Robo seguidor de linha

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INSTITUTO FEDERAL DE CIENCIA E TECNOLOGIA DE SÃO PAULO
GESTÃO DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL
DISCIPLINA DE ELETRÔNICA INDUSTRIAL
CORRIDA DE ROBÔS DA IFSP 2012



PROJETO “MEGAZORD”




Relatório apresentado ao Prof. na disciplina de Eletrônica Industrial como condição para participação da Corrida de Robôs do Instituto Federal de São Paulo – Campus Salto 2012.

Resumo
Este projeto tem comoobjetivo principal construir um robô que consiga seguir a trajetória de uma linha de cor preta em fundo branco. O sistema para que a linha seja detectada contará com sensores infravermelhos que constatarão o sinal refletido a partir de um diodo emissor apropriado.
Introdução
O trabalho apresenta um robô capaz de seguir uma linha numa superfície plana. Ele começa apresentando os objetivos geraise logo após especificando o planejamento, a montagem do hardware e a implementação do software que será usado no robô. Na locomoção utilizaremos motores de corrente continua alimentados por uma bateria, além de caixas de redução para aumentar o torque dos motores e circuitos para inverter o sentido ou variar a rotação dos motores. Para detectar a linha preta serão usados sensores. Para controlartudo será usado o microcontrolador Arduíno.

Objetivos
Desenvolver um robô que se movimente em superfície plana de cor branca seguindo uma faixa preta, guiado por sensores que recebem a reflexão de um sinal emitido por um diodo emissor infravermelho.
Além disso, ainda pretendemos ter como objetivos:
1- Entender na prática a teoria sobre fotodiodos, capacitores, transistores, etc.
2-Aprender a usar o microcontrolador Arduino e a linguagem de programação nele utilizada.
3- Estudar sobre PWM e como gerar este pulso utilizando o Arduíno. Isso será utilizado para controlar a velocidade dos motores e assim conseguir realizar curvas.
4- Aprender a montar e utilizar sensores infravermelhos.
Fundamentação Teórica
Para a montagem de um robô é necessário que alguns conceitosestejam bem explícitos para seu bom funcionamento.
* Microcontrolador
Escolhemos o Arduíno como microcontrolador para o projeto,ele será o responsável pela ligação entre o motor e os sensores. As informações geradas pelos sensores são analisadas por este microcontrolador e então passadas,através da ponte H, para o motor executar o movimento apropriado para manter-se na linha.
O Arduino foieleito devido a seu preço acessível,fácil manuseio e uma programação mais simples.
* Motor de corrente contínua
Para a locomoção do robô os motores giram numa velocidade muito alta e com um torque muito baixo. Para que isso seja invertido, o motor será ligado a uma caixa de redução que faz com que ele gire mais devagar,porém com um torque maior.
Os motores de corrente contínua têm doisterminais que ao se aplicar uma tensão o motor gira em um sentido e inverte a polaridade da entrada o motor gira no sentido contrário.
* Ponte H
Os motores de corrente contínua precisam ser acionados nos dois sentidos, por isso há necessidade de controlar o sentido da corrente fornecida para que o motor inverta o sentido de rotação. Este controle é feito pela Ponte H que controla o sentido dacorrente para o motor através da disposição de quatro chaves eletrônicas em que o motor é posicionado entre elas.
O fornecimento da corrente ocorre pelo fechamento das chaves duas a duas.
* Sensor
Os sensores utilizados no projeto são fototransistores e fotodiodos, funcionando como receptores e transmissores respectivamente. Estes verificam se o protótipo está ou não em cima de seu trajeto ou se énecessária alguma alteração.
O diodo emissor (LED) emite um feixe luminoso que reflete na superfície de cor clara e incide no fototransistor,o que faz com que ele diminua sua resistência e permite a passagem da corrente que é verificada pelo Arduino. Como a faixa é de cor escura o feixo luminoso emitido é absorvido fazendo com que não haja passagem de corrente pelo fotodiodo. Com isso...
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