Departamento de Engenharia Mecânica Orientador: Prof. Dr. Vítor Santos

Apresentação em tema: "Departamento de Engenharia Mecânica Orientador: Prof. Dr. Vítor Santos"— Transcrição da apresentação:

1 Departamento de Engenharia Mecânica Orientador: Prof. Dr. Vítor Santos
Universidade de Aveiro Departamento de Engenharia Mecânica Projecto de Automação Scanner 3D para Aplicações em Modelação e Navegação Autor: Miguel Dias Orientador: Prof. Dr. Vítor Santos

2 Objectivos Concepção e implementação de um sistema de percepção 3D com base num sensor 2D; Desenvolvimento da estrutura mecânica adequada; Selecção e implementação de uma interface standard de comando (RS232, USB, ou outra); Concepção da unidade de controlo (hardware/software) do sistema; Estudo da influência da dinâmica do movimento sobre desempenho do sensor original; Desenvolvimento de software base para aquisição 3D.

3 Introdução Como é que se realiza a concepção e implementação de um sistema de percepção 3D com base num sensor 2D? Varrimento num plano

4 Como chegar à 3 dimensão? Aquisição linear Aquisição rotacional

5 (Já existente no laboratório)
Laser Sick LMS (modelo indoor) (Já existente no laboratório)

6 (Já existente no laboratório)
Motor passo a passo (Já existente no laboratório)

7 (Já existente no laboratório)
Unidade de controlo (Já existente no laboratório) PLC Mitsubishi FX2N-16MR-DS. Carta FX2N-1PG Pulse Generator Unit. Carta de potência.

8 Colocação do sensor Aproveitamento total do campo de visão do laser;
Varrimento na Horizontal Varrimento na vertical Aproveitamento total do campo de visão do laser; Melhor na detecção de obstáculos verticais (pilares, portas, etc.).

9 Hipóteses estruturais
Algumas das estruturas estudadas Não permitiam um aproveitamento total do campo de visão do laser;

10 Hipóteses estruturais
Solução final

11 Selecção de componentes mecânicos Relação de transmissão:
(Rodas dentadas) Binário máximo do motor = 1,2Nm Massa do sensor = 4,5Kg R = 79,5mm R F M=79,5x10-3x4,5x9,8 =3,51Nm Relação de transmissão: Rodas dentadas (5mm passo,10mm largura) nx1,2 ≥ 3,51  n ≥ 2,93 Valor escolhido: n = 5 Z1 = 12 (motor) Z2 = 60 (sensor)

12 Selecção de componentes mecânicos
(Correia plana dentada) d1 = 94,65mm d2 = 18,25mm 210,09mm≤ a ≤ 218,04mm L = 2a + /2 (d2 + d1) + 1/4a (d2 + d1)^2 Lmin = 604,47mm Lmax = 620,37mm Correia plana dentada escolhida: 10x610mm, 5mm passo

13 Dimensionamento da Estrutura
(Força vertical de 60N em cada um dos apoios de Alumínio) Tensão máxima = 0,7319MPa Deslocamento máximo = 0,0034mm ced = 2,76x107 MPa

14 Ponto de Situação Estrutura mecânica construída;
Unidade de controlo (hardware/software) do sistema em fase de desenvolvimento;

15 Alguns resultados obtidos

16 Trabalho Futuro Sincronização de todo o processo de aquisição de dados 3D por parte do sensor laser, com o movimento do motor passo a passo; Desenvolvimento de software para todo o processo de aquisição de dados 3D bem como do seu posterior tratamento; Implementação de um encoder e fins de curso, para melhor controlo da posição do sensor laser; Estudo de uma solução (interface de controlo) mais atraente para a aquisição de dados e controlo do motor passo a passo.

17 FIM Agradecimentos Orientador Prof. Dr. Vítor Santos
Eng. António Festas FIM Todos os colegas