Robô carro programado com arduino

Lu Vellasco · 11 de outubro de 2016

Olá à todos!

Sou iniciante no mundo da Robótica e preciso fazer um projeto que para mim é complexo.

Tenho um veículo explorador de marte que vou deixar a imagem em anexo. Quero programá-lo com Arduino para que ele ande até um semáforo (no caso eu quero programar no Arduino um determinado tempo para o carro andar) e pare no semáforo vermelho por um tempo determinado. Voltando depois a andar, quando o sinal abrir. Ele andaria ao estímulo da luz solar, mas o Arduino é que ajudaria em todo processo de parar e andar quando deve.

O coordenador de curso de Robótica que sugeriu o projeto me passou um esquema onde a placa solar ficaria conectada à protoboard, que teria fios longos conectados diretamente ao carro, enviando as informações para ele. A protoboard por sua vez estaria conectada ao Arduino.

Eu não sei se fui clara em toda explicação, mas espero que sim!
É possível executar este projeto? Como posso fazê-lo?
Aguardo ansiosamente o retorno de vocês!

aphawk · 11 de outubro de 2016

@Lu Vellasco ,

Bem-vinda ao CDH !

Não pense que é complexo, é que você ainda não pensou nele em partes separadas... dividir um problema grande em vários problemas menores ajuda muito !

O primeiro passo é detalhar bem o hardware, digo os motores ( ou motor ) que tem nesse carrinho ( tensão e corrente), quais os sensores que voce irá usar ( existem sensores de cor, sensores de distância, enfim... ) , qual a energia que essa sua célula solar pode fornecer ( tensão e corrente ) , e com isso pode desenhar a eletrônica que terá de ser acrescentada a essa protoboard.

Precisa também definir como será feita a chegada do carrinho ao farol ( como saber que chegou no farol ??? Vai ter algum tipo de indicação ? ) para saber aonde parar o carrinho e esperar....

Até esse ponto eu posso te ajudar.

Já na programação, eu não programo nem em C e nem no Arduíno, mas posso te ajudar no que que o programa teria de fazer.

Esperamos que outros usuários possam te ajudar ao longo do desenvolvimento.

Paulo

Lu Vellasco · 11 de outubro de 2016

@aphawk Muito obrigada pelas boas vindas, Paulo! E claro, pela resposta.
Como na caixa do carrinho não tem as especificações técnicas de corrente e tensão, eu liguei pra lá e pedi que me enviassem, estou aguardando retorno do fabricante. Assim que eu tiver, coloco aqui. A única coisa que sei é que o painel solar é capaz de fornecer energia suficiente para acionar o micro motor de redução, com caixa de engrenagens embutida.

Quanto à sensores a princípio eu não usaria nenhum. O carrinho saberia que chegou ao farol por um tempo programado pelo Arduino para ele andar. Tempo que coincidiria para chegar até o semáforo.

aphawk · 11 de outubro de 2016

@Lu Vellasco ,

Ok, então é algo bem mais simples do que pensei.

Só tem um único motor. Sua ideia é acionar esse motor por um certo tempo, desligar, esperar passar outro certo tempo, e ligar novamente por um certo tempo, é isso ?

Se for só isso, nem precisa esperar pelos dados do motor e da célula solar. É só usar um pequeno relé acionado pelo Arduíno e que permitir que a alimentação vinda da célula solar chegue ao motor.

Eu havia pensado em uma maneira de alimentar também um Arduíno Nano, configurado para baixa velocidade e com todas as economias de energia possíveis, a partir da mesma célula solar. Mas já ví que não é esse o objetivo.

Paulo

.if · 11 de outubro de 2016

Se por tempo atende suas expectativas, tudo bem mas...

A ideia do sensor de cor penso ser mais curiosa. Seu carrinho ficaria meio "sincronizado" com o semáforo. O provável chato seria algum ajuste da sensibilidade e tal (nunca mexi com sensor de cor. Ou seja cor... não). Mas (sempre tem um) você pode "enganar" o sistema p.ex. junto com os leds coloridos do semaforo, um emissor de i.r. (talvez até um velho controle remoto adaptado) e no arduino, um receptor. Pra cada cor, um padrão de dados emitidos por i.r. faz seu sistema se comportar de uma forma. Aumentam as possibilidades. Mas (sempre tem um.. retorno) ...

Se por tempo atende suas expectativas, tudo bem ...

Enfim... foi só uma ideota...

ah sim.. também não programo na linguagem do arduíno

Lu Vellasco · 11 de outubro de 2016

@aphawk Paulo, a proposta do projeto é exatamente esta! Do motor acionar por um tempo, desligar e depois ligar novamente. Mas aí deixa eu reforçar uma coisa: O painel solar não estará ligado ao carro e sim ligado à protoboard. Portanto acredito que o uso de relé não se aplica neste caso.

aphawk · 11 de outubro de 2016

@Lu Vellasco ,

Na verdade tem de usar alguma maneira de interromper a alimentação do motor, concorda ?

Hoje, da maneira que está, mesmo que seja na protoboard, os dois terminais do motor estão ligados aos dois terminais do painel solar !

Eu abriria o positivo que vai ao motor, e passaria ele em série com dois terminais do relé.

Assim, quando o Arduino acionar a saída digital onde está o relé, ele vai acionar e ligar os dois terminais, e a corrente vai chegar no motor e ele vai andar.

Paulo

Lu Vellasco · 11 de outubro de 2016

@Isadora Ferraz Isadora, muito obrigada por sua contribuição em minha postagem! Suas ideias me atenderiam muito bem, porém não viabilizo o uso de sensores neste projeto. Quero a execução de forma simples.

adicionado 5 minutos depois

@aphawk Certo. É uma ótima ideia, Paulo! Vou considerar o uso de relés, então.

Mas deixa eu te perguntar uma coisa: Se ainda assim eu não usar o relé e programar em C no Arduino com comando DELAY, INPUT e OUTPUT, você acha que seria possível com isto fazer o motor parar? Eu conheço estes comandos, mas não sei se utilizá-los neste caso consigo o resultado esperado, do motor parar e andar.

aphawk · 11 de outubro de 2016

@Lu Vellasco ,

Sim, você consegue controlar o motor através das saídas digitais do Arduíno, mas precisa de algum elemento que possa controlar a corrente fornecida ao motor, e isso é tarefa para componentes mais parrudos ... As saídas do Arduíno suportam pouca corrente, e só trabalham com tensão baixa, entre 0 e 5 Volts no máximo.

Poderia controlar o motor utilizando um MosFet, ligado diretamente na saída do Arduíno, mas não sei se vai ter tensão suficiente para permitir um funcionamento adequado do Mosfet, então prefiro o caminho mais seguro ...

Para evitar qualquer perda de tensão nos motores, e sabendo que tudo vai ser controlado por um Arduíno alimentado por uma tensão externa, a melhor escolha é um simples relé!

Você vai usar um transistor pequeno ligado na saída do Arduino para acionar o relé. Quando a saída digital do Arduino for para o nível lógico 1 , o transistor irá conduzir, fazendo o relé fechar o contato e assim o motor vai girar.

Para parar o motor, basta fazer na saída digital o nível lógico 0.

Use este circuito :

R1 pode usar um resistor de 2k2.

O relé é aqueles pequenos, com bobina de acionamento com 5 Volts.

O diodo pode usar um 1N4001.

Espero que sua fonte de alimentação de 5 volts seja boa...

Se tiver disponível uma fonte de 12V, pode usar o mesmo circuito, mas com um relé de bobina de 12V , ok ?

Paulo

aphawk · 12 de outubro de 2016

@Isadora Ferraz ,

Você também gostou da ideia de detectar o sinal vermelho, não é ?

Eu também já tinha pensado em fazer a coisa bem mais realista, dá para notar pela minha primeira resposta né kkkkkkk

Já pensou nas possibilidades :

1 - Um sensor de linha para fazer o carro andar em linha reta na pista ( com dois motores... ).

2 - Um sensor de distância por ultra-som para detectar a distância para posicionar o carrinho no semáforo.

3 - Um sensor de cor para detectar um Led de alta luminosidade, permitindo ao programa responder de acordo com a cor Vermelha ou Verde.

4 - Usar Logic Mosfet para acionar os motores.

5 - Uma célula solar um pouco maior para alimentar um Arduíno Nano com clock baixo para baixo consumo, e o carrinho seria autônomo, sem precisar de fios longos e fonte de alimentação externa.

Aí sim, seria um projeto que eu esperaria de um curso de robótica...

Mais uma vez, Isadora, me decepciono com o Ensino Brasileiro como um todo...

@Lu Vellasco ,

Desculpe eu escrever isso logo acima, sei que você, como aluna, não tem nada a ver com o motivo de minha crítica, mas acho que você percebe que o problema proposto seria muito mais interessante e lhe traria muito, mas muito mais, conhecimento sobre Robótica, se houvesse uma exigência maior por parte da Escola.

Esse carrinho, que a Modelix chama de "Explorador de Marte" , é uma vergonha ... poderia ter mais uns 4 motores, mover mais coisas, aí sim poderíamos fazer algo que vagamente lembrasse um dos jipinhos que a NASA colocou lá...

Espero sinceramente que ao longo do seu curso você tenha a oportunidade de usar coisas que são mesmo usadas no mundo real, como os sensores que mencionei acima. Pois isso que te propuseram como uma tarefa, falando de situações como andar até um farol, esperar mudar, e depois continuar, dá uma impressão de algo realista, mas quando te pedem para fazer apenas baseado no tempo, tirando todas as coisas que acontecem no mundo real, é menosprezar a capacidade que vocês, alunos de robótica, tem dentro de vocês e que te impulsionou a estudar essa matéria !

Já pensou ter o conhecimento para participar de algo assim :

https://en.wikipedia.org/wiki/NASA_Human_Exploration_Rover_Challenge

Repare que isso é um desafio para alunos de faculdade nos USA !

Aqui no Brasil, temos alguns bons projetos, como este aqui :

http://g1.globo.com/sp/campinas-regiao/noticia/2016/07/alunos-da-unicamp-conquistam-1-lugar-em-competicao-de-robotica.html

Espero que isto te incentive a sempre querer chegar mais longe, sempre fazer algo melhor do que os professores te pedem, pois só assim você vai ultrapassar a mesmiçe que tem por aí, e ser uma profissional disputada pelo mercado, ou até ser convidada para ir trabalhar em outros países !

Vá em frente, não se contente com pouco, exija sempre mais de você e de seus professores !

Paulo

.if · 13 de outubro de 2016

é isso aí paulão! O desafio dela é simples d+ e penso que até dispensaria algo 'inteligente' por isso nossa proposta (bem alinhada) do uso de sensores e fazer 'saltar os olhos' do professor e público. Mas pode ser também que ela queira apenas "ficar livre" desta (interessante) matéria o mais rápido possível pois tem outros propósitos na vida (isso é normal), aí... o caminho mais fácil...(não leve pro lado pessoal. foi só uma generalização!)

Sobre mosfet... penso ser o mais indicado do que relé. Menor, mais leve e etc. Sobre tensão insuficiente no gate...Sua colocação faz sentido mas (que bom que as vezes sempre tem mais um mas) ... tem solução minimalista (minha, mesmo!, 100% original que usei num projeto há alguns anos e com sucesso total). Mas como penso que a guria não deve implementar isso, permito-me não divulgar (a não ser que insista muito muito muito)

Lu Vellasco · 2 de novembro de 2016

@Isadora Ferraz @aphawk Gente, muito obrigada por tentarem me ajudar neste projeto doido! Como vocês haviam me dito por algumas vezes, é algo muito superficial. Eu abri mão deste projeto e decidi fazê-lo futuramente de forma melhor: Com uso de sensores, relés e o que mais for. Vou estudar sobre o uso desses elementos e aí sim volto neste projeto. Mas muito obrigada de verdade!