DÉCIMO TERCEIRO ENCONTRO
Autor: Luciano Tarcisio de Souza | Publicado: 2009-07-30T06:58:00-07:00

Componentes da robótica A robótica não é uma tecnologia simples. Na verdade para desenvolvê-la são necessárias várias tecnologias de áreas muito diferentes. Temos que dividir o assunto em partes para facilitar seu estudo.Os robôs são criados para realizar um trabalho pelo homem. Por isso, eles têm que ter algumas características iguais ou parecidas com a forma que o homem se comporta. O Homem percebe o mundo à sua volta e toma decisões, a partir desta percepção, para atuar sobre o mundo.Os movimentos que fazemos para manipular objetos são acompanhados com os olhos. A todo instante, corrigimos o movimento para que ele aconteça conforme o que desejamos. Os olhos nos permitem perceber como o movimento está se desviando do caminho. Mesmo sem se dar conta disso, o nosso cérebro percebe este desvios e atua nos músculos para manter ou corrigir o movimento.Podemos fazer uma divisão das principais tecnologias que compõem a robótica, com base nestas funções de perceber, pensar e atuar sobre o mundo. Chamamos essa divisão de "componentes da robótica". Os principais componentes que identificamos são os seguintes: os sensores, a lógica ou programação, e a mecânica.Vamos descrever aqui resumidamente cada um delas.A MecânicaA mecânica é a parte mais visível dos robôs e das máquinas. Ela é responsável pela estrutura que suporta o seu próprio peso e os esforços para o movimento do conjunto. Isso inclui as partes geradoras do movimento como os motores (que produzem ativamente as forças), e aquelas que transmitem a força e o próprio movimento para outros pontos da máquina.Nesta unidade trataremos com mais profundidade os elementos da mecânica: estruturas, motores, transmissores e multiplicadores de força.Como transmissores e multiplicadores de força veremos: as alavancas, os eixos, as rodas, as engrenagens, as polias e outros.Os SensoresOs sensores são, para as máquinas, o que os órgãos dos sentidos são para os seres vivos. São a forma de perceber o que acontece no espaço à sua volta. Os olhos e a visão que falamos anteriormente são parecidos com a câmera de vídeo. Mas existem muitos outros tipos de sensores mais simples e, por isso, são muito usados. Existem sensores para diversos tipos de informação ou fenômeno, tais como:sensores de luz ou outras ondas eletromagnéticas;sensores de som;sensores de temperatura;sensores de velocidade, posição, aceleração e rotação para os movimentos;sensor de proximidade, entre outros.Geralmente os sensores estão ligados a um centro de controle. Este centro de controle recebe os sinais dos sensores e, a partir dessas informações, toma decisões que conduzem às ações.A lógica e a programaçãoA inteligência de um robô está localizada no centro de controle, que é uma espécie de computador. Algumas vezes o centro de controle não é nada parecido com um computador normal, como os que ficam sobre as mesas. Estes computadores que controlam os robôs e outras máquinas recebem, às vezes, o nome de Controlador.Estes controladores recebem a informação dos sensores. São eles que ativam os atuadores que movimentam a mecânica, como os motores, os cilindros pneumáticos (acionados pela pressão de ar) ou hidráulicos (acionados pela pressão de óleo) e outros.A maneira que os controladores ativam os atuadores depende da informação recebida dos sensores e também da lógica de controle. A lógica é descrita num programa de controle definido por um programador, portanto, é possível modificar esta programação. Algumas vezes o controlador de máquinas programáveis recebe o nome de Controlador Lógico Programável. Quando os nomes ficam grandes preferimos siglas. Neste caso deu CLP.ReflitaA importância do computadorA idéia de robôs é mais antiga que os computadores. Entretanto robôs de fato somente foram construídos depois de existirem computadores. Por que aconteceu dessa maneira?Sentir-pensar-agirAlguns cientistas tentam imitar a inteligência do homem como a sequência de ações: Sentir-pensar-agirVocê acha que sua inteligência funciona desta maneira? Você consegue ver uma relação entre esta sequência e os componentes da robótica que enumeramos aqui ?O Desenhista cegoTente fazer com os olhos vendados um desenho de um rosto de um boneco . Analise o resultado.Peça um amigo para fazer a mesma coisa e observe as dificuldades que ele encontra e os momentos em que ele erra o desenho.Voce acha que com treinamento você consegue melhorar seu desempenho como desenhista cego ?ATIVIDADE DE PROGRMAÇÃO COM RCX/ROBOLABEsteira transportadora, RCX e RoboLab* Edite o programa mínimo para mover a esteira.* Controlando a Esteira por tempoFaça a esteira se mover por um segundo.Faça a esteira se mover por três segundos, parar um segundoe retornar por cinco segundos.Faça a esteira se mover por três segundos, parar um segundoe retornar por cinco segundo, parar mais um segundo, e repetir este ciclo indefinidamente.* Controlando a esteria com a botoeiraFaça a esteira se mover por oito segundos depois que se apertar o botão de partida.Faça a esteira se mover por oito segundos depois que se largar o botão de partida.Faça uma esteira de quatro estados: pára, vai, pára, volta, e que mude de estado a cada toque no botão de controle.MONTAGEM ESTEIRACLIQUE PARA BAIXAR MANUAL DE MONTAGEM ESTEIRAMovendo a Esteira - O Programa MínimoNesta etapa, são trabalhados os seguintes objetivos:* conhecer o RCX;* conhecer o RoboLab;* editar, salvar, carregar e executar o programa mínimo;* mover o motor pela lógica;* introduzir o conceito de fluxo.O DesafioEdite o programa mínimo para mover a esteira.O programa mínimoO professor faz uma exposição em que apresenta o RCX, associando-o ao porta-pilhas. Sua função apresenta um controlador lógico programável, o painel, as saídas e as entradas. A exposição deve abordar também o RoboLab como o ambiente ou a ferramenta para descrever o comportamento da máquina a ser construída. Deve utilizar o programa mínimo da figura como objeto a ser editado, gravado no HD, carregado e executado no controlador RCX.Assim, a esteira se moverá e continuará se movendo mesmo depois de o programa terminar. O professor deverá utilizar a imagem do programa mínimo para reforçar a noção de fluxo de controle, em que o controlador RCX executa os comandos seqüencialmente, já se preparando para os comandos da linguagem mais abstratos, que têm o papel de interromper, desviar ou bifurcar esse fluxo.O professor deve solicitar que todos editem, salvem e executem o programa mínimo com sua esteira.O RCXControlando a Esteira por Tempo Nesta fase, devem ser observados os seguintes objetivos:* conhecer a noção de fluxo de controle lógico;* segurar o fluxo pela espera de tempo;* controlar o fluxo por pulo e pouso;* manter o programa em loop eterno.O professor assinala que o "programa mínimo" criado no desafio anterior liga a esteira e termina muito brevemente. Deve observar, também, que o programa deixa a esteira ligada indefi nidamente ou até que o RCX seja desligado. Acrescenta que essa função pode ser executada pela lógica, e que há comandos para ligar, desligar, frear e inverter o movimento dos motores, bem como parasegurar o fluxo - espera por tempo ou por evento. O professor desafia o grande grupo a descobrir no RoboLab comandos de espera de tempo e de parar o motor, a fim de superar os desafios propostos.DesafioFaça a esteira se mover por um segundo. DesafioFaça a esteira se mover por três segundos, parar um segundo e retornar por cinco segundos.DesafioFaça a esteira se mover por três segundos, parar um segundo e retornar por cinco segundo, parar mais um segundo, e repetir este ciclo indefinidamente. Controlando a Esteira com Sensor de ToqueObjetivos:Neste momento, os seguintes objetivos devem ser trabalhados:* conhecer o sensor de toque e suas possibilidades;* conhecer a espera de evento de sensor;* conhecer os comandos espera por apertar e espera por desapertarTexto do Caderno do Aluno:Botoeira é um botão de acionamento. Praticamente todo equipamento elétrico possui algum botão de acionamento. Algumas vezes são utilizadas cores para que as pessoas possam distinguir as diferentes funções das botoeiras, como por exemplo, vermelho para acionar e verde para desligar. Em alguns equipamentos industriais o acionamento é indireto pois um botão acionado por um toque suave da mão humana controla uma quantidade de energia grande. Nestes casos há um dispositivo ou equipamento de controle entre o botão e o objeto acionado. Os desafios que trataremos a seguir incluirá um botão para acionar as funções da esteira. Você utilizará o sensor de toque da lego como botoeira. Atrás do acionamento do botão deverá haver uma lógica programada no controlador RCX que você irá desenvolver para atender àquilo que o desafio estabelece.DesafioFaça a esteira se mover por oito segundos depois que se apertar o botão de partida.DesafioFaça a esteira se mover por oito segundos depois que se largar o botão de partida.DesafioFaça uma esteira de quatro estados: pára, vai, pára, volta, e que mude de estado a cada toque no botão de controle.