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• Dependendo da aplicação do Robô ele 
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Rodas / E...
Surgimento da robótica 
• A robótica móvel surgiu no período a 2º 
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Robótica pedagógica 
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montagem e a programação de robôs para a 
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Veículo Submarino Operado Remotamente 
( ELETRONORTE / FUNAFGS / IESAM – Brasil, 2007 )
Plano da oficina 
Introdução 
• O que é o Arduino? 
• Hardware 
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Eletrônica básica 
• Circuito elétrico 
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• Propor projetos para que possam desenvolver 
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Amazônia 
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Introdução 
• O que é o Arduíno? 
• É uma plataforma de prototipagem eletrônica, permiti 
o desenvolvimento de controle de...
Tipos de Arduíno
Clones – “open source”
Hardware
Hardware
Componentes (Shields, sensores, 
interruptor)
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interruptor)
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interruptor)
Alimentação 
• O Arduíno deve ser alimentado com uma tensão 
de no mínimo 7 Volts e no máximo 35 Volts e 
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Alimentação 
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C/C++ 
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Lúdica Scratch / Byob 
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Comunicação com arduino 
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Eletrônica básica 
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Eletrônica básica 
Servor motor 
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  1. 1. Universidade Federal Rural da Amazônia Licenciatura em Computação Robótica educativa utilizando linguagem de programação lúdica Rodrigo Moraes Barbosa Emerson Clay Oliveira
  2. 2. Robótica • Robótica é um ramo educacional e tecnológico que engloba computadores, robôs e computação, que trata de sistemas compostos por partes mecânicas automáticas e controladas por circuitos integrados, tornando sistemas mecânicos motorizados, controlados manualmente ou automaticamente por circuitos elétricos.
  3. 3. Robótica • Hoje em dia os robôs tem sido usados para realizar diversas tarefas, onde exige esforço físico, trabalho repetitivo, resistência, riscos de vida, ambientes inacessíveis ao ser humano etc. Robôs de fabricas Robô pesquisador em Marte Robô Anti-Bomba
  4. 4. Tipos de Robôs • Dependendo da aplicação do Robô ele apresenta características próprias. Móvel / Manipulado / Reconfigurável Pode se deslocar Controlado pelo homem controle autônomo e pode enfrentar diversas variações de ambientes.
  5. 5. Tipo de Robôs • Para realizar determinadas ações na maioria das vezes necessitam de um meio de deslocamento. Rodas / Esteiras / Pernas / Hélice Robô de rodas feito com CD Robô com penas Robô ASIMO (HONDA – Japão, 2009) Robô com garras e esteiras Drone Veículo Aéreo Não Tripulado
  6. 6. Surgimento da robótica • A robótica móvel surgiu no período a 2º guerra mundial, através de pesquisas dos lançamentos dos mísseis e foguetes não tribulados e manipulados. Robô Móvel LUNOKHOD Луноход U.R.S.S. (atual Rússia), 1970.
  7. 7. Surgimento da robótica
  8. 8. Robótica pedagógica • É multidisciplinar, estuda a elaboração, a montagem e a programação de robôs para a execução de tarefas através do controle de um computador ou de forma autônoma. • Interligar a prática com teoria, estimula o trabalho em equipe e a capacidade de solucionar problemas. • Estimula senso crítico, criatividade e exposição de pensamentos e o raciocínio lógico.
  9. 9. Robótica pedagógica com sucatas
  10. 10. Robótica pedagógica com sucatas
  11. 11. • ‘ Robótica pedagógica com sucatas
  12. 12. Robótica pedagógica com sucatas Veículo Submarino Operado Remotamente ( ELETRONORTE / FUNAFGS / IESAM – Brasil, 2007 )
  13. 13. Plano da oficina Introdução • O que é o Arduino? • Hardware • Componentes (Shields, sensores, interruptor) • Alimentação • Entradas e Saídas - Portas analógicas e digitais
  14. 14. Plano da oficina Programação • Programação conceitos • Introdução a Lógica • C/C++ • Lúdica Scratch / Byob • Comunicação com arduíno (Firmware + IDE software) • Comunicação Scratch ou Byob com arduíno
  15. 15. Plano da oficina Eletrônica básica • Circuito elétrico • Resistores • Diodos • Transistores • Ponte-H e alimentação • Protoboard • Motores
  16. 16. Plano da oficina • Prototipagens • Propor projetos para que possam desenvolver soluções de problemas ou necessidades da população. • Utilização de sucatas eletrônicas • Montagem mecânica • Montagem eletrônica • Testes • Resultados
  17. 17. Universidade Federal Rural da Amazônia Licenciatura em Computação Robótica educativa utilizando linguagem de programação lúdica Rodrigo Moraes Barbosa Emerson Clay Oliveira
  18. 18. Introdução • O que é o Arduíno? • É uma plataforma de prototipagem eletrônica, permiti o desenvolvimento de controle de sistemas interativos, de baixo custo. • Possui (software, bibliotecas, hardware) é open-source. • Sua plataforma é composta essencialmente de duas partes: O Hardware e o Software. • Foi desenvolvido por: Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis, na Itália, em 2005; Todo o projeto é aberto: open source hardware and software; Mas a marca Arduíno e registrada
  19. 19. Tipos de Arduíno
  20. 20. Clones – “open source”
  21. 21. Hardware
  22. 22. Hardware
  23. 23. Componentes (Shields, sensores, interruptor)
  24. 24. Componentes (Shields, sensores, interruptor)
  25. 25. Componentes (Shields, sensores, interruptor)
  26. 26. Alimentação • O Arduíno deve ser alimentado com uma tensão de no mínimo 7 Volts e no máximo 35 Volts e uma corrente mínima de 300mA. O sistema regulador do Arduíno regula a tensão de entrada para duas saídas: 5 Volts e 3,3 Volts. • Quando ligamos na porta USB ele é alimentado diretamente pelo cabo que transmiti a tensão necessária, também podemos ligar uma fonte externa que já forneça a tensão certa.
  27. 27. Alimentação • Quando criamos projetos em que não desejamos que o Arduíno fique ligado diretamente no computador ou cabos devemos utilizar uma bateria forneçam tensões entre 7-12 V, pois ele possui um regulador de tensão. (ele consegue funcionar com tensões entre 6 e 20V,mas não e recomendado) podemos então combinar pilhas em série, utilizar uma bateria s de 9v ou baterias de carros, motos e no-breaks (12V).
  28. 28. Alimentação
  29. 29. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais • O chip ATMega8 possui 28 pinos de conexões elétricas, 14 de cada lado. É através desses pinos que podemos acessar as funções do micro controlador, enviar dados para dentro de sua memória e acionar dispositivos externos.
  30. 30. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais • 14 pinos digitais de entrada ou saída (programáveis) • 6 pinos de entrada analógica ou entrada/saída digital (programáveis) • 5 pinos de alimentação (gnd, 5V, ref analógica) • 1 pino de reset • 2 pinos para conectar o cristal oscilador
  31. 31. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais
  32. 32. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais • Entrada digital e analógica Podemos utilizar como entrada digital os 14 pinos digitais e mais 6 pinos analógicos. Quando um pino é programado para funcionar como entrada ele efetua uma leitura, por exemplo, um pino está alimentado com 0 (zero) ou 5V essa função identifica se um botão está pressionado, ou se um sensor está "sentindo" alguma coisa.
  33. 33. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais • Esta função de entrada digital apenas entrega 0 ou 1, sem tensão ou com tensão. • Não sabemos quanta tensão está sendo aplicada no pino.
  34. 34. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais • Nesse caso utilizamos uma entrada analógica diferente de uma entrada digital a entrada analógica é capaz de medir a tensão aplicada. Através da entrada analógica, conseguimos utilizar sensores que convertem alguma grandeza física em um valor de tensão que depois é lido pela entrada analógica.
  35. 35. Entradas e Saídas – Portas analógicas e digitais • Saídas digitais Como saída o pino libere 0 volts ou 5 volts, com um pino programado como saída digital, podemos acender um led, ligar um relé, acionar um motor, dentre diversas outras coisas. O arduíno aceita no máximo 20 saídas digitais.
  36. 36. Programação • Programação conceitos • Programação é uma sequência de algoritmos para realizar uma tarefa ou resolver um problema • Um algoritmo é, num certo sentido, um programa abstrato — dizendo de outra forma, um programa é um algoritmo concretizado. Os programas são visualizados mais facilmente como uma coleção de algoritmos menores combinados de um modo único.
  37. 37. Programação
  38. 38. Introdução a Lógica • Para Aristóteles, a Lógica não era uma ciência teórica, prática ou produtiva, mas, sim, um instrumento para todas as ciências. • A Lógica é a análise de métodos de raciocínio”. No estudo desses métodos a Lógica está interessada principalmente na forma e não no conteúdo dos argumentos. • Ex. Todo X é Y. Z é X. Portanto Z é Y. • O aprendizado da Lógica auxilia os estudantes no raciocínio, na compreensão de conceitos básicos, na verificação formal de programas e melhor os prepara para o entendimento do conteúdo de tópicos mais avançados.
  39. 39. Introdução a Lógica • Estudo do raciocínio; • Estudo do pensamento correto e verdadeiro; • Regras para demonstração científica verdadeira; • Regras para pensamentos não-científicos; • Regras sobre o modo de expor o conhecimento; • Regras para verificação da verdade ou falsidade de um pensamento.
  40. 40. C/C++ • C++ é uma linguagem de programação de uso geral, é considerada de médio e alto nível, pois combina características de linguagens de alto e baixo nível.
  41. 41. Lúdica Scratch / Byob • Linguagem de programação lúdica é uma linguagem bem simples com interface gráfica, onde qualquer pessoa consegue desenvolver projetos interativos sem necessariamente ter conhecimento em programação de computadores. • Por não exigir o conhecimento prévio de outras linguagens de programação, ela é ideal para pessoas que estão começando a programar e foi desenvolvida para ajudar pessoas acima de 8 anos no aprendizado de conceitos matemáticos e computacionais.
  42. 42. Lúdica Byob • Snap byob 4.0
  43. 43. Lúdica Scratch • Scratch 2.0
  44. 44. Comunicação com arduino (Firmware + IDE software ) • Firmware – é um software que é carregado na memória do micro controlador e fica gravado na memória ROM (memória de leitura) que é executada quando recebe energia. • IDE - software e ambiente de desenvolvimento do Firmware. O ambiente de desenvolvimento do Arduino é um compilador gcc (C e C++). • As funções da IDE do Arduino são: Permitir o desenvolvimento de um software e enviá-lo à placa para ser executado.
  45. 45. Comunicação com arduino (Firmware + IDE software )
  46. 46. Comunicação Scratch ou Byob com arduíno • A comunicação do Scratch e Byob com o Arduino, se dá através de um protocolo de comunicação que transcrever os comandos da linguagem lúdica em linguagem C++ que e interpretado através da biblioteca Firmata contida no IDE Arduíno.
  47. 47. Eletrônica básica • Circuito elétrico
  48. 48. Eletrônica básica • Circuito elétrico • Exemplo de um circuito no arduíno. • O pino 12 vai para “nível alto”, ou seja, ele fica com 5V, nele foi ligado um RESISTOR+LED, que fecha o circuito no pino GND (0V). • A corrente só existirá se houver diferença de potencial elétrico (diferença de tensão) entre pontos do circuito: 5V – 0 =5V
  49. 49. Eletrônica básica • Resistores • Um dos componentes mais versáteis em eletrônica, os resistores têm por finalidade oferecer uma resistência à passagem da corrente elétrica pelo circuito. • Acender um LED na porta 13.( LED de 5mm de 2,2V e 10mA) A porta tem valores de 0V-5V, porem o LED vai queimar. • -Calcular a resistência • Tensão 5v led 2,2v corrente 10mA • R=V/I R=5v-2,2v / 0,010A R= 280 ohm •
  50. 50. Eletrônica básica • Diodos Dispositivo semicondutor que permite a circulação de corrente apenas em um sentido
  51. 51. • Transistores Um transistor pode ser entendido como uma “válvula” eletrônica: é capaz de acionar cargas de alta corrente a partir de um sinal de controle de baixa corrente.
  52. 52. Eletrônica básica • Ponte-H e alimentação Ponte H é um circuito eletrônico que permite que o microcontrolador forneça a corrente necessária para o funcionamento do Motor de corrente contínua, visto que o micro controlador normalmente trabalha em 5V e em baixas correntes, enquanto o motor DC costuma exigir altas potências.
  53. 53. Eletrônica básica motores • Motor CC Alimentado em corrente contínua; Possui ímã e bobinas internamente;
  54. 54. Eletrônica básica Motor de passo • Alimentado com sinais digitais; Alimentação das bobinas deve ser sequencial;
  55. 55. Eletrônica básica Servor motor É um motor CC que possui um sistema de interno de controle que controla a posição (giro) do eixo; contínuo – controla a velocidade do eixo;
  56. 56. Referencias • Otavio Chase -Primeiros Passos da Robótica Amazonida - Robôs Desenvolvidos no Pará e Perspectivas • Felipe Nascimento Martins – Introdução à Eletrôniica com Arduino v. 4 – 2013 - Nucleo de estudos em robótica e automação - IFES • Gerson R. Luqueta CURSO BÁSICO DE ELETRÔNICAANALÓGICA • Equipe de robótica - Minicurso Arduino - - UFES - JACEE 2012 • Alvaro Justen - http://www.CursoDeArduino.com.br/apostila • http://pt.wikipedia.org/wiki/C_(linguagem_de_programa%C3%A7%C3%A3o) • http://pt.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B • http://pt.wikiversity.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_%C3%A0_Programa%C3%A 7%C3%A3o_com_Scratch • http://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_H

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