MOLINA

ICET – INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

TRABALHO DE ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA – APS

ROBÔ DIRECIONAL

NOVEMBRO DE 2014

ICET – INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

TRABALHO DE ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA – APS

ROBÔ DIRECIONAL

NOME

R.A.

NOVEMBRO DE 2014

Sumário

I – INTRODUÇÃO 4

II – OBJETIVO 7

III – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 7

3.1 Classificação qualitativa de Navegação 9

3.1.1 Arquiteturas deliberativas 11

3.1.2 Arquiteturas reativas 13

3.2 Modelagem de um sistema 14

3.3 Autômatos 17

3.4 Autômatos de navegação - Supervisor 18

IV – METODOLOGIA 20

4.1 Descrição do robô 21

4.1.1 Parte Elétrica 21

4.1.1.1 Ligação das chaves 21

4.1.1.2 Preparação do Cabo 23

4.1.1.3 Soldagem do cabo aos motores 24

4.1.1.4 Soldagem do cabo às chaves 25

4.1.2 Parte Mecânica 26

4.1.2.1 Montagem do chassi 27

4.1.2.2 Roda frontal 28

4.1.2.3 Rodas propulsoras 30

4.1.2.4 Fixação das rodas propulsoras 32

4.1.2.5 Preparação da base articulada e fixação do motor 33

V – CÁLCULOS 35

5.1 Critério de planejamento utilizando a medida μ 35

5.1.1 Vetor característico (X) 36

5.2 Cálculo matricial de μ para St/G 38

VI – CONCLUSÕES 39

VII REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 40

I – INTRODUÇÃO

Segundo MOLINA (2010) quando se fala sobre segurança, velocidade de execução e repetitividade são características que levam a robótica a ser cada vez mais utilizada para execução de tarefas que antes eram feitas apenas por seres humanos.

MOLINA (2010) afirma que robôs são hoje facilmente encontrados executando tarefas que combinam capacidade de repetição e necessidade de torque elevado, como por exemplo, em linhas de montagem, ou realizando procedimentos em ambientes que oferecem risco ao homem, como por exemplo, inspeções de tanques de armazenamento de substâncias nocivas à saúde humana, ou mesmo trabalhando em situações em que o homem dificilmente conseguiria sobreviver sozinho, como por exemplo, em missões de exploração de longa duração em outros planetas.

Os robôs não sentem sede ou fome, tampouco são capazes de julgar o risco das tarefas às quais são submetidos. No entanto, essa ausência de “personalidade” limita o comportamento desses sistemas a agir e reagir apenas em situações para as quais eles tenham sido programados. Muitas vezes um robô móvel precisa navegar em ambientes dinâmicos, onde a sua capacidade de executar uma tarefa está intimamente associada à sua capacidade de reagir a estímulos externos, desconhecidos, de forma coerente.

MOLINA (2010) afirma que essa habilidade pode ser definida de diferentes formas, conhecidas como mecanismos de seleção de atitude (MSA), ou simplesmente arquiteturas de navegação, que definem que atitude o robô deve tomar a cada momento.

Diversos tipos de arquiteturas de navegação vêm sendo desenvolvidas ao longo dos anos buscando dar maior autonomia e flexibilidade ao robô móvel no tocante à sua capacidade de locomoção.

PAOLO PIRJANIAN (1999) apresentou uma ampla revisão bibliográfica sobre os trabalhos desenvolvidos na área de navegação, classificando as arquiteturas apresentadas em deliberativas, que são caracterizadas pela busca da otimização, reativas, aquelas caracterizadas pela busca da robustez, e híbridas, que equilibram característica das outras duas escolas.

Com o passar do tempo, a evolução da complexidade das tarefas as quais um robô é submetido aumentou muito e com ela, cresceu a demanda por sistemas de navegação mais complexos, em que a preocupação não é apenas simplesmente concluir uma tarefa e sim concluí-la atendendo diversas especificações que, por si só, demandam um sistema de controle independente (MOLINA, 2010).

Para atender mais de um objetivo ao mesmo tempo, surgiram as teorias de composição de comportamentos, nas quais sistemas de controle independentes são desenvolvidos para alcançar diferentes objetivos (comportamentos) mais simples de uma tarefa. Posteriormente, é feita uma composição desses comportamentos, formando um sistema de navegação mais complexo (MOLINA, 2010).

ARKIN (1998) apresentou uma ampla revisão de diferentes formas de composição de comportamentos desenvolvidas até aquele momento em robótica móvel, apresentando uma classificação qualitativa dos sistemas de navegação baseados em comportamento, separando-os em sistemas cooperativos, nos