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Tcc Jaspion Lopes

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Jaspion Lopes

on 20 March 2014

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Transcript of Tcc Jaspion Lopes

Daileon
O Daileon foi desenvolvido como característica principal de resolver labirintos, através de inteligência artificial e de maneira lógica através de sensores ultrassônicos.
SOLUÇÃO DE LABIRINTOS USANDO UM ROBÔ AUTÔNOMO COM SENSORES ULTRASSÔNICOS NA PLATAFORMA ARDUINO
TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO
JASPION LOPES DE FREITAS
O robô possui um cérebro que controla as ações e responde através de sensores, um corpo que é o chassis físico que mantém todos os componentes juntos, possui atuadores que permitem o robô de se locomover, além de sensores que dão informações sobre o ambiente e uma fonte de alimentação que dá a energia elétrica necessária para o cérebro, atuadores e sensores.
ARDUINO MEGA 2560
Conforme McRoberts, “Arduino é um pequeno computador que você pode programar para processar entradas e saídas entre o dispositivo e os componentes externos conectados a ele”.

O Arduino Mega 2560 é uma placa micro controladora e para seu funcionamento básico é conectado a ele através de sua entrada USB a um computador comum também tem a opção de conectar através de suas entradas de energia a uma fonte de alimentação externa.
O algoritmo do robô Daileon foi aperfeiçoado para diversas situações externas para poder resolver os mais variados tipos de labirintos e também os mais variados tipos de terrenos.
BATERIA RECÁRREGAVEL DE 12V COM 9800 MAH
A fonte de energia do robô vem de uma bateria de 12 volts de tensão e 9800 mAh de intensidade, sendo o suficiente para alimentar o Arduino Mega 2560 e o conjunto de componentes ligados a ele, os 3 sensores ultrassônicos, o circuito integrado controlador da velocidade e os dois motores do robô.
Ele possui uma entrada e uma saída para recarregar a bateria através de um carregador de tomada e alimentar qualquer componente de até 12v respectivamente.
SENSOR ULTRASSÔNICO HC-SR04
Segundo Margolis, “os sensores ultrassônicos fornecem uma medida do tempo que leva para o som chegar a um objeto e voltar ao sensor”
O sensor ultrassônico HC-SR04 utiliza o sonar para determinar a distância de um objeto qualquer, sendo ela de 2 cm a até 4 metros de leitura.

O sonar funciona enviando através do Trig pulsos de sinais de 40Hz de tamanho e recebendo esses mesmos sinais, quanto menor o tempo de leitura, menor o objeto se encontra.
O sistema de cálculo da leitura do sensor é: distancia= tempo/29/2. O tempo seria em microssegundos, 29 seria a velocidade do som em microssegundos por centímetro e 2 é por conta de que o pulso foi enviado e recebido.
Circuito Integrado L293D
Ele possui 16 conectores, 8 para controlar cada motor, quatro deles são usados para controlar a direção dos motores, quatro para ligar os motores, quatro são dissipadores de calor que são ligados no GND (negativo ou terra), 2 deles são usados para ligar ou desligar o canal e os outros 2 são a entrada de energia dos motores.
Os fios de condução são os componentes mais básicos e cruciais disponíveis. Um fio permite o fluxo livre de energia elétrica, ligar os componentes de um circuito em conjunto.
Fios de condução e ligação
PLACA DE LIGAÇÃO DOS FIOS
Segundo McRoberts “A placa de ligação é um dispositivo reutilizável, sem solda, utilizado para prototipar um circuito eletrônico ou para experimentar projetos de circuitos.”
Geralmente se conecta um fio em um furo e os outros fios são uma extensão deste primeiro, o que distribui os componentes de uma forma simples e fácil.
CHASSIS PARA O ROBÔ
O chassis é a base de fixação de todos os componentes do robô, nele é fixado os sensores ultrassônicos, os motores, a bateria, o Arduino e a placa de ligação.
CAIXA DE REDUÇÃO COM MOTOR
O robô Daileon utiliza 2 caixas de redução com motores para se locomover.
Sua voltagem é de 5v, opera a 100 mAh e sua caixa de redução permite que a velocidade máxima de rotação seja de 125 rotações/minuto.
RODA COM PNEU
As rodas do robô Daileon foram escolhidos por contemplarem e fazerem parte em conjunto com as caixas de redução.
RODA GIRATÓRIA
A função da roda giratória é estabilizar e seguir a locomoção do robô Daileon, sendo as duas rodas da frente onde ocorre a locomoção para frente, para trás e para os lados.
O LABIRINTO
No Daileon foi usado um algoritmo para a programação na placa do Arduino Mega 2560, onde é possível resolver diversas formas de labirintos de diversos tamanhos.

Um labirinto é constituído por um conjunto de percursos intrincados, criados com a intenção de desorientar quem os percorre.
LEGO MINDSTORMS
Existe diversos tipos e formas de se construir um robô, além do Arduino, existe a Lego, uma empresa famosa por sua linha de brinquedos que se baseiam em partes que se encaixam e criam infinitas combinações
Nesta pesquisa pode-se analisar a prática de como o robô entende seu ambiente e “pensa” como um ser humano.

Esta é a abordagem tradicional da Inteligência Artificial, onde o Daileon através de seus sensores examina o seu trajeto, enquanto o seu computador fica encarregado de analisar esses dados e decidir o que fazer com eles.
A solução de labirintos usando o Daileon, envolveu tanto parte teórica como prática na solução final do problema, sendo importante para o entendimento da lógica computacional, seu funcionamento na prática do robô e uma base em que pode ser criado diversos tipos de robôs para futuros projetos envolvendo labirintos.


Os sensores ultrassônicos dão ao robô a análise do ambiente que o contem e ajuda o microcontrolador Arduino a decidir para onde deve ir ajustando os motores na resolução do labirinto.
O projeto pode se estender para que possa ser introduzido diversas novas funcionalidades, como mudar o algoritmo para fazer o robô operar de forma manual através de dispositivos que podem ser colocados no Arduino como módulo bluetooth ou wi-fi, assim como colocar uma câmera no Daileon para poder ver o caminho que o robô está fazendo e também sua interface para que possa ser manipulado em um computador ou em um outro dispositivo como um smartphone ou tablet.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


MARGOLIS, Michael. Arduino CookBook. Sebastopol: O´Reilly Media Editor,2011.
658 p.

McROBERTS, Michael. Arduino Básico.Tradução Rafael Zanalli. São Paulo: Editora Novatec, 2011. 456 p.

KNUDSEN, Jonathan. The Unofficial Guide to LEGO MINDSTORMS Robots. Sebastopol: O´Reilly Media Editor, 1999. 266p.

OXER, Jonathan. Practical Arduino. New York: Springer Verlag Editor. 2009. 445 p.

Build a mini robot, disponível em: <http://apcmag.com/arduino-masterclass-part-4-build-a-mini-robot.htm> acessado em: 05 de setembro 2013.

Controlling speed of DC Motors using Arduino, disponível em: <http://hardwarefun.com/tutorials/controlling-speed-of-dc-motors-using-arduino> acessado em: 05 de setembro 2013.
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