Ap´os a realizac¸˜ao dos testes no manipulador e no explorador, os testes finais tˆem a finalidade de verificar o correto funcionamento do sistema rob´otico como um todo. Foram escolhidas trˆes tarefas a serem executadas pelo robˆo m´ovel manipulador:
• Tarefa 1: Consiste em andar em linha reta, apanhar um objeto no ch˜ao e entreg´a-lo um metro adiante, sempre em linha reta;
• Tarefa 2: Recolher um objeto localizado num ponto a 45o em relac¸˜ao a orientac¸˜ao
original do robˆo e entreg´a-lo em outro ponto tamb´em rotacionado em relac¸˜ao `a posic¸˜ao do ponto em que o robˆo recolheu o objeto. Esta tarefa faz com que o robˆo realize locomoc¸˜ao linear e rotac¸˜ao;
• Tarefa 3: Recolher um objeto no plano de trabalho do robˆo explorador e trazˆe-lo de volta para o ponto de origem do robˆo.
As Tabelas 9, 10 e 11 mostram os resultados obtidos ap´os a realizac¸˜ao de alguns testes referentes as tarefas propostas.
Tabela 9: Testes da Tarefa 1
Tarefa Coleta (cm) Coleta (cm) Entrega (cm) Entrega (cm)
desejado real desejado real
1 x=50, y=0 x=50, y=0 x=150, y=0 x=152, y=0
1 x=100, y=0 x=100, y=0 x=200, y=0 x=203, y=0
1 x=150, y=0 x=150, y=0 x=250, y=0 x=247, y=0
1 x=200, y=0 x=173, y=0 (n˜ao pegou) x=300, y=0 (n˜ao entregou) 1 x=10, y=0 x=15, y=0 (n˜ao pegou) x=115, y=0 (n˜ao entregou)
Tabela 10: Testes da Tarefa 2
Tarefa Coleta (cm) Coleta (cm) Entrega (cm) Entrega (cm)
desejado real desejado real
2 x=50, y=50 x=50, y=50 x=100, y=100 (n˜ao entregou)
2 x=100, y=100 x=100, y=100 x=200, y=100 (n˜ao entregou)
2 x=150, y=150 x=145, y=158 (n˜ao pegou) x=250, y=250 (n˜ao entregou) 2 x=200, y=50 x=190, y=20 (n˜ao pegou) x=300, y=50 (n˜ao entregou) 2 x=100, y=200 x=98, y=201 (n˜ao pegou) x=200, y=150 (n˜ao entregou)
Tabela 11: Testes da Tarefa 3
Tarefa Coleta (cm) Coleta (cm) Entrega (cm) Entrega (cm)
desejado real desejado real
3 x=50, y=50 x=50, y=50 x=0, y=0 x=2, y=-3
3 x=100, y=100 x=102, y=101 (n˜ao pegou) x=0, y=0 (n˜ao entregou) 3 x=150, y=150 x=155, y=144 (n˜ao pegou) x=0, y=0 (n˜ao entregou)
A Tarefa 1 foi alcanc¸ada de maneira satisfat´oria ap´os algumas tentativas, mostrando que o robˆo est´a preparado para manipular objetos em linha reta. Por outro lado, as Tarefas 2 e 3 n˜ao foram alcanc¸adas, mesmo ap´os v´arias tentativas. O erro de posicionamento devido ao acionamento sem realimentac¸˜ao, as folgas mecˆanicas, a influˆencia do ambiente (caracter´ısticas do solo) impossibilitaram o brac¸o manipulador de obter o objeto e o explorador de se posicionar exatamente nas coordenadas desejadas.
Estas tarefas foram projetadas de modo a exigir que fosse utilizada as func¸˜oes de manipulador e de explorador do robˆo desenvolvido neste projeto, garantindo assim o total cumprimento do objetivo de manipular objetos utilizando um robˆo m´ovel.
7 CONCLUS ˜AO
O desenvolvimento de um sistema para o controle de um robˆo m´ovel manipulador de objetos, envolve v´arias ´areas de estudo. Ao longo da implementac¸˜ao do projeto, foram realizadas montagens mecˆanicas, estudo do protocolo para o sistema embarcado, conex˜oes dos componentes de hardware, utilizac¸˜ao de API´s para programac¸˜ao em JAVA, estudo da cinem´atica aplicada a rob´otica e interpolac¸˜ao matem´atica para gerac¸˜ao das trajet´orias, tudo isso, mostrando que desenvolvimentos na ´area de rob´otica s˜ao tarefas multidisciplinares, que exigem do desenvolvedor, conhecimentos principalmente nas ´areas relacionadas com o projeto de robˆo.
Nos primeiros meses de desenvolvimento e pesquisa deste projeto, o estudo estava focado no funcionamento do manipulador AL5C. Ap´os a implementac¸˜ao dos m´odulos para o controle do posicionamento e gerac¸˜ao de trajet´oria para este manipulador, verificou-se que, a modelagem matem´atica e a implementac¸˜ao do software funcionaram adequadamente, pois, os testes mostraram que al´em de conseguir manipular objetos dentro do espac¸o de trabalho do brac¸o rob´otico, o erro m´edio encontrado entre os valores programados e os valores reais n˜ao ultrapassaram o limite m´aximo permitido (o erro de posicionamento n˜ao causou a entrega do objeto fora do recipiente utilizado nos testes), para que se concretizasse a manipulac¸˜ao do objeto.
Por outro lado, ap´os a implementac¸˜ao dos m´odulos referentes ao controle do robˆo explorador, verificou-se que, por se tratar de um sistema rob´otico sem realimentac¸˜ao, os erros encontrados nos testes comprometem o correto posicionamento do Kit Tri-Track Robot e por conseq¨uˆencia o funcionamento do robˆo m´ovel manipulador (manipulador e explorador) n˜ao foi efetivado de maneira correta para trajet´orias e manipulac¸˜ao de objetos que requeiram muitas manobras, rotac¸˜oes e manipulac¸˜oes.
V´arios fatores dificultaram significativamente a realizac¸˜ao dos testes no robˆo, as folgas mecˆanicas apresentadas nas pec¸as que forma a estrutura do robˆo, os erros de comunicac¸˜ao devido a utilizac¸˜ao de conversores RS232 para USB, pois os computadores utilizados n˜ao possuem o conector DB9 para a comunicac¸˜ao serial, a falta de equipamentos de precis˜ao para realizar as medidas dos posicionamentos sobre o corpo do robˆo, a falta de um sistema de realimentac¸˜ao para verificar automaticamente se as posic¸˜oes desejadas foram realmente alcanc¸adas, a escassa literatura sobre robˆos m´oveis e manipuladores, entre outros.
onde as pr´oximas atividades seriam: eliminar o cabo de comunicac¸˜ao serial entre o computador e o robˆo atrav´es da utilizac¸˜ao de comunicac¸˜ao sem fio ou atrav´es da migrac¸˜ao do sistema de controle desenvolvido em Java, para um sistema em linguagem de programac¸˜ao C, embarcado em um micro-controlador montado no pr´oprio robˆo dando-lhe assim maior mobilidade e independˆencia de um controle externo; utilizar sensores para retro-alimentar o sistema de controle; modificar a modelagem cinem´atica incluindo o robˆo explorador como mais um grau de liberdade para o robˆo manipulador, entre outras modificac¸˜oes para melhorar a precis˜ao e eficiˆencia da movimentac¸˜ao do sistema rob´otico.
Por fim, percebe-se que trabalhos de pesquisa e desenvolvimento na ´area de rob´otica s˜ao promissores, principalmente no estado da Bahia onde as atividades neste ramo est˜ao apenas comec¸ando. Espera-se que este documento sirva de base para projetos futuros envolvendo sistemas rob´oticos e assim cumpra o seu papel de difusor do conhecimento e incentive pesquisas que tragam avanc¸o tecnol´ogico para este pa´ıs.
REFER ˆENCIAS
AERONAUTICS, N. N.; ADMINISTRATION, S. Mars exploration rovers. 2009. Dispon´ıvel em: <http://www.nasa.gov/mission pages/mer/index.html>. Acesso em: 10 Set. 2010. AERONAUTICS, N. N.; ADMINISTRATION, S. Aereal Robot. 2010. Dispon´ıvel em: <http://www.eaa.org/experimenter/images/1007pathfinder.jpg>. Acesso em: 15 Dez. 2010. ANTT. Agˆencia Nacional de Transportes Terrestres. 2010. Dispon´ıvel em:
<http://www.antt.gov.br/aett/>. Acesso em: 06 Jul. 2010.
BARCELOS, A. F. Associac¸˜ao Educacional Dom Bosco. 2010. Dispon´ıvel em: <http://www.professores.aedb.br/arlei/AEDB/Arquivos/rs232.pdf>. Acesso em: 09 Out. 2010.
BARRIENTOS, A. et al. Fundamentos de Rob´otica. 1. ed. Universidade Polit´ecnica de Madrid: Ed. Concepci´on Fern´andez Madrid, 1997.
BRAGA, N. C. Robotics Mechatronics and Artificial Inteligence: Experimental Circuit Blocks for Designers. 1. ed. Worburn-MA-USA: Newnes, 2002. ISBN 0-7506-7389-3.
CRAIG, J. J. Introduction to Robotics: Mechanics and Control. 2. ed. Menlo Park-CA-USA: McGraw-Hill, 1989.
DENAVIT, J. Description and displacement analysis of mechanics based on the 2x2 dual matrices. 1. ed. University of Northwestern, Evanston: Cabletron Systems, 1955.
FORESTI, H. B. Desenvolvimento de um robˆo b´ıpede autˆonomo. Universidade Federal de Pernambuco, 2006.
HOWSTUFFWORKS. Military Robots. 2010. Dispon´ıvel em:
<http://static.howstuffworks.com/gif/military-robot-15.jpg>. Acesso em: 15 Dez. 2010.
LINXMOTION, I. Linxmotion RIOS SSC-32 V1.06 Manual. 2010. Dispon´ıvel em: <http://www.lynxmotion.com/images/data/rios106h.pdf>. Acesso em: 10 Jul. 2010. LOPES, A. M. Rob´otica Industrial. 1. ed. Universidade do Porto: McGraw-Hill, 2001. MCCOMB, G. Constructing Robot Bases. 1. ed. New York-USA: McGraw-Hill, 2004. NAVARRO, E. Funcionamento Servo motor. 2010. Dispon´ıvel em:
<http://www.esec-emidio-navarro-alm.rcts.pt/Clube Robotica/dearrobot/servo funcionamento.doc>. Acesso em: 28 Set. 2010.
ROBOTICS, P. Aquatic Robot. 2010. Dispon´ıvel em:
<http://www.perronerobotics.se/Images/Alive1.jpg>. Acesso em: 15 Dez. 2010. ROS´aRIO, J. M. Princ´ıpios de Mecatrˆonica. 1. ed. S˜ao Paulo: Prentice Hall, 2005.
SUN, M. API de comunicac¸˜ao Javacomm. 2010. Dispon´ıvel em:
<http://download.oracle.com/docs/cd/E1780201/products/javacomm/reference/api/index.html>. Acesso em: 10 Out. 2010.
SUN, M.; ORACLE. Programming Serial and Parallel Ports. 2010. Dispon´ıvel em: <http://java.sun.com/developer/Books/javaprogramming/cookbook/11.pdf>. Acesso em: 10 Out. 2010.
VALAVANIS, K.; GRACANIN, D. Control architectures for autonomous underwater vehicles. 1. ed. Ann Arbor-MI-USA: Control Systems Magazine, 1997.