LusoRobótica - Robótica em Português
Robótica => Iniciantes => Tópico iniciado por: Ustary em 11 de Outubro de 2010, 20:31
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Ola, em primeiro lugar, excelente site!
vou começa agora a construir o meu primeiro robo, nao conheço ninguem que ja o tenha feito, e estou a faze-lo para AP.
Para este primeiro robot o meu objectivo e fazer um robot telecomandado que se mova com pernas. Vou tentar fazer algo como o RHEX(RHex (http://www.youtube.com/watch?v=pNi2ytOdbTY#))
Por motivos economicos, e para simplificar, nao vou usar um actuador para cada "perna", mas sim um para cada conjunto de 3 pernas.
Para ja, ja decidi que vou usar o arduino, ja sei programar um bocado(se bem que nunca programei em C), e ja estou a correr um simulaçao do robot, para ir adiantando na programaçao, ver caracteristicas necessarias dos motores e patas etc...
Devo dizer que nao sei nada de eletronica. Nunca fiz nada, nao percebo bem, e neste projecto gostaria de minimizar a eletronica...
Para ja as minhas questoes sao: aconselham motores ou servos, qual a melhor maneira de obter input em relaçao ao angulo que as patas fazem?(isto e muito importante para saber quando uma pata dei uma volta completa, e entao mandar a outra rodar). Os servos nao fazem isto sozinhos?
Outra pergunta e: Em termos de debugging, e dificil de mandar output do controlador para o PC, para ter noçao do que esta a acontecer?
Muito obrigado
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Quanto à electrónica necessária, esse não é dos projectos mais complicados ...
Quanto a usares servos ou motores, tens dois tipos de servos: os que têm uma rotação limitada, mas que controlas completamente (penso que não funcionaria para este caso, pois precisas de rotações completas). Os que têm uma rotação completa, só te permitem controlar a velocidade, e a electrónica do servo tenta manter o servo numa velocidade +- constante.
Se usares motores, tens o tacómetro, que podes ligar ao arduino, e através dele e interrupções, consegues saber o número de rotações (a programação é que pode ser mais complicada).
Quanto ao controlo remoto, tens a opção de usar o xbee, ou podes ver este excelente tópico sobre comunicação por IV:
http://lusorobotica.com/index.php/topic,1726.0.html (http://lusorobotica.com/index.php/topic,1726.0.html)
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Xbee sai um bocadinho caro, pois vai precisar de dois, eu optaria por emissor e transmissor rf por serial.
Em termos de debugging no arduino basta fazeres Serial.println("Eu estou!"); Onde quiseres no teu código para saber o que se passa, e meter Serial.begin(9600); no setup e depois é só abrires o monitor serial do IDE do arduino para á medida que o código é executado ele ir enviando as mensanges, para enviar uma variavel usas Serial.println(my_var,DEC) se não me engano, mas nos exemplos do IDE do arduino tens exemplos de comunicação serial e de como a usar, mas qualquer coisa pergunta aqui.
Provalmente servos de rotação continua ou modificados para isso seria o melhor em termos de simplicidade, pois só precisas de um fio para controlar cada servo, e como o cynary disse eles tentam manter a velocidade constante, mas se precisas de feedback da posição das patas, terás de usar encoders e o extra em termos de código que isso tem, assim como de material.
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obrigado pela resposta! em relaçao ao controlo remoto: eu tou a pesnar reutilizar o transmissor e receptor de um carro telecomandado.
Parece que entao vai ser mesmo servos(tema vantagrm de estar desmultiplicado, e menos elwtronica da minha parte... :P)
Encoders sao algo que eu ja tinha visto(os que eu preciso julgo serem "absolute rotary encoders"...) mas que queria evitar por ter medo de programa-los, e implementa-los... parece que afinal nao ha outra hipotese...
Muito obrigado
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Um encoder optico é algo muito simples e a programação tambem é muito muito simples, pesquisa por arduino rotary encoder que tens logo exemplos de como fazer um encoder optico e que código usar para interagir com eles, o problema é que o arduino só tem duas linhas de interrupção e cada encoder precisa de um, logo só podes usar 2 encoders ou então não usar linhas de interrupção mas ai perdes precisão(depende da velocidade dos motores e outras coisas).
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Essa coisa dos encoders tem que ser vista... nao percebi bem o que disseste, mas isso tambem se aplica para os encoders absolutos?
uma outra pergunta: enquanto a minha simulaçao na da frutos, alguem me pode dar alguns numeros, relativos hás specs que devo procurar nos dois servos que vou usar? so para poder ir adiantando trabalho...
obrigado
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Para mim um encoder é um encoder, pode ser mecanico ou óptico, mas em termos de funcionamento e integração com um arduino são precisamente a mesma coisa.
Para te darem informações de servos tens de dar primeiro tu alguma informação, como por exemplo as dimensões que tens disponeiveis, peso pretendido, capacidade das baterias, tamanho das patas,e efectivamente como é que estás a pensar usar só um motor para 3 patas?
Carretos, correia, corrente?
Seja qual for o peso acho que se for um motor para 3 patas então não é qualquer motorzinho que as vai fazer mexer, por outro lado só precisas de dois encoders.
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Quanto ha distribuiçao da energia ainda estou a analisar todas as alternativas, nao sei mesmo...
o robot devera ser parecido com o do video em dimensoes, 40 por 20 cm, com patas de 7/8 cm de comprimento. quanto a peso, nao sei ainda mas estima que fique ha volta dos 2-4 kg?? (posso estar totalmente errado...)
em relaçao has baterias estou disposto a usar as que forem necessarias para os servos.
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Mas os servos que tu precisas depende do peso das baterias e do resto do robot, que se vai ser como o do filme imagino que irá ser em aluminio, ou vai ser plástico?
Então e como tencionas mesmo fazer as 3 patas mexer em sincronia?
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Esquece os encoders, é demasiado complicado para o teu projecto e a maior parte de projectos de aranhas que já vi por aí não os usa, usa apenas servos e assume que são suficientemente fortes para terem executado as ordens que receberam.
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Pois... entao vou ver melhor como e que vou fazer as patas mexer, e os materiais que vou usar, e depois volto a colocar a pergunta... obrigado na mesma.~
Quanto aos encoders, Para este projecto nho um ano, o que significa que enho direito a uma coisa complicada. Alem diss, gostava muito que isto funcionasse bem... Ache que vou mesmo usa-los
Obrigado, voltarei a postar quando tiver uma melho ideia dos pesos, e das mecanicas
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Bom, então se não tens problemas com coisas complicadas, há uma forma bastante mais simples do que encoders para ter feedback de posição, se estiveres a usar servos. Abres os servos e soldas um fio ao pino central do potenciómetro, e esse fio ligas a uma entrada de ADC do microcontrolador. E voilá, aí tens feedback de posição.
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Mas nem todos os servos têm potenciometros de rotação continua, a não ser que saltes logo para servos digitais com encoders incorporados e ai a cantiga é outra, tens servos que só lhe falta tirar cafés, mas tambem vêm com um preço a combinar com todas as funções que trazem.
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Ah!! Não tinha visto o video e tinha ficado com a ideia de que era uma aranha, caso em que não era preciso rotação completa.
Mas será mesmo preciso saber a posição das pernas? Não bastará por exemplo apenas um (ou 2, ou 4?) ponto de controle, um interruptor que envia um sinal sempre que a perna passa naquele ponto.
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OK, do que estive a ver, o meu robot pesara(uma estimativa algo por alto) entre 1 e 4 kg. Tenho dois servos, e visto que o comprimento das patas e 10 cm, necessito de servos com torque entre 5 e 20 kg*cm. Nao quero gastar mais de 20 euros em cada, existem alguns Servos que cumpram estes requerimentos, e tenham o feedback de posiçao de que o NJAY falava?
Ja agora, para a distribuiçao de força acho que vou usar uma corrente, e um eixo com roldanas para cada conjunto de patas(a corrente liga as duas patas que estao do mesmo lado, e a pata do lado oposto esta ligada a um eixo, tambem este ligado a corrente) isto da-me flexibilidade e robustez(flexibilidade porque posso ligar os motores a qualquer uma das 3 patas, ou ao eixo)
Quanto a questao dos pontos de controle, cada vez que a pata passa neles, julgo que 4 deveriam de facto servir(2 deles com 10º de diferença, para saber se a pata esta em posiçao de repouso, e os outros dois com os restantes 175º entre eles, apenas para saber de que lado estava a pata). Mas isto seria de facto mais simples que um encoder de 3/4 bits? a montagem e eletronica parece-me mais complicada, e que tipo de componentes/sensores seriam necessarios?...
Obrigado
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Um encoder é simples de se fazer, simples como quem diz é claro, servos podes ver esta selecção, não são muito baratinhos, mas cumprem os requisitos:
http://hobbycity.com/hobbyking/store/uh_listCategoriesAndProducts.asp?catname=X-Large+Servo+50g%2B&idCategory=291&ParentCat=189 (http://hobbycity.com/hobbyking/store/uh_listCategoriesAndProducts.asp?catname=X-Large+Servo+50g%2B&idCategory=291&ParentCat=189)
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com portes em conta, sem existência de alfandega http://www.giantcod.co.uk/ (http://www.giantcod.co.uk/) no reino unido, tem preços apelativos, de momento encontro-me a aguardar uma encomenda deles....
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Eu usei aquele link como exemplo apenas, aconselho a procurar servos com carretos metálicos,e depois vais ter de os modificar para rotação continua, por exemplo um assim deve aguentar alguma porrada:
http://www.giantcod.co.uk/towerpro-servo-mg995-13kg-torque-p-62.html (http://www.giantcod.co.uk/towerpro-servo-mg995-13kg-torque-p-62.html)
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sim, sem duvida... eu os servos que utilizava nos robôs onde estudava eram com engrenagem metálicas.... sem sombra de duvida que é a melhor coisinha, e se tirar-se o controlo de forma a virar livremente os 360º dando 12v naquilo anda que é uma maravilha, já testado com 18v e sempre a andar em grande ;D
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Não é qualquer servo que funciona com 12v e muito menos com 18v, se for em servos que dizem para usar até 7v o mais certo é dar um motor tostado.
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sim, mas para estas tensões convém é tirar a electrónica, pois este é quem limita a tensão de entrada, uma vez excedida o IC que la se encontra é quem sobre, não o motor (salvo raras excepções creio eu)!!!
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Obrigado pelos referencias! estive agora ver algumas, e devo dizer que parecem muito apelativas!
Queria tambem dizer, que e optimo encontrar uma comunidade tao prestavel e solidaria! muito obrigado, continuem assim!
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em tudo o que poder ajudar cá estarei.... ;)
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Nova pergunta: Acho que vou comprar ja o microcontrolador, para me ir abituando, antes ate de recebr os servos, assim tenho mais tempo para tratar daprogramaçao em si, parece me mais acertado. A unica coisa que preciso de comprar e o Aruino DuelMilnova? as baterias eu arranjo, a minha pergunta é: aquela placa já faz tudo o que tem a ver com o controlo de input e output?(desde que use servos e nao DC Motors) e já agora, a placa traz algum tipo de "instruçoes", ou referencias que me possam ajudar a começar a usa-le?
obrigado
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ora vejamos o Arduino a respeito de Input por exemplo bastam sinais, ou seja algo que não exceda os 5v e quanto a consumo é praticamente nulo, quanto a saídas se for para ligar um led podes ligar mas este convém ter uma resistência por norma, quando a servo se for mesmo ainda servo podes ligar o sina directamente mas o mais aconselhado é com uma resistência também , mas no caso de ligares um motor (ou servo sem o controlo) convém ligar uma ponte-h ou pelo menos um transitor, pois o Arduino assim como os restantes não conseguem debitar corrente para alimentar um motor (por norma a saída de cada micro ronda os 20mA se não me engano, sendo só então mesmo um sinal a saída)...
quanto ao Arduino só convém veres é se já traz cabo ou não para depois de o teres não ficares só a olhar para ele, mas certamente que alguém confirmara isso em breve ;)
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O arduino não trás o cabo USB, mas isso arranja-se de uma impressora, um modem, etc. Quanto a "referências" para o arduino podes encontrar aqui: http://makebits.net/ebook-getting-started-with-arduino/ (http://makebits.net/ebook-getting-started-with-arduino/) e se pesquisares no forum existem muitas mais.
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O cabo é um USB com ponta macho B.
Manual manual em livro podes comprar, mas para que gastar dinheiro quando tens a lusorobótica para tirar as tuas duvidas, tens alguns tutoriais sobre o arduino no forum e sobre o micro-controlador usado nele, o atmega328p, e depois tens o site do arduino, que é
www.arduino.cc (http://www.arduino.cc) que tem o seu grande forum tambem e as secções reference e playground onde podes encontrar muita coisa, e por fim tens sempre a opção de procurar no google o que queres, por exemplo:
arduino servo, arduino dc motor, arduino leds, arduino qualquer coisa e quase sempre tens o que precisas, crias um tópico nos projectos e nós no que pudermos tambem te ajudamos.
Só uma coisa, começa pelo básico, não é pelo simples é pelo básico mesmo.
Aprende a meter um led a piscar, depois dois ou três leds, depois aprende a criar funções, mete os leds a piscar com funções, vai aprendendo porque só sabendo como fazes tijolos é que fazes uma casa.
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Só para deixar bem claro ao Ustary que, ao usar servos, é preciso efectuar algumas alterações mecânicas para que estes possam rodar 360º sem limites (é a isso que nos referimos quando falamos em "modificar para rotação contínua"). Também podes comprar servos já modificados para rotação contínua, mas só conheço 2 modelos e são básicos, com engrenagens de plástico e um torque (força) básico. Depois de modificados para rotação contínua, continuas a ter que resolver o problema de saber onde anda o eixo. A vantagem dos servos é que já têm alguma electrónica lá dentro e basta um fio ligado directamente ao microcontrolador para controlar o servo (pode rodar para ambos os lados e com velocidade variável).
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Ok, e exactamente pelo basico que quero começar! Quanto ao cabo, acho que deve ser o cabo que eu tenho para um disco rigido externo que uso, um USB um bocado po gordo... E quanto aos servos de rotaçao continua, ja sabia que iria necessitar de os alterar, encontrei um tutorial simples sobre isso no site robotsociety, onde explicam bem.
Ja agora, ha alguns servos que nao sejam modificaveis? Ou estou ha vontade para comprar o que melhor se adequar as caracteristicas que procuro?
Obrigado
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Ok, tentei comprar o Arduino duemilanove(parece-me a melhor escolha), mas esta sem stock na lja da lusorobotica...
Alguem me sabe dizer quanto tempo ate voltar a estar em e stock outra vez? ou entao, onde posso comprar um arduino duemilanove por um preço semelhante(incluindo portes de envio)?
Obrigado
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Arduino duemilanove nunca mais pois foi descontinuado e agora arduinos oficiais só o mega e o uno.
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Entre comprar o deumilanove o uno ha grandes diferenças?
Ja estive a pesquisar, e o que percebi e que o uno ainda nao esta muito testado nem nada, alem disso, tem o mesmo suporte? ou menos?
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A diferença entre os dois é o chip que converte os dados do cabo usb para serial, que é uma maneira diferente de transferir a informação para o micro-controlador que está no arduino, que é um atmega328p da atmel.
Se usas windows é precisamente a mesma coisa que usar um duemilanove.
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Ok, recebi o meu UNO 4ª feira. Ja tenho o input de RF a funcionar, usei um transmissor e receptor de um carro telecomandado, e na programaçao, usei o interface de interrupts externos que o arduino tem. Tambem ja pus servos a mexer(nao me pareceu complicado, usei um servo tambem do carro telecomandado, pois ainda nao comprei os meus servos definitivos, mas em termos de programaçao nao me pareceu um problema de todo). Tirando a mecanica toda do trabalho, ja so me falte tratar mesmo de saber a rotaçao das patas. Pelo que estive a ver, poderia fazer o meu proprio encoder usando 2 LDRs, ou sensores de pressao (4 alias, pois preciso de 2 encoders iguais...) e montar uns circulos codificados no eixo, tal como foi sugerido.
Qual é a dificuldade disto? e dificil polo a trabalhar? e ja agora, o que e melhor: LDR com LEDS ou sensores de pressao, e um circulo de madeira com gravuras(para simular o Preto/Branco)?
Obrigado
PS: o meu codigo respectivo ao Input do telecomando foi baseado num post no forum do Arduino, e se alguem quiser estou mais que disposto a partilhar o meu Setch/Codigo.
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Para encoders o melhor será será emissores e receptores infra-vermelho por ser mais imune á ilumincação, e porque detectam muito bem diferenças de preto e branco, enquanto que LDR's nem por isso.
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Antes de comprar os sensores, estive a pensar. Nao seria possivel fazer isto, usando apenas materias condutores/nao condutores no disco, e ter uns fios a tocar lá? assim via se naqueles pins havia corrente ou nao. Isto em vez dos sensores...
obrigado
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Isso seria com escovas, para alem de teres de garantir que tens sempre bom contacto, irás ter MUITO ruido por serem contactos metálicos rotativos e terás de fazer o debounce do que lês desses contactos, e assim usar isso numa interrupção iria ser a desgraça.
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eupoderia passar sem as interrupcoes, programava tudo para funcionar no loop... mas nao e possivel criar uma coisa deste genero estavel e solida?
obrigado
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Não, um interruptor metálico, tenha molas ou não, vai apresentar sempre tendencia para oscilar quando é activado, se usas no loop podes falhar um estado da posição das pernas, dai se usar coisas ótpicas e interrupções, isso com leds IR ou vermelhos e sensores IR fica baratissimo, tipo uns 20 centimos que seja para ca led.
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Obrigado, parece que depois vou ter que ver IV entao.
Uma outra pergunta, ha algum sitio onde possa comprar rodas dentadas, correntes(tipo de bicicleta) e HDPE?? nao sei mesmo onde procurar...
obrigado
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Se for de bicicleta vais a uma oficina/loja de bicicletas e motorizas que costumam haver um pouco por todo o lado.
O que é HDPE?
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HDPE e um tipo de plastico acho eu... vi num site e parece muito bom para robots...
Obrigado
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Tens acrilico, e penso que HDPE é PVC expandido, e uma placa gigantesxa disso no aki são 4€ ou 5€, procura em aki, bricomarches, izi, que algum deles de certeza que tem.
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Ola outra vez. Depois de muita pesquisa sobre a parte mecanica, ja tenho mais algumas perguntas.
Em primeiro lugar, devido ás dificuldades mecanicas que seria, decidi usar 4 motores, em vez de 2. Nos meus testes com os servo que tenho em casa usei o arduino com a librarie ja incluida de servos para o controlar. Usando alimentaçao externa, nao deve haver nenhum problema a controlar 4 motores pois nao?
Segundo, depois de muita procura no assunto, finalmente encontrei uma loja que vende carretos e correntes(April, em benfica) Fui la, e comprei apenas um carreto para fazer uns testes. Cada carreto vai estar montado a um servo, e a um eixo, mas o carreto apenas tem 1 buraco no meio, no qual nao da para montar nada com muita seguramça... Sera que super cola, e um eixo apertado chega (Estou a falar de 10 kg cm de torque)? se nao, os soldadores usados em eletronica chegam para pingar estas pecinhas (ja agora, sao feitas de aço) ?
Senao, conhecem alguma loja que venda eixos, e este tipo de encixes?
Muito obrigado
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Não sei como são os carretos nem que diametro tem o furo no meio, mas suponde que o furo seja de 8 ou 10mm, deverias arranjar um varão metálico do diametro do furo, e numa extremidade do varão colocavas o carreto facejado com a ponta do varão e davas um pingo de solda do varão ao carreto (caso o carreto seja metálico é claro), na outra extremidade arranjavas uma cruzeta metálica e soldavas essa cruzeta a ponta do varão e depois era so aparafusar a cruzeta do varão a cruzeta do servo.
Cumprimentos...
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Solda seria a melhor maneira claro, mas nao tenho maquina de soldar, e nao me lembro de ninguem que tenha. Talvez consiga emprestada um daqueles ferros usados para soldar circuitos eletronicos, mas isso é suficiente para soldar aço?
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não tem ai nenhuma serralharia, ou oficina de carros a sua beira??
é ir lá e pedir para lhe darem 2 pingos de solda ;)
Cumprimentos..
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Carretos de ferro, servos no melhor dos casos têm carretos de bronze, não vais soldar isso nunca na vida, quer dizer, podes soldar com uma liga de prata, mas precisas de desmontar os servos e depois de soldado já não vais conseguir montar o servo porque o carreto não passa pelo buraco da caixa do servo, super-cola não aguente muito tempo com esse torque todo.
Talvez servos com carretos metálicos e usando aquelas peças que se prendem no eixo do servo usar uma redonda ou em cruz e mandar furar o carreto e passar 4 parafusos a segurar o carreto á peça do servo, mas só vendo a coisa em si, e o plástico poderá eventualmente partir.
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Para soldar ferro precisas de um aparelho de soldar de electrodes, mas peças desse tamanho o melhor é mesmo TIG, ou MIG que é mais comum nas oficinas, mas como é que soldas ferro a bronze, o bronze evapora com o calor gerado ao soldar o ferro.
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Ah bom, lol eu pensava que era um carreto exterior que iria ligar ao servo...
sendo assim o senso tem toda a razao...
eu julguei que fosse um carrecto que iria ligar ao eixo do servo...
Cumprimentos..
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Parece que vou ter que procurar uns encaixes metalicos, e uma oficina entao...
Ja agora, qual seria a melhor maneira, para ligar um servo directamente a um eixo? (como se o eixo sai-se do servo...)
Existe alguma maneira facil de fazer isto?
Muito obrigado pelas respostas
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O mais simples é usar as peças de plastico que o servo trás e prender lá um eixo ou um carreto, mas porque é que não ligas cada perna directa ao servo?
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Nao posso ligar as pernas directas ao servo porque o servo esta no interior, a perna esta a uns quantos centimetros dele...
Obrigado
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Legal va em frente eu tambem estou tentando fazer o meu mais simples
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Ok, aqui vai o ponto da situação: Ainda só tenho 2 dos servos, mas estes já funcionam, e já estão montados. Tentei fazer os encoders com contactos metálicos, mas não funcionou muito bem. Por vezes o debounce de software era suficiente, mas os contactos estavam sempre a sair do sitio e perder elasticidade...
Quere então passar para sensores ópticos ou de infravermelhos, o problema é: a única coisa que conheço deste género é o LDR (um bocadito caro) e também cada LDR necessita de 1 pino analógico, eu irei precisar de 8 sensores, e só há 6 pinos analógicos.
Existe algum sensor de IV que dê para este efeito? Existe alguma maneira de usar este sensor com pinos digitais e não analógicos?
Muito obrigado
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Podes sempre usar um multiplexer analógico e ligas 8 sensores analógicos a uma unica entrada analógica, tambem tens ADC's externas, por exemplo a MCP3208, que é uma ADC de 12 bits e 8 entradas.
LDR's são caros?!
Para o que queres, provavelmente led's IV e um circulo com traços brancos e pretos será o melhor pois podes fazer um encoder de quadratura, se procurares no google por homedade IR encoder deves encontrar tutoriais sobre o assunto.
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podes sempre usar estes GP1S53VJ000F (http://ptrobotics.com/product.php?id_product=296)
Não sei se estes são os mais adequados, mas algo deste género pode servir. tem saida digital (vi o datasheet na diagonal mas acho que nao tou errado)
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Para simplificar o projecto decidi fazer os encoders com apenas 1 bit. Isto diminui o numero de sensores de 8 para 4. Ossensores que estou a usar são ldrs e um led, cuja luz é interrompida por um disco codificado. O problema é que assim só sei se a pata se encontra na posição de repouso ou não, logo não sei para que lado está desta posição. O robot ao manter-se de pé fazia força até encontrar a posição de repouso, mas como agora não sabe se está à esquerda ou à direita desta posição, terá que fazer força sempre no mesmo sentido. o problema é que se a pata se move apenas um bocadinho para o lado errado, terá que dar uma volta completa até estar de novo na posição certa...
Alguem tem alguma ideia ou sugestão para resolver este problema?
Muito obrigado
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O que estás a usar não é um encoder então mas um simples interruptor, porque um encoder permite contar interrupções de luz, e podes contar para a frente e para trás..
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peço desculpa. Mas não se chama encoder absoluto a um mecanismo que permite obter o anglo de um dado eixo um encoder? o que eu falo é do tipo absoluto...
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Da maneira que falas não és capaz de obter o angulo, pois se tens de dar uma volta para andar um passo para trás, porque não andas simplesmente para trás?
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um encoder absoluto permite te saber em que angulo se encontra.. o encoder incremental so te permite saber que algo se encontra a rodar.. podendo saber ou nao a direcçao