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HellBot
Robô direcionado por fontes de calor
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Índice Introdução Metodologia:
Mecanismo; Hardware; Interface Comunicação; Software NXT; Hardware de medição de
temperatura; Software myRIO;
Resultados
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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.
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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.
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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.
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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.
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Mecanismos
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Mecanismos
Os atuadores do kit NXT são controlados pelo próprio
controlador NXT.
Esta é a única finalidade do controlador no projeto.
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Mecanismos
Todo o processamento de “inteligência” do robô é
executado pela placa NI myRIO.
Construímos uma interface de comunicação entre myRIO e NXT.
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Software NXT
Desenvolvemos o software embarcado no NXT.
O mesmo recebe um sinal digital combinacional de 2 bits e
executa o movimento adequado.
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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.
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Software NXT
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Software NXT
Construímos o hardware de medição de temperatura.
Utilizamos termistores NTC.
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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 %.
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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.
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Software myRIO
O software em execução na placa myRIO executa todo o
processamento relacionado a:
medição de temperatura,cálculos ecomandos de reposicionamento do
robô.
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Software myRIO
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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.
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Software myRIO
[Inserir imagem software myRIO]
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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)
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Software myRIO
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Resultados
Dificuldades no processo de solda do hardware de medição
de temperatura causaram funcionalmente errático inicial,
corrigido posteriormente.
Os outros hardwares desenvolvidos funcionaram
adequadamente.
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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.
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Inércia térmica
Duas possíveis soluções são propostas para o problema
da inércia térmica são:
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Resultados
1. Adaptar o software visando trabalhar com posicionamento
baseado em taxas de variação de temperatura em
vez de temperaturas absolutas, ou
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Resultados
2. Substituir o hardware de medição de temperatura por
um sistema baseado em termopares, com inércia
térmica muito menor.
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