Projeto de um Rõbo para disputas.

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Projeto de um robô de baixo custo para disputas

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Projeto de um Rõbo para disputas.

  1. 1. Universidade Federal do Par´a Faculdade de Engenharia da Computac¸˜ao e Telecomunicac¸˜oes Projetos de Engenharia III Sumˆo Robˆo Alunos: Arthur Ramos - 201206840086 Edinaldo dos Santos - 201006840077 Jaisson Penante - 201106840067 Jefferson Dias - 201106840090 Jos´e Heitor - 201206840061 Jorge Neves - 201206840074 Victor Oliveira - 201206840047 24 de mar¸co de 2015
  2. 2. Relat´orio 1 Materiais 1.1 Chassi O chassi ser´a feito com uma placa 20cm x 20cm de Alum´ınio Composto (ACM). Conseguimos esse material com um fornecedor de S˜ao Paulo no Mercado Livre por 28,80 j´a com frete. (a) Composi¸c˜ao (b) Usinagem Figura 1 Este material foi escolhido por sua versatilidade de utiliza¸c˜ao e pelas seguintes caracter´ısiticas: • Leveza e Resistˆencia: O ACM ´e composto de duas chapas de alum´ınio unidas por uma camada de polietileno de baixa densidade, resultando assim em um peso 40% menor que chapas maci¸cas e na diminui¸c˜ao da sobrecarga sobre as estruturas; • Usinagem: manuseio e corte relativamente f´aceis com aux´ılio de ferramentas. Uma broca de a¸co r´apido de 5 a 6 mm ser´a usada para fazer os furos. • Conformabilidade e Flexibilidade: pode ser dobrado ou curvado com facili- dade; • Acabamento: grande regularidade de superf´ıcie, tanto nos casos de recobri- mento de superf´ıcies planas, elementos cil´ındricos ou outras formas geom´etricas. 1
  3. 3. 1.2 Rodas Optamos por usar apenas duas rodas ativas, pois assim o robˆo far´a curvas mais r´apidas e com menos gasto de energia, al´em de perder peso ao se utilizar apenas dois eixos e duas rodas. Uma roda boba tamb´em ser´a usada para termos um plano de trˆes pontos, conseguindo assim um melhor equil´ıbrio em uma superf´ıcie mais ou menos irregular. (a) Roda Ativa com 5,6 cm de diˆametro (b) Roda Boba Figura 2 A roda possuir´a um raio de 3 cm depois de ser revestida com espuma para aumentar o atrito com o ringue. O raio de 3 cm foi escolhido para que n˜ao se perca muito torque do motor, visto que o mesmo ´e inversamente proporcional ao raio da roda. 2 Arquitetura Figura 3: Disposi¸c˜ao dos Componentes no Chassi 2
  4. 4. Ir´a compor a arquitetura do robˆo uma placa de ACM medindo 20cm x 20cm, que servir´a de chassi e uma placa de alum´ınio medindo 20 cm de largura e 15 cm de comprimento, que ser´a a rampa usada como suporte para empurrar o oponente. (a) Vis˜ao de Cima (b) Vis˜ao Frontal (c) Vis˜ao Traseira (d) Vis˜ao Lateral Figura 4 A estrutura e o sistema de locomo¸c˜ao ser˜ao fixados com parafusos, porcas de a¸co e rebites de repuxo, al´em de abra¸cadeiras pl´asticas para a placa microcontroladora e fios de contato. Esses materiais de fixa¸c˜ao foram selecionados com base nas normas e na rela¸c˜ao custo/benef´ıcio. 3 Defini¸c˜ao dos Motores O motor ser´a o MICRO MOTOR DC C/ CX RED. AK555/11.1PF12R83CE-V2 da AKIYAMA MOTORS. Este dispositivo apresenta o melhor custo-benef´ıcio dentre os componentes pesquisados. Suas especifica¸c˜oes est˜ao na tabela a seguir: Tabela 1: Especifica¸c˜oes do Motor 3
  5. 5. Tabela 2: Especifica¸c˜oes do Motor O motor apresenta bom torque de 53 Kgf.cm na partida em rendimento m´aximo e um consumo de corrente de 6 A. Ele ´e particularmente adequado `a bateria que dispomos. Ser˜ao usados dois motores com 315 gramas cada um, totalizando 630 gramas. O valor de cada motor ´e R$ 49,00 na robocore.net. Figura 5: Desenho em 2D (unidade em mm) O motor escolhido apresenta uma redu¸c˜ao e para encaix´a-lo na roda ´e necess´ario acoplar uma chaveta como elemento fixador. O encaixe da roda no motor vai acontecer de acordo com a figura: (a) Motor (b) A Chaveta (em vermelho) Figura 6: Perspectiva 4
  6. 6. 4 Defini¸c˜ao das Baterias Para as baterias resolvemos usar baterias de l´ıtio tiradas de um notebook antigo. O modelo da bateria utilizado ´e o Samsung ICR18650-26C, cada c´elula desse modelo tem tens˜ao nominal de 3.7V com capacidade de 2600mAh, seu m´etodo de carga ´e CC-CV (constant voltage with limited current). Cada c´elula pesa 47g, como pretendemos usar seis c´elulas no projeto final, esperamos ter aproximadamente 280g de bateria no peso total do robˆo. Figura 7: Baterias de L´ıtio Escolhemos essas baterias por: • j´a estarem dispon´ıveis para usarmos; • possu´ırem uma densidade energ´etica superior a outras solu¸c˜oes como baterias de chumbo, NiCad, NiMH, e pilhas comuns; • j´a possuirmos um carregador adequado para as mesmas; • serem suficientes para alimentarem dois motores de 6A e mais os outros circuitos necess´arios do robˆo. Referˆencias Vollrath University, Aluminum Composite Material: A Great Alterna- tive. Dispon´ıvel em: http://vollrathuniversity.com/vollrathUniversity/Product- Training/Mobile-Serving-Equipment/ACM-Construction-A-Great-Alternative.htm. Acesso em 21 de mar¸co de 2015. SPECIFICATION OF PRODUCT for Lithium-ion Rechargeable Cell Model : ICR18650-26C. Dispon´ıvel em: http://www.meircell.co.il/files/Samsung%20ICR18650-26C.pdf. Acesso em 22 de mar¸co de 2015. 5
  7. 7. F´orum RoboCore, T´ecnicas: C´alculo do Torque. Dispon´ıvel em: https://www.robocore.net/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&t=2543. Acesso em 23 de mar¸co de 2015. DATASEET do motor P/N: AK555/11.1PF12R83CE-V2. Dispon´ıvel em: http://www.neoyama.com.br. Acesso em 23 de mar¸co de 2015. 6

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