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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