Comando da Garra Entrada analgica 5 = Comando do Pulso Entrada analgica 6 = Comando do Cotovelo Entrada analgica 9 ou 10 = Comando do Ombro Entrada analgica 11 = Comando de giro do Brao

MODOS DE COMANDO

Controle autnomo Segue principio de funcionamento do teclado Lgica de tratamento segue condies da tabela ASCII Insero de dados conforme sequencia de valores iniciais e em seguida a sequencia de valores finais das juntas

MODOS DE COMANDO

Exoesqueleto Potencimetros 5Kohms Cabo de par tranado UTP CAT 5E Conector RJ45 macho

Configurao dos comandos Dedo mnimo = Abre e fecha garra Pulso = Giro horrio e anti-horrio do pulso Cotovelo = Elevao e abaixamento do cotovelo Flexo e extenso do ombro = Elevao e abaixamento do ombro Pina digito-digital = Giro horrio e anti-horrio do manipuladorMODOS DE COMANDO

Em teste[PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM ROB ANTROPOMRFICO DIDTICO- FINALIZANDO]S alegria

TESTES E RESULTADOS

Telas do software Microcontroller BTTESTES E RESULTADOS

Valores da tabela ASCII para controle autnomo Via Arduino Monitor alt + 7 = 149 alt + 21 = 167 alt + 32 a 126 = (X=X) alt + 169 = 174TESTES E RESULTADOS Via software X-CTU FN + Delete = 3 Enter = 13 alt + 7 = 149 alt + 21 = 167 alt + 32 a 126 = (X=X) alt + 169 = 174

Valores mximos dos potencimetros do Exoesqueleto 0 a 1023 = 0 a 5Kohms Garra aberta = 60 Garra fechada = 115 Pulso aberto = 7 Pulso Fechado = 120 Cotovelo aberto = 7 Cotovelo fechado = 130 Ombro aberto = 1023 Ombro fechado = 300 Ombro giro mnimo = 8 Ombro giro Maximo = 1023

TESTES E RESULTADOS

Valores do manipulador Spider em repouso 0 a 180 Garra = 180 Pulso = 100 Cotovelo = 0 Ombro1 = 180 Ombro2 = 180 Ombro_giro = 100

TESTES E RESULTADOS

Sequncia para energizar rob Spider 1 Conectar e ligar fonte de alimentao 2 Conectar cabo USB Para desenergizar seguir a sequencia contrriaTESTES E RESULTADOS Caso ocorra desacoplamento do giro do brao Posicionar Rob Spider na posio 180 Abaixar aba da base onde encontra-se o display Realizar reaperto do parafuso central Sequncia para utilizar comunicao via mdulo bluetooth 1 Ligar chave na base do rob Spider 2 Conectar e ligar fonte de alimentao

CONCLUSODesenvolvimento de um projeto acadmico com resoluo de problemas estruturais e conceituais.Desenvolvimento de interfaces de comando com diferentes aplicaes operacionais.Aplicabilidade de diferentes softwares com a interface, elaborao de layout e teste.OBJETIVO ALCANADO!

SUGESTES FUTURASComando por viso computacional.Comando atravs de interface grfica em um modelo virtual.Elaborao de ferramentas para aplicaes semelhantes aos manipuladores industriais.Associao do brao robtico as demais plantas didtica existentes na UCL (Esteira).

PERGUNTASOBRIGADO!