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Projeto Orion I:

  • Para conhecer mais sobre combate de robôs, clique aqui


  • Criado como projeto de pos-graduação e com o intuito de participar do evento Guerra de Robos (Winter Challenge 2005), Orion foi projetado para ser o mais resistente e funcional possível, sem ultrapassar o limite máximo de peso (55Kg).


    Funcionamento: Através de um controle remoto, comandos são dados para o veículo se locomover, acionar armas e interagir com o oponente. sendo que, para este projeto, foi escolhido o controle remoto Futaba, com 6 canais. Estas informações enviadas são recebidas pelo receptor, o qual interpreta os comandos e envia sinais de saída para os motores. A transmissão é realizada em FM.




    O receptor escolhido, assim como quase todos receptores utilizados para carros, aviões e barcos rádio controlados, usam servo motores para controlar e acionar outras funções mecânicas. A interface entre o controle remoto e os servos (receptor) funciona gerando pulsos para o controle destes servos, sendo estes modulados em largura de pulso. A freqüência deste sinal geralmente esta na faixa de 40Hz, mas o importante mesmo é o tempo em que este sinal fica positivo, sendo padronizado para 1,5 milisegundos para a posição central do servo e tendo 1 milisegundo e 2 milisegundos como os limites de movimento para cada lado. Como o robô usa relês para o controle dos motores, foi utilizado um microcontrolador para converter estes sinais PPM de determinada freqüência para sinais de nível 0 ou 1 para ligar e desligar os relês. Neste projeto não foi utilizado controle de velocidade devido ao pouco tempo disponivel para a elaboração deste circuito. O microcontrolador e os circuitos de driver foram montados em uma placa dupla face metalizada, tornando o sistema eletronico robusto contra impactos e vibrações. Esta placa de fibra e o circuito receptor foram montados dentro de uma caixa de acrílico, sendo suas conexões realizadas por barras de contatos e cabos. O fato do acrílico ser transparente facilita a visualização dos LED´s e dos componentes, além do material proporcionar boa fixação mecânica do sistema. Desta caixa acrílica de circuitos saem os cabos que controlam as bobinas dos relês, nos quais são conectadas aos motores em configuração de ponte H.




    Os motores de tração utilizados (Bosch - 12 Volts), em testes inicias apresentaram problemas quando estavam tracionando as rodas, danificando os dentes das engrenagens de nylon, que por isso foram substituídas por engrenagens de aço, sendo testadas e funcionando perfeitamente com uma tensão de 18 Volts, operando em sobrecarga, gerando melhor atuação de velocidade, torque e potência. Estes motores foram escolhidos por terem o sistema de redução mecânica incorporados ao mesmo, gerando em seu eixo de saída uma rotação de 100 RPM para acionamento com 18 Volts.




    A arma é acionada por um motor Bosch modelo GPC, também de 12 Volts trabalhando com uma tensão de 18 Volts para gerar mais força. Este motor foi escolhido devido a sua alta rotação, em torno de 3500 RPM e para o encaixe mecânico, foi soldado no motor uma base com furos, possibilitando a fixação e o ajuste da correia, permitindo a fácil manutenção caso necessário. Utilizando mancais, correias e polias, sua velocidade sobe para 7000 RPM, sendo que no eixo principal foi encaixado uma broca e lâminas, formando uma arma de alta rotação.



    Rodas de 17 cm de diâmetro, com revestimento de borracha para melhor aderência ao solo e núcleos confeccionados com sistema de encaixe e fixação nos eixos. Para combate em gelo, foram desenvolvidas rodas de aço, porem de eficiência duvidosa.



    Para a fixação dos mancais, quatro chapas de alumínio laminado (duas por lateral do robô), sendo fixadas entre si por espaçadores e parafusos. Desta forma o eixo é suportado por dois mancais por roda, garantindo eficiência contra impactos diretos. Mais duas chapas fazem a fixação dos motores e suportes com os relês de acionamento, sendo todas conectadas entre si por duas chapas em cima e em baixo e uma chapa como plataforma base, totalmente furada para aliviar peso.
    Nesta plataforma foi parafusada a caixa de acrílico contendo a parte eletrônica e o receptor do controle remoto, a bateria e o sistema de arma.



    O sistema foi protegido com chapas de alumínio utilizando parafusos de aço, na parte traseira foram soldados pinos de proteção contra possíveis colisões, protegendo o veículo de lâminas e serras horizontais que possíveis adversários possam ter e na parte superior, uma chapa de titânio foi conectada para fácil acesso ao interior do projeto, permitindo trocas e recargas das baterias.



    Resultados:

    O veículo montado ficou bem funcional e extremamente robusto, porem alguns problemas ocorreram na competição.
    Nos boxes, alguns testes indicaram que após o encaixe da tampa superior, a recepção do controle remoto foi prejudicada, devido a sua blindagem, sendo necessário deixar parte da fiação da antena presa na parte externa da estrutura. Isto não havia sido observado antes pois os testes foram realizados com a tampa superior aberta, não havendo tempo para testes mais aprimorados.
    No inicio da competição, devido ao local de operação do controle remoto estar na pista de gelo, uma queda do operador ocasionou a quebra do controle remoto, danificando sua placa de circuitos, impossibilitando o controle do veículo.
    Após a substituição por um novo controle, no primeiro combate, as rodas de aço não geravam atrito suficiente para tracionar o veículo na pista de gelo, cavando o piso.
    Sem a tração suficiente para locomover o veículo, não foi possível realizar um combate agressivo, como ocorria durante os testes em pista seca.
    Mesmo com esta deficiência, o combate foi vencido devido a problemas nos circuitos do oponente.
    No segundo combate o robô sofreu diversos ataques das lâminas verticais do oponente, mostrando-se com a eficiência e resistência esperada, porem a definição do combate foi decidida pela comissão de juízes, com resultado favorável ao oponente, embora tenhamos mantido bom tempo de mobilidade e operação do robô. A justificativa dos juízes foi de que o veículo oponente foi mais agressivo, devido a sua arma vertical. Nossa arma giratória não se mostrou tão eficiente quanto o esperado, sendo que em eventos futuros será substituida.
    Ficou registrado para melhorias futuras o aumento de potência dos motores, ajustes no sistema de transmissão de rádio e substituição da arma por um sistema mais agressivo, causando maior estrago nos oponentes