Qual o ângulo que o robô vai virar?

Esta postagem refere-se a uma dificuldade surgida no projeto a partir de dados reais de trabalho: precisamos saber qual é o tempo para colocar no delay e, qual o ângulo correspondente deste delay. Em resumo, precisamos que o robô vire num ângulo pré-determinado. Isso afeta as manobras não só no sumô mas no resgate também.
Primeiro precisamos de algumas informações:

1- Como o robô vira?
Para responder a esta questão temos 2 situações distintas- se o robô vira um lado de cada vez (acionamento apenas de um lado do motor) ou se vira os dois lados ao mesmo tempo (um lado para frente e o outro de ré). Se ele vira uma lado de cada vez a curva sairia mais aberta, conforme a figura 1, senão, os dois lados ao mesmo tempo, o robô viraria no próprio eixo, conforme a figura 2 e, portanto, a medida (x) seria diferente.

Figura 1 - Robô virando acionando apenas um lado

Figura 2- Robô virando acionando os dois lados

A partir desta afirmações podemos concluir que, se o robô virar com apenas um motor, a curva descreverá uma circunferência igual a 2 vezes a distância de largura do robô (largura = raio), enquanto, acionando os dois motores, a distância será igual a largura do robô (largura = diâmetro). 

2- Qual a velocidade do robô?

Velocidade é o espaço percorrido em função do tempo gasto para percorrer o trajeto, portanto pode-se determinar a velocidade do robô fazendo-o percorrer um espaço de 1 metro e medindo o tempo, em segundos, com um cronometro, obtendo o valor da velocidade em metros por segundo (m/s), unidade do Sistema Internacional.

3- O ângulo desejado.

A partir destas informações em fazendo o uso da equação que mede o comprimento da circunferência -   (fonte:wikipedia) e regra de três simples, conseguimos determinar o delay a ser inserido no robô para que ele vire no ângulo desejado. 

Para tanto vamos estudar 2 casos:

Caso 1- Robô virando de um lado apenas

Dados:

Velocidade: 0,102 m/s

Ângulo: 60º

Largura do robô: 20 cm

Convertendo velocidade de m/s em cm/s: 

0,102 x 100=10,2cm/s

Comprimento da circunferência: 

20 x 2 x 3,14 = 125,6 cm.

Ou seja, para dar uma volta completa na circunferência (360º), o robô terá de percorrer 125,6 cm, entra a regra de 3 para determinar, qual distância ele precisa percorrer para o ângulo desejado (60º):

ângulo (º)           Distância (cm)

360                     125,6

60                          x

x = (125,6 x 60)/360

x = 20,93 cm

Desta forma o robô deve percorrer 20,93cm para fazer uma curva de 60º. Basta então, dividir o a distância pela velocidade para obter o tempo e, multiplicar por mil para obter em milissegundos. Desta forma temos:

delay = (20,93/10,2) x 1000

delay = 2,052*1000

delay = 2052 ms

Ou seja, no programa deste robô, para fazer ele virar num ângulo de 60°, basta colocar um delay de 2052 ms.

Caso 2 - Robô que vira os lados

 Dados:

Velocidade: 0,102 m/s

Ângulo: 60º

Largura do robô: 20 cm

Convertendo velocidade de m/s em cm/s: 

0,102 x 100=10,2cm/s

Comprimento da circunferência: (lembrando que aqui o valor de diâmetro é igual a largura do robô)

20  x 3,14 = 62,8 cm.

Ou seja, para dar uma volta completa na circunferência (360º), o robô terá de percorrer 125,6 cm, entra a regra de 3 para determinar, qual distância ele precisa percorrer para o ângulo desejado (60º):

ângulo (º)           Distância (cm)

360                     62,8

60                          x

x = (62,8 x 60)/360

x = 10,46 cm

Desta forma o robô deve percorrer 10,46cm para fazer uma curva de 60º. Basta então, dividir o a distância pela velocidade para obter o tempo e, multiplicar por mil para obter em milissegundos. Desta forma temos:

delay = (10,46/10,2) x 1000

delay = 1,026 *1000

delay = 1026 ms

Ou seja, no programa deste robô, para fazer ele virar num ângulo de 60°, basta colocar um delay de 1026 ms.

Comparando os delays podemos concluir que um robô que aciona os dois lados para virar é mais rápido e que, em algumas situações, um ou outro sistema de curva, pode ser mais adequado.