TDP_2013

DESENVOLVIMENTO DO ROBÔ DA EQUIPE DAREDEVIL PARA O IEEE OPEN DA CBR2013 - UNIFEI 2012
ÍCARO GARGIONE, LUCAS F. PEROTTI,
CHRISTIANO H. REZENDE, DIEGO DE M. VIEIRA, GUSTAVO L. LOPES, GUILHERME SOUSA BASTOS.
INSTITUTO DE ENGENHARIA DE SISTEMAS E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO
E-MAILS: ICAROGARGIONE@GMAIL.COM, LUCASFPEROTTI@GMAIL.COM, C.H.REZENDE@HOTMAIL.COM,
MACGYVER.ECA@GMAIL.COM, GUSTAVOLLPS@GMAIL.COM, SOUSA@UNIFEI.EDU.BR.
Abstract  This report talks about the conceptions and ideas developed by the group in order to solve the problems given by
the IEEE OPEN challenge in the year of 2013 on the CBR contest. It talks about some of the main mechanisms and systems in
the project and gives the reader an idea of how the robot shall look and work like.
Keywords  IEEE OPEN, UNIFEI, Daredevil, CBR
Resumo  Este artigo aborda os conceitos e ideias desenvolvidos pelo grupo para resolver os problemas dados pelo desafio
IEEE OPEN na CBR 2013. Aqui estão dissertados os principais mecanismos e sistemas no projeto e a ideia geral de como o
robô deverá parecer e funcionar.
Palavras-chave  IEEE OPEN, UNIFEI, Daredevil, CBR.
1 Introdução
A participação da UNIFEI na Competição Brasileira
de Robótica ocorre há anos, mas esse ano, pela
primeira vez, a universidade preparou uma equipe e
um projeto voltados para a modalidade IEEE OPEN.
Os integrantes da equipe participaram de eventos
menores da própria UNIFEI. Um destes eventos foi o
DUEL organizado pelo Centro Acadêmico da
Engenharia de Controle e Automação competindo
com um robô autônomo e outro controlado
remotamente. A elaboração do projeto para IEEE
OPEN foi dividida em três etapas estratégicas:
ambiente, mecânica e programação. O intuito foi
desenvolver uma máquina versátil para resolver o
desafio proposto da maneira mais simples. A partir
das informações fornecidas pela organização do
evento o campo de prova foi analisado e os primeiros
esboços do projeto elaborados (ver figura 5 em
anexo).
A segunda etapa consiste na montagem do
chassi, escolha do modelo, montagem e preparação
para acoplagem de periféricos. Para esta etapa a
equipe analisou os vídeos de 2012, observou os robôs
e seus desempenhos em prova. O estudo cuidadoso
para posicionamento dos sensores possibilita uma
programação mais simples das rotinas a serem
realizadas.
A grande inovação no projeto Daredevil em
relação aos outros é o método de recolher as latas.
Utilizando o conceito de “quanto mais simples,
melhor”, reduzimos a quantidade de motores,
sensores e de processamento necessário para o
sistema de recolhimento, criando assim um sistema.
A equipe, então, deve voltar seus esforços para o
desafio de interpretar o terreno, reconhecer
obstáculos, alvos, limites territoriais e o depósito de
lixo.
2 Sistema Mecânico
2.1 O Chassi
O chassi utilizado no projeto será o Rover 5,
vendido pela Sparkfun. Por ser um chassi voltado
para estudantes e hobbistas ele é bem versátil e de
fácil manuseio.
Ele pesa (sem bateria) menos de 1,2kg, possui 4
motores independentes, cada um com uma caixa de
redução e um encoder de efeito hall.
Tabela 1: Características dos Encoders
Tensão Nominal do Motor: 7,2 V
Corrente de Sobrecarga: 2,5 A
Torque com Rotor Parado: 10 Kg*cm
Fator de Transferência: 86,8:1
Tipo de Encoder: Quadratura
Resolução do Encoder: 333 mudanças / ciclo
Velocidade Máxima: 1 Km/h

2.2 Sistema de Recolhimento de Latas
O sistema de recolhimento das latinhas consiste
em uma rampa com um rotor que as impulsiona para
o reservatório localizado acima do robô.
Para que as latinhas fiquem na posição exata de
rolagem para dentro do reservatório, braços nas
laterais formando um V serão colocados, assim ela
será empurrada para frente até que se se posicione
corretamente.
O rotor terá uma superfície de borracha ou outro
material para que haja atrito suficiente e a lata seja
levada pra cima.
3 Sensores
Os principais sensores do robô serão quatro sensores
de distância HC-SR04. Eles estarão dispostos na
frente do robô com o intuito de identificar:
 A presença de um objeto à frente do robô.
 Coletar dados sobre a altura do objeto.
 Coletar dados sobre a largura do objeto.
 Identificar o alinhamento do objeto em
relação ao robô.
Figura 1: Sensor HC-SR04
Tabela 2: Dados Técnicos do Sensor HC-SR04
Dados Técnicos do Sensor HC-SR04
Tensão de Trabalho 5 V
Corrente de Trabalho 2 mA
Frequência de Trabalho 40 Hz
Alcance Máximo 4,5 m
Alcance Mínimo 2 cm
Ângulo de Visão 15º
Resolução 1 cm
A disposição dos sensores HC-SR04 será de tal
forma a permitir que o robô reconheça a diferença
entre alvo e obstáculo. Segue abaixo um esboço da
disposição dos sensores:
Figura 2: Disposição dos Sensores no Robô
Os sensores 1, 2 e 3 têm como função identificar
a presença, a localização em relação ao robô e o
comprimento do objeto. E o sensor 4 existe para
identificar objetos altos.
Um objeto largo, que seja detectado por mais de
dois sensores, com certeza não é uma lata. Sendo
assim um obstáculo ou o depósito de lixo. A
principal diferença entre um obstáculo e do depósito
é a altura. Para isso há o sensor 4, que, se ativado,
indica com certeza que o objeto à frente do robô é
um obstáculo.
A tabela explicativa do comportamento do robô
em função da ativação dos sensores encontra-se na
tabela 3 em anexo.
4 Algoritmo Base
Com a eliminação da necessidade de um
algoritmo para o controle do sistema de captura, o
algoritmo base do robô precisa apenas concentrar-se
em identificar latas, captura-las, identificar
obstáculos, o depósito e desviar dos mesmos.
O robô deverá ser controlado através de um
Arduino UNO ou um Arduino MEGA. Esse meio de
controle foi escolhido por sua versatilidade e
robustez.
O fluxograma abaixo explica de forma
simplificada a linha de raciocínio que o robô deverá
seguir.
5 Considerações Finais
O trabalho terá sua conclusão efetiva durante a
competição. Todo preparo e planejamento culmina
para o evento no qual a eficiência do projeto será
posta à prova. A equipe alcançou um objetivo
importante durante a elaboração do projeto,
construção do robô e testes unindo o conhecimento
teórico às atividades práticas. Durante este processo
tanto a equipe quanto seus membros amadureceram
até o ponto atual. Para avançar será necessário um
desafio ainda maior, ou seja, enfrentar outras equipes

e aprender com os resultados. O aprendizado é um
processo contínuo e é necessário o esforço cotidiano
para se atingir a excelência.
6 Agradecimentos
A equipe agradece ao Professor Guilherme Sousa
Bastos pela inscrição no evento, pelos seus inúmeros
esforços para conciliar seus trabalhos como
orientador de nosso projeto, professor e coordenador
do curso de Engenharia de Controle e Automação.
Somos gratos aos membros da CBR por todo o
trabalho na organização e realização do evento.
7 Referências Bibliográficas
SparkFun. Datasheet Rover 5. Disponível em:
<https://www.sparkfun.com/datasheets/Robotics/Rov
er %205%20Introduction.pdf>. Acesso em: 20 de
ago. 2013
Deal Extreme. HC-SR04 Ultrasonic Sensor
Distance Measuring Module. Disponível em:
<http://dx.com/p/hc-sr04-ultrasonic-sensor-distance-
measuring-module-133696>. Acesso em: 16 ago.
2013
8 Anexos
8.1Figuras
Figura 3: Medidas do chassi

Figura 4: Fluxograma do Algoritmo Base

Figura 5: Rascunho do sistema de coleta
8.2 Tabelas
Tabela 3: Comportamento do Robô em função dos Sensores
Sens. 4 Sens. 3 Sens. 2 Sens. 1 Resposta
0 0 0 0 Procure por objetos
0 0 0 1 Vire rápidamente para a DIREITA.
0 0 1 0 Lata à frente. Vá para frente.
0 0 1 1 Lata deitada ligeiramente à direita. Curva leve à DIREITA
0 1 0 0 Vire rápidamente para a ESQUERDA.
0 1 0 1 ERRO (ou objetos à esquerda e à direita)
0 1 1 0 Lata deitada ligeiramenteà esquerda. Curva leve para a ESQUERDA.
0 1 1 1 Depósito de Lixo
1 0 0 0 Obstáculo. Desvie

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