CARACTERÍSTICAS, HARDWARE, SOFTWARE, CHASSI E ELABORAÇÃO DE UM ROBÔ DE COMBATE

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO AMAZONAS
CAMPUS MANAUS - DISTRITO INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE EXTENSÃO, RELAÇÕES EMPRESARIAIS E
COMUNITÁRIAS
PROJETO DE CONCLUSÃO DE CURSO TÉCNCIO
CARACTERÍSTICAS, HARDWARE, SOFTWARE, CHASSI E ELABORAÇÃO DE UM
ROBÔ DE COMBATE
Leonardo Rodrigues de Souza
Manaus
2014

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO AMAZONAS
CAMPUS MANAUS - DISTRITO INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE EXTENSÃO, RELAÇÕES EMPRESARIAIS E
COMUNITÁRIAS
PROJETO DE CONCLUSÃO DE CURSO TÉCNCIO
ROBÔ DE COMBATE
Projeto de Conclusão de Curso
Técnico apresentado à banca
examinadora do Campus Manaus -
Distrito Industrial do Instituto
Federal de Educação, Ciência e
Tecnologia do Amazonas, como
requisito final para obtenção do
diploma do Curso Técnico de Nível
Médio Integrado em Mecatrônica.
Manaus
2014

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FOLHA DE APROVAÇÃO DO PROJETO
ROBÔ DE COMBATE
Projeto de Conclusão de Curso Técnico apresentado ao Instituto Federal do
Amazonas como requisito parcial para a obtenção do diploma do Curso Técnico de
Nível Médio Integrado em Eletrônica.
Aprovado em: / /2014
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________________
Pedro Silva Filho, Esp.
Professor Orientador
_______________________________________________
Carlos Ronaldo C. de Carvalho, Esp.
Professor Avaliador
_______________________________________________
Juan Gabriel de Albuquerque, Esp.
Professor Avaliador

4
Agradecimentos
José Bianor Souza,
Pelo apoio, incentivo, colaboração e doação.
Madalena Rodrigues,
Pelo apoio, incentivo, colaboração e por grandes dicas e ideias.
Professor Pedro Silva Filho,
Orientador de como produzir o Projeto de Conclusão de Curso Técnico.
Professor Hillermann Ferreira Osmídio Lima,
Pelas dicas e grande ajuda.
Professor Adriano Bruno dos Santos Frutuoso,
Pelas dicas e apoio.
Eng. Produção, Téc. Eletrônica, Téc. Mecânica Alex Fernandes Araújo,
Pelo grande apoio e ajuda em pesquisas.
Téc. Eletrônica Fábio Rodrigues,
Pela grande ajuda e amizade.
Eng. Elétrico Edivaldo dos Santos,
Pela doação e facilitação da elaboração do robô Zoso.
Dário Souza,
Pelo apoio, incentivo e amizade.

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“Necessito apenas saciar minha fome de vontade” - Homenagem à liberdade.

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RESUMO
SOUZA, Leonardo Rodrigues de. CARACTERÍSTICAS, HARDWARE, SOFTWARE,
CHASSI E ELABORAÇÃO DE UM ROBÔ DE COMBATE, 2014.
Projeto de Conclusão de Curso Técnico (Técnico em Mecatrônica integrado ao Ensino
Médio). Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Amazonas, Campus
Manaus Distrito Industrial – CMDI.
O projeto Zoso foi feito com o objetivo de participar representando o CMDI no evento
Winter Challenge, que ocorre anualmente na cidade de Amparo, São Paulo. O projeto
proporciona a interação de elementos mecânicos e eletrônicos, comandados através
de linguagem de programação para o funcionamento de um robô de combate. Tais
conhecimentos testam a capacidade das equipes de construir máquinas capazes de
enfrentar este desafio, pois as que conseguirem estão prontas para qualquer outro
evento desta proporção. Para a conclusão do robô Zoso utilizamos o método de
pesquisa exploratória, sendo feitas consultas em várias pesquisas com problemas
equivalentes e, consequentemente, essas pesquisas ajudaram no aprimoramento do
material final. Além disso, foram feitas pesquisas qualitativas e de grande ajuda com
profissionais da área com o objetivo de adquirir o conhecimento que os mesmos têm
pelo assunto e usá-los para melhoria do Zoso.

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Sumário
1. Introdução 10
1.1. Problemas 10
1.2. Objetivos 10
1.2.1. Objetivos Gerais 10
1.2.2. Objetivos Específicos 10
1.3. Justificativas 10
2. Revisão de Literatura 11
2.1. Ponte-H 11
2.2. CI L298 12
2.3. Motores DC 13
2.4. Arduino Uno 14
2.5. PWM 16
2.6. Polias 17
2.7. Dongle Bluetooth 2.0 18
2.8. Arduino Motor Shield 18
2.9. USB Host Shield 19
2.10. Controle PS3 Wireless 20
2.11. Servo Motor 21
3. Metodologia 22
3.1. Tipo de abordagem 22
3.2. Tipo de pesquisa 22
3.3. Coleta de dados 22
4. Desenvolvimento 22
4.1. Mecânica 23
4.1.1. Chassi e Fixação 23
4.1.2. Polias 24
4.1.3. Armamento 24
4.2.Eletrônica 25
4.2.1. Funcionamento da ponte-H 25
4.2.2. Locomoção 26
4.2.3. Chave 27
4.2.4. LED’s 27
4.2.5. Regulador de tensão 27
4.2.6. Armamento, CI L298 27
4.2.7. Bateria 28
4.2.8. Controle Eventual 28
4.3. Software Principal 29
4.4. Software Eventual 32
4.5. Dificuldades 35
4. Recursos 36
5. Cronograma 37
6. Conclusão 38

10
1 - Introdução
Profissionais que atuam na área de mecatrônica e automação, criam,
supervisionam, operam e controlam equipamentos utilizados em processos
automatizados de indústrias em geral. Os profissionais dessa área buscam reduzir
custos operacionais, aumentar e racionalizar as formas de produção, utilizando
máquinas para aproveitar melhor o tempo, assim deixando uma indústria muito mais
eficiente. Para tanto, utiliza-se de métodos e processos que incorporam robôs ou
outras formas automatizadas em linhas de produções informatizadas.
1.1 - Problema
Ausência de segurança em ambientes públicos e privados, de convivência
social, devido a vulnerabilidade humana ante adversidades impactantes e
imprevisíveis.
1.2 – Objetivos
1.2.1 – Objetivos Gerais
O objetivo deste projeto é demonstrar o uso de robôs na segurança, tanto
pública, quanto privada. Máquinas capazes de manter a segurança sem questionar e
sem temer o perigo, com poucas margens de erro.
1.2.2 – Objetivos específicos
Participação no evento Winter Challenge 2015, que ocorre em Amparo, São
Paulo.
1.3 - Justificativa da proposta do estudo
Um problema que vem crescendo diariamente é a fraqueza na segurança da
população, essas falhas, que a cada dia são maiores causam inúmeras preocupações,
tanto ao governo quanto para a população.
Robôs utilizados na área de segurança fariam grande diferença para o
governo, diminuindo as perdas de trabalhadores na área de segurança, assim
tornando o trabalho mais produtivo. Em relação a resistência dos robôs, os mesmos
são máquinas bem difíceis de serem destruídas se elaborados para resistência de
combate juntamente aliados a outras tecnologias.

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2 - Revisão de Literatura
Qualquer trabalho de pesquisa para ser considerado de cunho científico
necessita de um embasamento teórico, que gere subsídios qualitativos capazes de
produzir conhecimentos significativos para sociedade. Partindo desta reflexão, traz-se
a seguir alguns conceitos básicos para pesquisa desenvolvida neste projeto,
pretendendo criar uma fundamentação que alicerce toda sequência de construção do
mesmo.
2.1 - Ponte H
A ponte H (Figura 1.) é uma disposição de componentes eletrônicos utilizados
para reversão do fluxo de corrente que passa por uma determinada carga. Segundo
Braga, (2005, p. 53) a disposição dos componentes, que lembra um H, é chamada de
Ponte H. Neste caso, temos uma ponte de controle completa, pois iremos controlar as
correntes que circulam pelos dois ramos do circuito.
Pontes H são circuito compostos de alguns transistores, diodos para barrar a
corrente reversa, e alguns resistores para não causar danos aos transistores.
(Figura 1.) / Fonte: http://blog.repeatdomiau.com.br/
Basicamente, quando queremos que o motor gire para um lado fechamos T1 e
T2, nesse caso a corrente correrá desde o input 9-12V até o terra (ground) passando
pelo motor no caminho. Para revertê-lo, fecha-se T4 e T5, fazendo a corrente passar
no caminho contrário pelo motor. Nesse caso, T3 e T6 são usados para diminuir a
quantidade de inputs necessários de 4 (um para cada transistor) para 2 (um para cada

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par de transistores). Os quatro diodos perto do motor, eles fazem com que a corrente
não volte pelo caminho reverso.
2.2 - CI L298
O L298 (Figura 2.) é um circuito integrado com duas pontes-H. Pode-se
controlar motores de até 36V de alimentação. O CI L298 aguenta corrente constante
de 2A e corrente pico em torno de 3A.
O CI L293D tem dois circuitos iguais ao da (Figura 1.) acima, portanto o CI tem
a capacidade de controlar dois motores com ele.
(Figura 2.) / Fonte: http://blog.repeatdomiau.com.br/

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2.3 - Motores DC (Corrente Contínua)
Os motores de corrente contínua (Figura 3.) comuns consistem na forma mais
utilizada de se converter energia elétrica em energia mecânica, sendo, por esse
motivo, amplamente empregados como principal meio de propulsão das partes móveis
de robôs, automatismos e diversos tipos de dispositivos de Mecatrônica. Os motores
DC (Direct Current, como também são chamados) têm seu funcionamento baseado no
efeito magnético da corrente elétrica, ou seja, no campo magnético que aparece em
torno de um condutor percorrido por uma corrente elétrica, segundo Braga (2005, p.
23).
Basicamente uma espira é mergulhada em um fluxo magnético e quando esta
espira sofre uma indução de tensão elétrica é provocada uma rotação da espira em
seu próprio eixo. Logo após esta rotação o inversor localizado nas extremidades da
espira alterna a direção da tensão elétrica que consequentemente repete a ação de
atração do campo eletromagnético da espira com o campo magnético do ímã
permanente e assim o processo repete-se continuamente gerando uma rotação
contínua no eixo da espira.
A indução de tensão elétrica sobre um condutor (a espira neste caso) gera um
campo eletromagnético ao seu redor. Os polos deste campo eletromagnético sofrem
atração e repulsão pelos polos do campo magnético em que se encontra submerso.
A direção rotacional do eixo é definida pela direção do fluxo magnético (do ímã
permanente) e pela direção da corrente da tensão elétrica, uma vez que a direção do
fluxo do campo eletromagnético gerado pela indução é ortogonal à direção da corrente
elétrica passante, sendo atraído pelo ímã permanente, respeitando por definição a
regra da mão direta.
(Figura 3.) / Fonte: http://www.mind.ilstu.edu

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2.4 - Arduino Uno
Arduino (Figura 4.) é uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware
livre e de placa única, projetada com um microcontrolador Atmel AVR com suporte de
entrada e saída embutido, uma linguagem de programação padrão, a qual tem origem
em Wiring, e é essencialmente C/C++. O objetivo do projeto é criar ferramentas que
são acessíveis, com baixo custo, flexíveis e fáceis de serem usadas por artistas e
amadores. Principalmente para aqueles que não teriam alcance aos controladores
mais sofisticados e de ferramentas mais complicadas.
Pode ser usado para o desenvolvimento de objetos interativos independentes,
ou ainda para ser conectado a um computador hospedeiro. Uma típica placa Arduino é
composta por um controlador, algumas linhas de E/S digital e analógica, além de uma
interface serial ou USB, para interligar-se ao hospedeiro, que é usado para programá-
la e interagi-la em tempo real. Ela em si não possui qualquer recurso de rede, porém é
comum combinar um ou mais Arduinos deste modo, usando extensões apropriadas
chamadas de shields. A interface do hospedeiro é simples, podendo ser escrita em
várias linguagens. A mais popular é a Processing, mas outras que podem comunicar-
se com a conexão serial são: Max/MSP, Pure Data, SuperCollider, ActionScript e Java.
Sua placa consiste em um microcontrolador Atmel AVR de 8 bits, com
componentes complementares para facilitar a programação e incorporação para outros
circuitos. Um importante aspecto é a maneira padrão que os conectores são expostos,
permitindo o CPU ser interligado a outros módulos expansivos, conhecidos
como shields. Os Arduinos originais utilizam a série de chips megaAVR,
especialmente os ATmega8, ATmega168, ATmega328 e a ATmega1280; porém
muitos outros processadores foram utilizados por clones deles. No caso, a placa
Arduino Uno utiliza um microcontrolador Atmel AVR ATmega328.
Para a compilação e carregamento do programa é necessário o download da
Arduino IDE, que pode ser encontrado na página oficial do Arduino, o Arduino IDE é
uma aplicação multiplataforma escrita em Java derivada dos
projetos Processing e Wiring. É esquematizado para introduzir a programação a
artistas e a pessoas não familiarizadas com o desenvolvimento de software. Inclui um
editor de código com recursos de realce de sintaxe, parênteses correspondentes e
identação automática, sendo capaz de compilar e carregar programas para a placa
com um único clique. Com isso não há a necessidade de editar Makefiles ou rodar
programas em ambientes de linha de comando.
A placa Arduino possui saídas PWM (Pulse-Width Modulation) ou modulação por
largura de pulso, que serão bastantes uteis para o uso do motor DC.
A grande maioria de placas inclui um regulador linear de 5 volts e um oscilador
de cristal de 16 MHz (podendo haver variantes com um ressonador cerâmico).
Tendo uma biblioteca chamada "Wiring", ele possui a capacidade de programar
em C/C++. Isto permite criar com facilidade muitas operações de entrada e saída,
tendo que definir apenas duas funções no pedido para fazer um programa funcional:

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 setup() – Inserida no inicio, na qual pode ser usada para inicializar
configuração;
 loop() – Chamada para repetir um bloco de comandos ou esperar até que
seja desligada.
Segundo Wikipédia/Arduino, 2014.
(Figura 4.) / Fonte: http://arduino.cc/en/uploads/Main/ArduinoUno_R3_Front.jpg
Informações sobre a placa Arduino Uno (Figura 5.):
(Figura 5.) / Fonte: http://arduino.cc/en/

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2.5 - PWM (Pulse-Width Modulation)
Para controlar a velocidade dos motores de corrente contínua, utiliza-se uma
técnica conhecida como PWM, que é a abreviação de Pulse Width
Modulation ou Modulação de Largura de Pulso. Com esta técnica podemos controlar a
velocidade dos motores, mantendo o torque ainda que em baixas velocidades o que
garante partidas suaves mesmo quando há uma carga maior sobre os motores.
Aspectos que caracterizam o controle PWM como ideal para aplicações em robótica.
Para entender o princípio do PWM vamos imaginar um circuito como o da (Figura 6.).
Neste, temos um interruptor que quando acionado faz com que o motor receba 6V e
funcione com 100% de potência. Quando o interruptor não está pressionado, o motor
não recebe energia e simplesmente não funciona.
(Figura 6.) / Fonte: http://www.pnca.com.br/
Vamos supor que consigamos pressionar e soltar o interruptor um grande
número de vezes por segundo, de tal forma que metade do tempo ele fica ligado e
metade desligado. O resultado seria uma onda quadrada como o da (Figura 7.).
No exemplo o tempo t1 corresponde ao tempo que o interruptor fica
pressionado e t2 o tempo que ele fica livre. Como neste caso t1 é igual a t2, durante a
metade do tempo o motor recebe a tensão de 6V e na outra metade ele recebe 0V. A

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tensão média, figura 3, aplicada ao motor é neste caso de 3V, ou seja, 50% da tensão
da bateria (Figura 8.).
É claro que não é possível usar um interruptor em um circuito com PWM, pois não
conseguiríamos pressioná-lo na velocidade necessária.
De fato, o módulo de controle gera cerca de 200 pulsos por segundo.
Para diminuir a velocidade do motor, basta reduzir a largura dos pulsos, mantendo o
motor menos tempo ligado, conforme (Figura 9.), neste exemplo o ciclo ativo é de 30%
por que o tempo ativo corresponde a 30% do período da onda , segundo PNC
Robótica.
2.6 – Polias
As polias ou roldanas servem para mudar a direção e o sentido da força com que
puxamos um objeto (força de tração). As polias podem facilitar a realização de
algumas tarefas, dependendo da maneira com que elas são interligadas.

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2.7 - Bluetooth Dongle 2.0
Bluetooth é o nome dado à tecnologia de comunicação sem fio que permite
transmissão de dados e arquivos de maneira rápida e segura através de aparelhos de
telefone celular, notebooks, câmeras digitais, consoles de videogame digitais,
impressoras, teclados, mouses e até fones de ouvido, entre outros equipamentos.
Este sistema utiliza uma frequência de rádio de onda curta, possui baixo
alcance e consome pouca energia. Quando estão dentro do raio de alcance, os
dispositivos podem ser encontrados independentemente de sua localização,
permitindo até que estejam em ambientes diferentes, dependendo da sua potência
para que isso ocorra.
O Dongle (Figura 10.) precisa ser especificamente do modelo 2.0, para ser
compatível com as frequências emitidas pelo controle do PlayStation3 e com o USB
Shield, segundo Tecmundo.
(Figura 10.) / Fonte: http://www.thumbsupuk.com/
2.8 - Arduíno Motor Shield
O Arduino Motor Shield (Figura 11.) é baseado no CI L298, que é um driver de
ponte completa duplo, similar ao CI L293D, projetado para conduzir cargas indutivas,
tais como relés, solenoides, Motores DC e motores de passo. Ele permite que você
domine dois motores DC com uma placa Arduino, controlando a velocidade e a
direção de cada um de forma independente. Ele também pode medir a absorção de
corrente do motor de cada motor, entre outras características, segundo Arduino.
Sobre Arduino Motor Shield:
 Driver: L298N ponte duplo h;
 Tensão de alimentação: VMS 5~35V;
 Pico de corrente: 2A por ponte;
 A parte lógica da tensão de alimentação do terminal: 4.5~7V;
 Corrente de operação da parte lógica: 0 ~ 36mA;
 Controle de tensão de entrada de sinal: 4.5~5.5V (Alto) / 0V (Baixo);
 Consumo máximo: 20W;

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(Figura 11.) / Fonte: http://www.elechouse.com/
2.9 - USB Host Shield
O Arduino USB Host Shield (Figura 12.) permite que você conecte um
dispositivo USB para sua placa Arduino. O Host Arduino USB Shield é baseado no
MAX3421E, que é um controlador de periférico USB /Host que contém a lógica digital
e circuitos analógicos necessários para implementar um USB full-speed periférico ou
um Host. A placa é compatível com modelos de USB rev 2.0. O Shield é plugado em
cima da placa Arduino.
Sobre USB Host Shield:
 As seguintes classes de dispositivos são suportadas pelo Shield: Dispositivos
HID: teclados, mouses, joysticks, etc;
 Controladores de jogo: Sony PS3, Nintendo Wii, Xbox360;
 USB para conversores de série: FTDI, PL-2303, ACM, assim como certos
telefones celulares e receptores GPS;
 As câmeras digitais: Canon EOS, Powershot, Nikon DSLRs e P & S, bem como
PTP genérico;

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 Dispositivos de armazenamento em massa: sticks USB, leitores de cartões de
memória, discos rígidos externos, etc;
 Dongles Bluetooth;
Arduino se comunica com o MAX3421E usando o barramento SPI (através dos pinos
ICSP), segundo Arduino.
(Figura 12.) / Fonte: http://www.circuitsathome.com/
2.10 - Controle PS3 Wireless
O controle (Figura 13.) é o responsável pelo envio de comandos ao robô,
através da tecnologia wireless Bluetooth.
(Figura 13.) / Fonte: http://produto.mercadolivre.com.br/ http://produto.mercadolivre.com.br/

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2.11 – Servo-Motor de giro contínuo
Servo-Motor (Figura 14.) é uma máquina, mecânica ou eletromecânica, que apresenta
movimento proporcional a um comando, em vez de girar ou se mover livremente sem
um controle mais efetivo de posição como a maioria dos motores; Servo-Motores são
dispositivos de malha fechada, ou seja: recebem um sinal de controle (PWM);
verificam a posição atual; atuam no sistema indo para a posição desejada, segundo
Wikipédia.
(Figura 14.) / Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Servomotor

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3 - Metodologia
3.1 – Tipo de abordagem
Abordagem quantitativa, onde os dados coletados foram quantificados.
Buscou-se trabalhar com amostras grandes, uma vez que os resultados obtidos de tais
amostras vão representar a realidade referente à população em estudo.
3.2 – Tipo de pesquisa
Foi utilizada a pesquisa exploratória, pretendendo apresentar todo o
procedimento da construção do projeto do robô proposto neste trabalho, que é
destinado para pessoas com interesse em adquirir informações na área da robótica e
da tecnologia, e como amostra, tem-se um robô controlado por bluetooth.
3.3 – Coleta de dados
Foram feitas várias entrevistas com profissionais da área que retiram dúvidas
básicas durante o processo de elaboração do referido projeto, e também muitas
pesquisas bibliográficas para obter o arcabouço teórico.

23
4 – Desenvolvimento
4.1 - Mecânica
A parte mecânica no projeto Zoso é muito importante, visto que ela vai ser a
proteção das partes frágeis do robô e suporte para o Hardware do mesmo. Foi
utilizado o programa Inventor Professional 2014 para a criação das partes que
integram (Figura 16.) o chassi do robô. Foi feito um estudo no chassi para podermos
identificar as partes que futuramente viriam a sofrer maiores impactos, e assim
reforçá-las.
(Figura 16.)
4.1.1 - Chassi e Fixação
Na fabricação do chassi (Figura 17.) de Zoso foi utilizado plástico do tipo PP,
por ser rígido e resistente a mudanças de temperatura e alumínio, por sua grande
resistência e pela facilidade de encontrar o mesmo com preços baixos. Foram
utilizados parafusos para a fixação das partes que integram o chassi do robô, dando
ênfase ao reforço em pontos de maior impacto.
(Figura 17.)

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4.1.2 – Polias
Foi implantado um sistema de polias (Figura 18.) no sistema de armamento,
visando à proteção do motor DC e o aumento da velocidade da arma.
(Figura 18.)
4.1.3 - Armamento (Mecânica)
O armamento (Figura 19.) implantado no robô Zoso é uma hélice de alumínio,
com um suporte de alumínio, que fica preso a um rolamento modelo ABEC11 na base
do robô, o suporte também conta com um sistema de polias. A hélice tem o seu
estado inicialmente parado.
(Figura 19.)

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4.2 - Eletrônica
A parte eletrônica (Figura 20.) é essencial nesse projeto, pois ela é a
responsável por controlar as funções do robô e fazer o mesmo funcionar como
esperado. No projeto, parte de seu sistema eletrônico foi simulado no programa
simulador Proteus 8. Já em outra parte, foram feitos testes até obter o resultado
esperado.
A placa de controle Arduíno Uno é a principal parte do sistema eletrônico do
robô Zoso, pois ela é responsável por enviar e receber informações de outras partes
eletrônicas que integram o robô.
Utilizamos a placa Arduíno no projeto por ser uma placa de amplas funções e
de baixo custo. A mesma envia sinais de PWM (Pulse Width Modulation) para todos os
CI's do robô, controlando perfeitamente os motores do mesmo.
(Figura 20.)
4.2.1 – Funcionamento da Ponte-H:
(Figura 21.) / Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_H

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Circuito construído com quatro "Chaves" (S1, S2, S3 e S4).
A imagem acima mostra o controle de um motor DC através de uma Ponte-H.
Do mesmo modo que ocorre na imagem da Ponte-H, ocorre dentro do CI L298,
que se encontra no Motor Shield. Então, os sentidos de rotação variam de acordo com
os estados das chaves, que são acionadas de dois modos, S1 e S4 para rotação
horário e S3 e S2 para o sentido anti-horário.
É essencial que as chaves S1 e S2, S3 e S4 não fiquem ligadas ao mesmo
tempo, pois isto pode gerar um curto circuito e danificar componentes da Ponte-H.
4.2.2 - Locomoção
Locomoção é uma parte bem importante em um robô de combate, precisando
ter componentes leves, pequenos, resistentes e rápidos.
Para a locomoção do robô foram usados dois Servo-Motores Servo Motor SM-S4306R
360 Graus, que receberam informação da placa Arduino, de modo a enviar o sinal de
PWM para os motores. A placa por sua vez, recebe informação do Controle de PS3
Wireless, conforme a (Figura 21.).
A placa Arduino USB Host Shield tem a finalidade de enviar informações
recebidas pelo Dongle a placa Arduino.
O circuito utilizou as saídas digitais 9 e 10 (PWM) do Arduino Uno pra poder ter
o controle dos motores, os motores são conectados a alimentação e ao Arduino Uno
para poder receber a informação.
Todo o sistema é alimentado por uma bateria 12V – 2300mA.
(Figura 22.)

27
A movimentação das rodas dependerá da informação que o controle de
PlayStation3 Wireless enviará para a placa de controle Arduino, onde, os motores são
controlados por corrente enviada pela placa de controle, o nível de corrente
influenciará no sentido que os motores (como podemos ver no tópico 4.2.1), essa
corrente enviada depende da leitura da resistência de dois potenciômetros nos botões
analogHat1 e analogHat2 no controle de PlayStation3.
4.2.3 - Chave
No robô Zoso foi implantada uma chave com o objetivo de desligar e ligar
manualmente o mesmo em caso de falha no sistema. Para esse quesito foi usado uma
chave de dois estados.
4.2.4 - LED's
Os LED’s foram implementados apenas por estética no robô, acionados assim
que recebem informação do controlador.
4.2.5 - Regulador de tensão
As placas Arduíno Uno e Motor Shield já possuem reguladores de tensão com
saída 12V em suas estruturas, logo, não foi preciso fazer um outro regulador, assim,
reduzindo os gastos.
4.2.6 – Armamento, CI L298 (Ponte-H)
O armamento implantado no robô Zoso é uma hélice de ferro, com o objetivo
de atingir o seu adversário com um golpe rápido e forte capaz de arremessar o
oponente. A hélice tem o seu estado inicialmente parado.
Para o controle de rotação da hélice foi usado um Motor-DC, engrenagens,
uma correia e um CI L298 que recebe ordens da placa Arduíno.
Esse componente é capaz de controlar dois motores DC ao mesmo tempo por
conta de sua configuração que contém duas Pontes-H. O CI L298 controla a hélice do
robô Zozo (Figura 22.).
Circuito Esquemático da arma:

28
(Figura 23.)
4.2.7 – Bateria
O robô Zoso é alimentado por uma bateria de 12V - 2300mA.
A bateria é feita com uma associação de pilhas em série, sendo que cada pilha
contém 1,5V, então foram usadas 4 pilhas alcalinas AA.
4.2.8 – Controle Eventual
Por conta da falta do componente Dongle Bluetooth 2.0, houve a necessidade
da criação de um controle com fio (Figura 23.) para a demonstração de parte do
projeto, foram utilizados dois potenciômetros de 1M, duas chaves do modelo switch e
duas pilhas AA para alimentação do controle.
Esquemático do controle:
(Figura 23.)

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4.3 – Software Principal
#include <PS3BT.h> // incluindo a biblioteca do controle de PlayStation3
#include <Servo.h> // incluindo a biblioteca dos servo motores
#define ArmaM1 10
#define ArmaM2 11
#define LEDFrente 12
USB Usb; // da biblioteca
BTD Btd(&Usb); // criando uma instância para o dongle 2.0
PS3BT PS3(&Btd); // da biblioteca
Servo servo1; // criando nomes para os servo motores
Servo servo2;
byte a = 0;
byte b = 0; //byte para arma e leds.
void setup() {
Serial.begin(115200); // 115200 bits por segundo
if (Usb.Init() == -1) {
Serial.print(F("rnOSC did not start"));
while(1); //parado
}
Serial.print(F("rnPS3 Bluetooth Library Started"));
pinMode(3, OUTPUT);
pinMode(5, OUTPUT);
pinMode(LEDFrente, OUTPUT);
pinMode(ArmaM1, OUTPUT);
pinMode(ArmaM2, OUTPUT); //define os pinos de saída
servo1.attach(5); //pino de entrada de sinal pwm para o servo motor
servo2.attach(3); //pino de entrada de sinal pwm para o servo motor

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}
void loop()
{
Usb.Task(); // da biblioteca
if(PS3.PS3Connected || PS3.PS3NavigationConnected) {
servo1.write(map(PS3.getAnalogHat(RightHatY), 0, 255, 0, 180));
servo2.write(map(PS3.getAnalogHat(LeftHatY), 0, 255, 0, 180)); //o servo irá escrever
os dados lidos nos botões analógicos
}
else
{
servo1.write(90);
servo2.write(90); //servos parados
}
if(PS3.getButtonClick(CROSS)==1){ //Se o botão CIRCULO está pressionado
a++; // incrementa +1 no contador
digitalWrite(ArmaM1, HIGH);
digitalWrite(ArmaM2, LOW); // envia sinal para as entradas do motor DC fazendo o
mesmo girar
delay(10);
if (a>=2){ //Se o contador for maior igula a dois, no caso, se o botão for apertado
novamente
a =0; //contador retorna para o zero
digitalWrite(ArmaM1, LOW);
digitalWrite(ArmaM2, LOW); //pinos do motor DC recebem nivel baixo nas suas
entradas, portando o motor para
delay(10);
}
}
if(PS3.getButtonClick(CIRCLE)==1){ // Se o botão CIRCULO está pressionado
b++; //contador incrementa +1
digitalWrite(LEDFrente, HIGH); //LED liga

31
delay(10);
if (b>=2){ //Se o contador for maior igula a dois, no caso, se o botão for apertado
novamente
b =0; //contador retorna ao valor zero
digitalWrite(LEDFrente, LOW); //LED desliga
delay(10);
}
}
if(PS3.getButtonClick(PS)) {
PS3.disconnect(); //se PS for precionado o controle desconecta do dongle
}
}

32
4.4 – Software Eventual
#include <Servo.h> //Inclui a biblioteca dos servos
#define Arma1 3 //define os pinos das entradas do motor
#define Arma2 4
#define LED 13 //define o pino do led
Servo servo1, servo2; // define os nomes dos servos
const int c1 = 6; //cons tint para definir os pinos
const int c2 = 7;
const int potpin1 = 0;
int val1; //int para definir variáveis
const int potpin2 = 1;
int val2;
int estadoc1 = 0;
int estadoc2 = 0;
void setup()
{
Serial.begin(9600); //9600 bits por segundo
servo1.attach(9); //pino de entrada de informação para o servo 1
servo2.attach(12); //pino de entrada de informação para o servo 2
pinMode(Arma1, OUTPUT);
pinMode(Arma2, OUTPUT);
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(c1, INPUT);

33
pinMode(c2, INPUT); //define os pinos em entradas e saídas
}
void loop()
{
val1 = analogRead(potpin1); //val1 lê o valor em potpin1
val1 = map(val1, 0, 1023, 0, 180); //val1 recebe o seu valor em angulos
servo1.write(val1); //servo1 escreve o valor de val1
delay(15);
val2 = analogRead(potpin2); //val2 lê o valor em potpin2
val2 = map(val2, 0, 1023, 180, 0); //val2 recebe o seu valor em angulos
servo2.write(val2); //servo2 escreve o valor de val2
delay(15);
estadoc1 = digitalRead(c1); //estadoc1 lê o pino c1
if(estadoc1 == HIGH){ //se estadoc1 for 1
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(4, LOW); //Liga o motor
}
else{
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(4, LOW); //caso contrário desliga
}
estadoc2 = digitalRead(c2); //estadoc2 lê o pino c2
if(estadoc2 == HIGH){ //se estadoc2 for 1
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(13, LOW);
delay(1000); //os leds piscam, se não, os leds ficam desligados

35
4.5 – Dificuldades
O robô apresentou algumas dificuldades por conta da falta de recursos na
cidade.
Um dos maiores problemas na construção do robô foi o não reconhecimento do
controle de PlaStation3 Wireless com o Dongle de Bluetooth 2.0.
Foram testados vários modelos de Dongles, num total de 6 modelos de
fabricantes diferentes, mas nenhum conseguiu reconhecer o controle como
devidamente era esperado.
Outro problema que foi enfrentado foi a falta de força nos motores DC, que
falhavam durante alguns momentos em parte dos testes que foram feitos, parando
completamente sua movimentação e causando a necessidade da troca dos mesmos
por servo-motores de giro continuo.
Por conta desse problema citado acima houve a necessidade da elaboração de
um novo chassi, mais leve e um pouco menos resistente.

36
5 – Recursos utilizados na pesquisa
Recursos Tipo do recurso Preço
Arduino Uno Eletrônico R$ 79,00
Arduino Motor Shield Eletrônico R$ 50,00
USB Host Shield Eletrônico R$ 100,00
Um Motores DC Eletrônico R$ 10,00
Dongle Bluetooth 2.0 Eletrônico R$ 15,00
Dois Servo-Motores Eletrônico R$ 100,00
Pilhas Elétrico R$ 4,50
Fios Elétrico R$ --
Plástico Mod. PP Mecânico R$ --
Rolamentos Mecânico R$ --
Rodas Mecânico R$ --
Alumínio Mecânico R$ --
Engrenagens Mecânico R$ --
Polias Mecânico R$ --
Controle PS3 Wireless Eletrônico R$ --
Serra Mecânico R$ 4,00
Parafusos Mecânico R$ 4,50
Durepox Químico R$ 5,00
Super Bonder Químico R$ 6,00
Furadeira Eletrônico R$ --
Total Frete -- R$ 120,00
Total -- R$ 498,00

37
6 – Cronograma de Execução
Na realização deste Projeto de Conclusão do Curso Técnico foram vivenciadas
diversas etapas que estão relacionadas no cronograma a seguir:
CRONOGRAMA DE AÇÕES DO PROJETO DO ROBÔ ARTEMIS
N° AÇÕES JUL AGO SET OUT NOV DEZ
1 Definição do tema do projeto X
2 Levantamento do referencial teórico X X
3 Levantamento dos equipamentos a
serem comprados para construção do
projeto
X X
4 Pesquisa de preço dos equipamentos X X
5 Construção do Robô X X X
6 Elaboração da Monografia X
7 Teste do Robô X
8 Apresentação do projeto X
9 Revisão da monografia X
10 Entrega da versão final do projeto escrito X

38
7 – Conclusão
Podemos concluir então que a prática foi parcialmente satisfatória, uma vez
que possibilitou uma experiência maravilhosa, onde aplicamos parte de todo o
conhecimento obtido no curso. A maioria dos erros foi causado por conta da falta de
recursos, esse difícil acesso a tais recursos forçaram a improvisação de algumas
partes do projeto, no entanto, o que podemos aprender aqui é que talvez não exista
limites para a criatividade e genialidade humana, tudo depende de sua força de
vontade e até onde você está disposto a ir.
O projeto pode evoluir bem mais do que o demonstrado nessa prática,
necessitando apenas de um apoio financeiro para a obtenção de recursos de melhor
qualidade e uma tecnologia mais avançada, e tempo para um estudo mais
aprofundado do tema.
É perceptível, sem sombra de dúvidas, a capacidade de tais mecanismos
robóticos de fazer grandes trabalhos na área de segurança ou em qualquer outra área
de trabalho, com baixas margens de erro, margens que ainda devem ser estudadas e
cada vez mais extinguidas do meio. Entretanto, devemos concluir que houve e que
ainda há pequenos erros no projeto, como no software e mecânica, que podem
influenciar em grandes falhas em algumas situações.
Só nos resta concluir essa prática com um sentimento de gratidão e com o
conhecimento de que podemos ir bem mais além.

39
8 - REFERÊNCIAS
Alfa Virtual School - Física. http://alfaconnection.net. [Online] [Citado em: 15 de Maio
de 2011.] http://alfaconnection.net/pag_avsf/mag0302.htm.
ARAÚJO, Fábio. Leandro Engenharia. www.leandroengenharia.com.br. [Online]
http://www.leandroengenharia.com.br/materias/eletromagnetismo/FabioVestF3Aula17.
pdf.
Aulete Digital: Dicionário contemporâneo da língua portuguesa Caldas Aulete. s.l. :
Lexikon Editora Digital Ltda.
E-fisica: ensino de física online. http://efisica.if.usp.br. [Online] [Citado em: 15 de Maio
de 2011.]
http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/gerador/recep_forca_contra_eletromotriz_rece
ptor/.
FRANCA, P M. Scribd. www.scribd.com. [Online] [Citado em: 14 de Maio de 2011.]
http://pt.scribd.com/doc/14806997/cap11-motores-eletricos-de-corrente-continua-e-
universalpdf.
Wikipédia: A enciclopédia livre. http://pt.wikipedia.org. [Online] [Citado em: 14 de Maio
de 2011.]
http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9trico#Motores_de_corrente_cont.C3.ADnu
a.
de 2011.] http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_corrente_cont%C3%ADnua.
Arduino – Home. http://www.arduino.cc/. [Online]
de 2011.] http://pt.wikipedia.org/wiki/Arduino.
Tecmundo. http://www.tecmundo.com.br. [Online]
http://www.tecmundo.com.br/bluetooth/161-o-que-e-bluetooth-.htm
Laboratório de Garagem. http://labdegaragem.com/ [Online] [Membro do fórum desde
2013.]
Laboratório de Garagem. http://labdegaragem.com/forum/topics/converter-servo-do-
lab-de-garagem-para-360
graus?page=1&commentId=6223006%3AComment%3A147379&x=1#6223006Comm
ent147379 [Online] [Membro do fórum desde 2013]
Faça com Arduino. http://facacomarduino.blogspot.com.br/ [Online]
Fórum UOL. http://ciencia.hsw.uol.com.br/engrenagens.htm [Online]
PNCA Robótica
http://www.pnca.com.br/index.php?option=com_content&view=article&id=67:pwm&cati
d=42:saiba-mais&Itemid=150 [Online]

40
Wikipédia: A enciclopédia. http://pt.wikipedia.org/wiki/Servomotor [Online].

CARACTERÍSTICAS, HARDWARE, SOFTWARE, CHASSI E ELABORAÇÃO DE UM ROBÔ DE COMBATE

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