Novo método para converter motores de posição em rotação contínua

Consultando um site sobre robôs de baixo custo na Internet para nosso novo curso de robótica me deparei com um novo método de converter motores de posição em rotação contínua, conforme abaixo:

Preparar os motores

(Esta etapa leva cerca de 15 minutos para ser feito) O primeiro passo da construção é preparar dois motores. A maioria dos servos passatempo de R / C pode ser usado, mas eles precisam de uma modificação. A questão é que esses servos só girar 90 ou 180 graus, e precisamos deles para girar 360 graus continuamente. Veja a motores página para ver uma lista de servos e preços. Para nossa montagem foi utilizado um servo motor usado em antenas parabólicas de satélite, o que é comumente chamado de rotor polar. A figura mostra o rotor polar utilizado. Ele usa 3 fios: vermelho para poder 5V, preto e branco para a terra para sinal de comando (que é uma onda PWM). 

Como o rotor polar apenas gira 180 graus, que tem a abri-la e cortar os terminais do potenciómetro, que é uma resistência variável usada como sensor para contar o circuito de controlo a posição do motor. Estes servos possuem um circuito interno de controlar a sua posição com base no sensor de posição. Nós vamos modificá-lo para que possamos controlar a sua velocidade em ambos os sentidos, com um sinal de controle PWM. As próximas duas figuras mostra o motor aberto antes da modificação e, após a modificação. Note que temos cortar 3 conexões de resistores para o potenciômetro e soldadas 2 resistores 1KOHM (marrom, preto, vermelho) entre os 3 resistores que estavam no circuito.

Após esta modificação, o sinal de controlo de PWM irá definir a direcção e velocidade do motor. Vamos fazer uma última modificação. Como o servo tem um potenciômetro rotação contínua usado como sensor de posição, podemos usar isso como um sensor para a N-Bot. Então, vamos soldar 2 fios para o potenciômetro e faça um furo no caso do servo para passar os fios.

OK, faça os mesmos passos para o segundo motor, e descansar um pouco. Os motores estão prontos. A próxima figura mostra o motor montado novamente. Confira o vídeo da página para ver o motor a trabalhar com rotação contínua e a resistência elétrica do potenciômetro usado como sensor de posição como as voltas do motor.

Fonte: http://www.natalnet.br/~aroca/afron/instructions.html

Vídeo de teste da adaptação: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=a6lSsYgBPAY
Observando o procedimento notei, pelo vídeo, que o teste ó inclui o movimento do motor num sentido, ou seja, não há evidências de funcionamento em 2 sentidos do motor, algo que podemos testar e depois publicar os resultados.

OBR 2014

Saíram as datas da OBR 2014, fiquem atentos:

03 de março de 2014	INICIO DAS INSCRIÇÕES OBR 2014
25 de abril de 2014	Prazo Inscrições na Modalidade Prática
15 de agosto de 2014	Prazo Final das Inscrições de Estudantes na Modalidade Teórica
de 01 de maio 2014 a 31 de agosto de 2014	Provas Práticas Regionais
22 de agosto de 2014	Prova Teórica Nacional
Outubro de 2014	Provas Práticas Final Nacional São Carlos – SP

 Principalmente em relação as datas da parte prática (01/05). Podemos pensar seriamente na dança pois a OBR será no estado de São Paulo.

PLANEJAMENTO 2014

Segue slides do planejamento de projeto de 2014:

Hércules

24/07/2014 - Novas melhorias de projeto
- Adição de 2 anéis de borracha na roda para aumentar a aderência.

28/06/2014 - Melhorias no projeto

- Instalação de rampas que mudaram o centro de gravidade do robô aplicando sobre as rodas, o que deve melhorar o torque.
- Instalação da bateria protegida pelos motores.
- Colocação do Arduino.

31/01/2013 - Segunda reunião do projeto
O Marcelo nos presentou a estrutura que ele acha ser a mais viável. Em vez de 3 parafusos para estrutura, apenas 2, reduzir a largura do robô ajustando apenas para as rodas ficarem próximas umas das outras.
Em relação ao peso, com o projeto original estava em 1,650 kg, 10% acima do peso planejado. A ideia é cortar todos os parafusos de apoio e reduzir a 2 porcas de suporte no motor. Outra opção é procurar rodas mais leves. Discutimos em relação a aderência das rodas em relação ao piso e concluímos que serão necessários testes de combate para certificar-se da capacidade das rodas.
Outro assunto que discutimos foi em relação ao drive de motor: inicialmente testaremos o projeto com 2 L298n:

Esse driver suporta até 3A por canal. Vamos usar 2 drivers para que cada lado opere com 3A de pico de corrente. Com isso esperamos ter o torque suficiente para as lutas. Pelos testes preliminares que fizemos o motor opera com 1A em condições normais e assim não sobrecarregaremos os drivers.

Decidimos não construir um driver de 8A com os Tip´s 120/127 que temos e partir direto para a ponte H que é nosso objetivo - uma ponte com IRFZ 44N (http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfz44n.pdf) com as seguintes características:

Seguindo as instruções da placa desenvolvida - http://www.robotizando.com.br/artigo_ponte_h_pg1.php conforme esquema abaixo:

Utilizaremos o método térmico para construir a placa, a responsabilidade de desenvolvimento desta parte ficará ao encargo do Marcelo. O Roselito ficou responsável por soldar os eixos e fixar as rodas. O prof. Alan por comprar os componentes e testar no Simulino a placa verificando sua funcionalidade.

Segundo o projeto estamos usando uma bateria LiPo de 12V/2,2 Ah com taxa de descarga de com taxa de 25C o que pode gerar um pulso de 55A.

10/12/2013 - Início do projeto

Hércules:

... (em latim: Hercules) é o nome em latim dado pelos antigos romanos ao herói da mitologia grega Héracles, filho de Zeus e da mortal Alcmena. As antigas fontes romanas indicam que o herói grego "importado" veio substituir um antigo pastor mitológico chamado pelos povos da Itália de Recaranus ou Garanus, e que é famoso por sua força. Enquanto o mito de Hércules incorporou muito da iconografia e da própria mitologia do personagem grego, ele também tinha um número de características e lendas que eram marcadamente romanas.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9rcules

Novo projeto especializado em sumô e cabo de guerra. Possivelmente será adaptado para resgate de alto risco. 

Principais objetivos:

- Torque real superior a 160 N.cm

- Mais baixo custo

* os primeiros testes usarão ponte H de L298 (driver) e, depois, TIP32.

Desafios;

- Peso inferior a 1,5kg por conta dos motores utilizados

- Boa aderência para proteção lateral

- Eficiência próxima a 40%

- Baixo consumo de energia

- Construção de uma ponte H com corrente de até 40 A

- Adaptação do projeto as dimensões do Torneio Juvenil de Robótica

Referências para desenvolvimento:

http://www.robotizando.com.br/artigo_ponte_h_pg1.php - desenvolvimento de ponte H

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/TIP32.pdf' - Folha de dados TIP32C

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/49-curiosidades/3666-art500.pdf - Informações sobre TIP32

http://labdegaragem.com/forum/topics/duvida-ponte-h-l298n-motor-vidro-el-trico-mabuchi - teste com ponte H de L298n usando motores mabuchi 

http://labdegaragem.com/forum/topics/motor-dc-de-vidro-eletrico-mabuchi - Informações sobre motores 

http://tecnomelque.blogspot.com.br/2010/12/robo-lutador-de-sumo.html - sobre a estrutura do robô 

http://www.robocore.net/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&p=25539 - fotos

Opcional:
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/4128.pdf - Datasheet TIP120 - 8A (pico)

Vídeos informativos de pesquisa:

https://www.youtube.com/watch?v=Bi02byEmnvY
https://www.youtube.com/watch?v=tB4WJuPn5mc - como montar uma ponte H

Notícia no Jornal Foco - Dez/2013 - Participação na MOP

Notícia do Jornal da Educação da Diretoria de Ensino de Jundiaí - Dezembro 2013

MOP : mostra paulista de ciências e engenharia

13/12/2013 - Vídeo da Mostra Paulista 

http://www.youtube.com/watch?v=akRRgdoE1Vg&feature=youtu.be

Premiação da 3ª Mostra Paulista de Ciências e Engenharia - MOP 2013

10/12/2013
Certificado de premiação

Disponível para Download: http://sdrv.ms/18jUsaV

4o. Lugar em Engenharia
[ PROJETO: Desenvolvimento de chassi robótico de baixo custo usando Arduino ]
De CAMPO LIMPO PAULISTA - SP
Marcelo dos Santos Jubilado Jr
Paulo Ricardo de Lima da Cruz
Elaine do Nascimento Barbosa
Alan Barbosa de Paiva
Disponível on-line em: 
http://mostrapaulista.org.br/arquivos/premiados_mop2013.pdf/

Sobre esta premiação:
Mais um reconhecimento ao trabalho desenvolvido ao longo de 3 anos por uma equipe muita maior que 3 alunos, com um orçamento limitado. Sinto-me honrado de ter orientado uma equipe que ficou atrás apenas de instituições renomadas como Instituto Federal de Educação/SP e ETEC.
Foram 2 dias de avaliação e 25 trabalhos finalistas entre os vários trabalhos selecionados.

Agradecimentos:
- A Diretoria de Educação de Jundiaí pelo transporte e alimentação;
- A Direção e Coordenação da EE Elza Facca M. Bonilha pelo apoio e suporte;
- A Biscaio Advogados pelo aporte financeiro fundamental para elaboração do poster e para os gastos de viagem;
- A Amanda Yumi e Fabio Hirano, amigos sempre presentes em nossas conquistas;
- A todos os alunos que participaram diretamente e indiretamente desta conquista, seu trabalho foi fundamental.
- Aos colegas professores que nos ajudaram na construção desse resultado.
- Ao Jhonatan Carneiro pela revisão do trabalho.