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ATLAS Dep. de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro ATLAS Robot móvel para competição no ROBOTICA 2003 Realizado por: José Luís Silva José Miguel.

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1 ATLAS Dep. de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro ATLAS Robot móvel para competição no ROBOTICA 2003 Realizado por: José Luís Silva José Miguel Gomes Orientado por: Prof. Dr. Vitor Santos

2 ATLAS Desenvolvimento de um robot móvel para competir na classe de Universidades e Institutos politécnicos do Festival Nacional de Robótica – ROBOTICA2003. Os primeiros objectivos do trabalho, envolvem tomar decisões sobre as soluções construtivas, de guiamento, controlo e percepção face aos requisitos da prova. Objectivos:

3 ATLAS - Dimensões e geometria da pista; - Visão artificial; - Obstáculos a ultrapassar: Regulamento: Passadeira Semáforos Linhas da pista Túnel Parque de estacionamento

4 ATLAS -Geometria e design do robot; - Tipos de material a utilizar e estrutura; - Sistema de tracção e direcção; -Disposição dos componentes. Problemas principais:

5 ATLAS - Forma (circular, ovalada, quadrada, hexagonal); - Estética (beleza); - Dimensões físicas do robot (largura da pista e momentos resultantes); - Centro de massa (abaixamento em relação ao solo). Geometria e design do robot:

6 ATLAS - Madeira (pisos); - Alumínio com ligações soldadas (estrutura); - Material compósito (casquilhos e calços); - Aço (suportes do diferencial); Tipos de material a utilizar e estrutura:

7 ATLAS Sistema de tracção e direcção comum: - Direcção e tracção realizada por dois motores (diferença de vel. angulares) - Maior manobrabilidade - Possibilidade de girar 360º sobre si próprio - Maior limitação na distribuição do peso (momentos de inercia). Sistema de tracção e direcção: Motor 1 Motor 2 Roda livre

8 ATLAS - Obriga à utilização dos motores de tracção e direcção no mesmo eixo. - Solução abandonada face aos nossos objectivos ao nível concepcional. Motor de tracção Motor de direcção - Sistema de tracção e direcção na mesma roda:

9 ATLAS - Mecanicamente mais complexo - Obriga ao uso de um diferencial mecânico - Permite uma distribuição de peso mais flexível - É uma ideia inovadora neste tipo de concurso - Mais aliciante devido ao desafio imposto - A direcção é feita à frente - Sistema de tracção e direcção independentes: Diferencial mecânico Direcção

10 ATLAS O motor da direcção é um motor passo-a-passo: - Disponibilidade imediata do material. - Facilidade no controlo do deslocamento angular, tanto em malha aberta como em malha fechada. - A direcção é executada por um sistema de correia dentada entre duas polias com uma relação de 1:2. - Existe aínda a alternativa de se utilizar um servomotor de posição (solução em estudo...). Na questão da escolha do motor de tracção foi feito um estudo prévio para estimar a potência e binário necessários. Como inputs temos (valores previstos): - Massa =30Kg - Vel. Max = 2m.s -1 - Aceleração = 1m.s -2 - rodas tracção = 160mm Escolha dos motores:

11 ATLAS Determinamos o número de rotações por minuto à saída: Sistema de forças aplicadas ao robot: Determinação do binário e potência necessária: Com base nestes resultados, o motor escolhido foi o MAXON RE40: - Potência debitada (150W a 7580r.p.m.) - Binário do motor (181mN.m) - Caixa redutora 1:15 (redução total=1:30)

12 ATLAS - prioridade de localização do diferencial; - minimização do espaço disponível; - localização do centro de massa. Disposição dos componentes:

13 ATLAS 1.Aquisição do material: - Reaproveitamento do diferencial - Estrutura em perfil de alumínio - Pisos em madeira - Encomenda de peças 2.Maquinagem e montagem: - Semi-eixos, maquinagem em torno convencional - Casquilhos de acoplamento às rodas motrizes - Suportes do diferencial, fresa CNC - Veio de direcção, abertura de rosca - Pequenos ajustes dimensionais e de acoplamento - Pintura e acabamentos superficiais Estado do trabalho:

14 ATLAS - Comunicação software/hardware; - Sistemas de visão e navegação; - Sistema operativo a utilizar; - Plataforma de programação. Plano de trabalho:

15 ATLAS To be continued...


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