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Autor Tópico: [Dúvidas] Iniciação à robótica  (Lida 21022 vezes)

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Offline NelsonPRSousa

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[Dúvidas] Iniciação à robótica
« em: 17 de Outubro de 2010, 13:57 »
Boa tarde,

Antes de mais queria agradecer a todos por este magnífico espaço. É de salientar a real dedicação que alguns membros têm para com este projecto. À mais de 2 anos que conheço o Tiago, e por consequente, o LusoRobótica. É realmente um projecto interessantíssimo.

Chegou a altura de me iniciar na robótica - como eu gosto disto - e já li o fórum (quase) todo, de uma ponta à outra. Mas como devem perceber, à algumas coisas que a cabeça não idealiza logo.

O que é um servo? Um servo é igual a um motor, mas só gira dos 0º aos 180º e sabe a sua posição (o que quer isto dizer?).

O que é um motor? Um motor é igual a um servo, mas roda dos 0º aos 360º, mas não sabe a sua posição (o que quer isto dizer?).

O que é o Arduino? O Arduino é um microprocessador, que serve como cérebro (comanda o robot), sendo o mais utilizado pela sua fácil utilização.

Quero começar. O que fazer? Pensei em fazer um simples robot que apenas ande, ao que vocês chamam de condução diferencial, ou seja, 2 rodas que têm 4 diferentes rotações, conforme a deslocação do robot:

    * Para andar em frente, ambas as rodas andam para a frente;
    * Para andar para trás, ambas as rodas andam para trás;
    * Para virar para a esquerda, a roda da esquerda anda para trás e a da direita para a frente;
    * Para virar para a direita, a roda da esquerda anda para a frente e a da direita para trás.

Para fazer isto preciso de um Arduino (qual?), de 2 motores (quais?), de baterias (quais?), e de rodas (já tenho umas de um carro que desmontei). Entre isto, o que mais preciso, e onde arranjar?
[Dou preferência à loja LusoRobótica].


Isto foi o que me ficou das minhas leituras pelo LusoRobótica e Wikipédia. Certamente que me está a faltar muitos conhecimentos e muitos "abre-olhos" para realmente saber o que fazer.

Em relação ao material, o objectivo será continuar no futuro, e não quero apenas material que apenas sirva para "hoje".


Obrigado pessoal!  ;D
Saudações robóticas a todos,
Nelson de Sousa

Offline fre_deri_co

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #1 em: 17 de Outubro de 2010, 14:17 »
Boas!!!
quanto as tuas questões o servo é um motor com controlo interno onde na qual sabe a sua posição, para o controlar basta enviar a posição que este saberá para onde ir, quanto controlar o motor da se tensão de um sentido e ele toma uma direcção, inverte-se a polaridade e este roda no sentido oposto, sendo a melhor forma controla-lo com uma "ponte-h" (ja existe um topico a explicar bem este componente/circuito) ...

Quanto ao Arduino trata-se de um micro controlador e não micro processador, sim é tipo o cérebro onde na qual processa os dados de entrada "tornando-as" em saída conforme a sua programação. a sua utilização é grande não só pela sua facilidade de programação (mas sinceramente eu ainda não sei ;D) mas também pela sua vasta diversidade de aplicações possíveis com os módulos ja criados, podendo tambem os criares...

Arduino para iniciar como também me aconselharam a mim  http://loja.lusorobotica.com/microcontroladores/10-arduino-duemilanove-com-atmega328.html

Motores tens varias hipóteses tais como:
http://loja.lusorobotica.com/30-motores
uma solução em conta e ate engraçada onde já inclui alimentação http://lusorobotica.com/index.php?topic=2668.0

baterias na minha opinião é mesmo lipo onde na qual ca em pt é caro mas por exemplo num outro pais por 16€ tens carregador e bateria de 7.4v 1A que ja da para brincar um pouco e por pouco mais podes ter baterias muito melhores....
que sempre se partilhe o conhecimento para que sempre se evolua!!!
Frederico Pereira

Offline senso

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #2 em: 17 de Outubro de 2010, 14:18 »
Make, Hack a day, forum do arduino, Reference do Arduino, Playground do arduino, todos esses têm informação, O Lets make robots tambem é muito bom.
Então, um servo é um motor DC com uma caixa e um micro-controlador que é possivel controlar usando apenas um fio(mais a alimentação é claro), regra geral os servos só rodam 180º, isto porque a sua aplicação tipica é em carros, barcos e aviões RC em que servem para controlar a direcção, acelerador, asas, lemes, velas, coisas assim, mas como têm um micro-controlador quando lhe dizes para ele manter uma posição ele vai fazer tudo o que pode para a manter.
Um motor DC é um motor que funciona com uma voltagem continua, ou seja o tipico motor dos carros telecomandados a pilhas, o motor dos vibradores dos telemoveis, penso que estás a perceber o que são, esses motores não têm caixa, logo rodam muito depressa, entre 3000 rotações por minuto até mais de 20 mil, depende do modelo, esses motores têm muita rotação, mas binário não(binário podes pensar que é força dos motores), logo não podes usar um motor dc agarrado directamente a umas rodas se não o robot não se vai mexer pois os motores não são capazes de arrancar, para usar motores DC convem que sejam motores com caixa, por exemplo tens esta caixa da tamiya que é composta por dois motores e carretos que te permitem usar vários rácios de transmissão, uns para mais velocidade e outros para mais força, esta caixa permite uma condução diferencial:
http://loja.lusorobotica.com/81-dual-motor-gearbox.html
Ou então dois motores destes que já têm uma caixa:
http://loja.lusorobotica.com/60-micro-metal-gearmotor-30-1.html
E depois isto para os prender:
http://loja.lusorobotica.com/159-micro-metal-gearmotor-bracket-extended.html

Para controlar estes motores não os podes ligar directamente ao arduino ou qualquer outro micro-controlador pois ele precisa de muito mais corrente que aquela que os pinos de um micro-controlador conseguem fornecer e portanto tens de usar uma ponte H, pode olhar para uma ponte H como um amplificador de audio, que amplifica o sinal do micro-controlador que é fraquinho e o torna num sinal forte capaz de fazer os motores trabalhar, com a ponte H tambem podes controlar a direcção do motor e usando PWM(analogWrite em linguagem de Arduino) podes variar a sua velocidade, tambem na loja da LR tens uma ponte H:
http://loja.lusorobotica.com/componentes/15-h-bridge-motor-driver-1a.html
E na página da ponte H podes reparar no link que te leva até um site que te mostra como ligar a ponte H ao Arduino e a dois motores DC, basta-te uma ponte H para controlar dois motores DC em condução diferencial.
Arduino, basicamente tens duas opções o Duemilanove/Uno que são iguais e o Mega, a diferença é o numero de pinos e memória flahs e ram que cada um tem, para um iniciante como tu um Duemilanove/Uno serve perfeitamente e tens aqui na LR tambem:
http://loja.lusorobotica.com/162-arduino-uno-atmega328.html
Baterias podes usar vários tipos de baterias e podes até usar pilhas AA ou AAA, tens aqui suportes para pilhas:
http://loja.lusorobotica.com/20-suportes
Com 4 pilhas de 1.5v ficas com 6v, um pouco acima dos 5v que deves dar ao arduino, mas PENSO que se ligares no jack preto que o regulador consegue funcionar só com 1V a mais, tambem podes usar 3 pilhas que te dão 4.5v que chega para o arduino trabalhar, mas os motores irão precisar mesmo de baterias com mais sumo para funcionar tudo sem problemas,e ai alguem que perceba mais do assunto deve-te ajudar.
Avr fanboy

Offline NelsonPRSousa

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #3 em: 17 de Outubro de 2010, 15:00 »
Agradeço desde já aos 2.

Já fiquei a perceber que tenho de comprar:
- 1 arduino Duemilanove ou Uno (tem de ser este último pois o 1º não tem stock);
- Se comprar isto tenho 2 motores para as 2 rodas para conseguir uma condução diferenciada (será assim?);
- Tenho de comprar uma ponte de H (aqui) para conseguir alimentar os 2 motores (será isto?);
- Em relação ao suporte para as pilhas, eu tenho aqui um do carro telecomandado para 6 pilhas. Será que serve?
- As pilhas fiquei sem perceber... Aquelas que se compram tradicionalmente em grandes superfícies, que são recarregáveis, não funcionam?

Fica outra dúvida: Quando dizemos motor DC é um servo?

Obrigado pessoal!
Saudações robóticas a todos,
Nelson de Sousa

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #4 em: 17 de Outubro de 2010, 15:08 »
um servo tem um motor DC dentro, motor DC é um simples motor de corrente continua...
-Arduino o uno é o mesmo que o que indiquei simplesmente é a nova versão que permite uma ligação ao computador com uma maior -diversidade (ligar a linux por exemplo) isto foi o que fiquei a perceber deles....
-ponte-h e motores essa é uma possível solução...
-quanto as pilhas podes sim usar recarregáveis pois trata-se de uma solução até ainda mais barata mas comparada com a que eu sugeri trata-se de valores muito próximos e resultados diferentes (sendo na minha opinião as tais baterias melhores)...

quanto ao agradecimento eu tenho todo o gosto de ajudar (ou pelo menos tentar), pois quando tenho duvidas também gosto de obter respostas  ;D
que sempre se partilhe o conhecimento para que sempre se evolua!!!
Frederico Pereira

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #5 em: 17 de Outubro de 2010, 15:09 »
Sim, é isso mesmo que tens nos links.
Não um servo é um servo, um motor dc é um motor dc, ninguem se refere a um pelo nome do outro.
Tens de garantir que não dás mais de 5v ao arduino no pino Vin ou então usas um jack(ficha/tomada) e ai podes dar mais de 5v que ele tem um regulador na placa e podes usar até 12v, podes usar, mas essas pilhas são bastante caras comparadas com baterias LiPo e companhia.
Avr fanboy

Offline senso

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #6 em: 17 de Outubro de 2010, 15:13 »
um servo tem um motor DC dentro, motor DC é um simples motor de corrente continua...
-Arduino o uno é o mesmo que o que indiquei simplesmente é a nova versão que permite uma ligação ao computador com uma maior -diversidade (ligar a linux por exemplo) isto foi o que fiquei a perceber deles....
-ponte-h e motores essa é uma possível solução...
-quanto as pilhas podes sim usar recarregáveis pois trata-se de uma solução até ainda mais barata mas comparada com a que eu sugeri trata-se de valores muito próximos e resultados diferentes (sendo na minha opinião as tais baterias melhores)...

quanto ao agradecimento eu tenho todo o gosto de ajudar (ou pelo menos tentar), pois quando tenho duvidas também gosto de obter respostas  ;D

Na realidade o que o arduino usa é avr-gcc algo com base *nix, o antigo arduino ou qualquer coisa com serial ou serial via usb é mais simples de usar em linux que em windows porque raramente tens de andar para a frente e para trás com drivers e uma das grandes falhas, é que o novo arduino em vez de usar o usbTTY usa o usbACM coisa muuuuito instavel em linux e é muito facil de deixar de se conseguir programar o uno em linux precisamente por isso.
Quanto as pilhas recarregaveis sempre as achei mais caras que baterias, regra geral têm menos capacidade, duram menos tempo e comparadando com as baterias actuais são regra geral maiores.
Um motor DC funciona com tensão continua(constante) mas a corrente varia.
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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #7 em: 17 de Outubro de 2010, 15:15 »
tudo depende... comprei 4 pilhas AA de 2300mha por 6€ se não estou em erro, dando um total de 4.8v, mais um carregador barato penso que mal chegue aos 20€, acontece que a tal lipo que comprei de 7.4v (2celulas) 1A por 16€ mais carregador... na pratica usei uma forma e outra num carro telecomandado e as pilhas ao fim de 5min ja mal andavam, nunca me permitindo desde inicio por o carro numa subida, com a lipo ele ate sobe defraus, rampas e anda em terra, o melhor é que um dos transitor não gostou de me ver a divertir e decidiu reformar-se  ;D ... quanto a lipo estive boa parte da manha, mais uns testes e ainda se encontra com 7.54v  :D
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Frederico Pereira

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #8 em: 17 de Outubro de 2010, 15:17 »
Pois, porque essas pilhas devem ser tudo menos 2300mAh, se fosse duravam, porque pilhas recarregaveis de marca como já deves ter visto são de 15€ para cima.
Avr fanboy

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #9 em: 17 de Outubro de 2010, 15:20 »
sim, a corrente varia com o objectivo de variar também a rotação...
quanto as pilhas sim são caras mas uma lipo cá em portugal fica muito caro por exemplo http://www.aerokit.net/store/product_info.php?products_id=2696 mais fraca e cara um pedaço
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Frederico Pereira

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #10 em: 17 de Outubro de 2010, 15:21 »
sim Senso, as minhas são de 2300mha mas no desenho... eu compreias no lidl, ou seja motivo de preço... quanto a de "marca" com carregador e tal pode-se sempre contar com 25/30€
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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #11 em: 17 de Outubro de 2010, 21:28 »
Acho que já colmatei algumas das minhas dúvidas. Certamente surgirão muitas mais à medida que começar a brincar.

Para já, então devo comprar o tal Arduino, os motores, as pontes de H... E o resto? Que mais me falta? Não estou a ver como será a base dele.

Obrigado pessoal.
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Nelson de Sousa

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #12 em: 17 de Outubro de 2010, 21:36 »
para base dele podes usar uma tábua fina, ou acrílico, ou como muitos fazem com tapauer ou uma caixa... eu por norma costumo construir o robot com PVC....
de resto para alem do que referis-te necessitas da alimentação (a bateria) e depois algo para ele "ler" e fazer, do género, se construíres só o robot assim ele andará só da forma que memorizes a andar, digamos só faz uma coreografia...
a meu ver o mais simples sempre podes adicionar um modo segue-linha ou ate mesmo fazer um se por o robot a andar conforme uma linha no chão.... assim como podes adicionar outro tipos de sensores e fazer outro tipo de brincadeiras onde se pode aprender muito..
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Frederico Pereira

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #13 em: 17 de Outubro de 2010, 21:48 »
Então, veremos:

- Compro o Arduino;
- Compro os 2 motores + ponte de H;
- Compro suporte de pilhas + pilhas recarregáveis (1,2V), quantas precisarei?
- Faço a base do robot e invento uma maneira de conseguir meter 2 rodas atrás (já sei como fazer);
- Preciso de um equilíbrio à frente, como faço? Não estou a ver como será um robot com 2 rodas;
- Presumo agora que o Arduino precise de ser alimentado pelas pilhas. Ligo ao suporte de alguma forma. Os motores também têm de ser ligados, certo? Tudo ao mesmo suporte de pilhas?

P.S: Ouvi falar que preciso do dobro do torque que penso que preciso. Como calculo o torque? :S

Para já é tudo. Desculpem a maçada. Depois de fazer o primeiro ficamos com outros olhos e tudo fica a fazer mais sentido! :)
Saudações robóticas a todos,
Nelson de Sousa

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Re: [Dúvidas] Iniciação à robótica
« Responder #14 em: 17 de Outubro de 2010, 22:05 »
por mim esta a vontade... eu também gosto de ir ate "ter os pontos nos i´s"   ;D
na placa/base aplicas os dois motores onde estes deverão estar alinhados (como um eixo de um carro) no outro lado (a frente ou a traz dependendo onde apliques os motores) podes sempre por um eixo livre, ou seja  as duas rodas com um eixo mas sempre soltas, podes sempre por um "rolon" (tipo tirar a "bola" de um desodorizante uma vez que este desliza sempre e da para equilibrar o robot), podes aplicar uma roda tipo dos carrinhos de compras, ou ate mesmo arranjar uma roda omnidirecional (sendo esta um pouco carita)...
 
a alimentação sendo a pilhas convém ser superior a 7v (1.2v*6pilhas=7.2v) caso ligues no adaptador dc do arduino, permitindo-se assim também as rodas andarem um pouco mais assim como durar um pouco mais.... mas no caso de queres tudo a mesma tensão basta 4 pilhas (1.2v*4 = 4.8v) uma vez que a tensão recomendada para os micro controladores ser de 5v...
os motores são alimentados pela ponte-h onde esta vai buscar a alimentação directamente as pilhas... 
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Frederico Pereira