Introdução à Robótica COLÉGIO DAMAS DE INSTRUÇÃO CRISTÃ

O que é Robótica? MECÂNICA COMPUTAÇÃO ELETRÔNICA ELETRÔNICA ROBÓTICA

De onde vem a palavra robô?  A palavra robô é derivada do tcheco e foi usada pela primeira vez pelo escritor Karel Capek em sua peça R.U.R.  Mas o que significa essa palavra?  A palavra tcheca robota significa escravo, servo.

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O que é um robô?  Um robô é uma máquina autônoma, capaz de receber estímulos do meio e de efetuar respostas a partir do processamento destes estímulos.

As partes de um robô

Os sensores  SENSORES – são dispositivos eletrônicos que captam os estímulos do meio, como distância, luz, cor, som, temperatura, pressão, etc. Podem gerar sinais digitais ou analógicos e são considerados dispositivos de entrada.

Processamento de dados  O processamento de dados por um robô é feito mediante a programação inserida no Controlador Lógico Programável (CLP). Esse elemento atua como “cérebro” do robô recebendo, processando e enviando dados aos outros componentes. EV3, da LEGO Arduino Uno, da Arduino Robo TX, da Fischertechinik VEX Cortex, da VEX

Os atuadores  São dispositivos de interface mecânica-eletrônica, capazes de efetuar ações de saída a partir de sinais enviados pelo CLP.  Classificam-se como atuadores: motores, lâmpadas, displays, sonorizadores, etc. No kit EV3 Mindstorms estão presentes dois tipos de motores

Fluxo de funcionamento de um robô Estímulo do meio Captação pelo sensor Processamento pelo CLP Ação do atuador

Lego Mindstorms  Os kits Mindstorms representam uma fração da linha de brinquedos da Lego voltada à educação tecnológica e são constituídos por um conjunto de peças que podem ser combinadas para a construção de robôs.  O EV3 foi lançado no final de 2013, como evolução dos CLP’s anteriores: o NXT e, antes dele, o RCX. RCXNXT EV3

 Processador: ARM9 300 MHz  Memória: 16 Mb (Flash) / 64 Mb (RAM)  Sistema operacional: Linux  Display: 178 x 128 pixels  Portas: 4 portas de entrada 4 portas de saída  Comunicação com sensor: 1 ms  Conexões disponíveis: USB, Bluetooth, WiFi

Comparando EV3 e NXT EV3NXT Processador ARM9 300MHzARM7 48MHz Memória 16MB Flash 64MB RAM 256kB (0.256MB) Flash 64kB (0.064MB) RAM Sistema operacional LinuxSO exclusivo Display 178 x 128 pixels100 x 64 pixels Portas de saída 4 portas3 portas Portas de entrada 4 portas analógica Digital 460.8Kbit/s 4 portas analógica digital 9.6Kbit/s (I2C) Velocidade de comunicação USB 480Mbit/s12Mbit/s USB Interface Conectável com mais EV3s (total de quatro) Wi-Fi (com dongle) - SD card slot até 32GB micro SC card -

Comparando EV3 e NXT Conexão a outros sistemas iOS Android Windows Android Interface do usuário 6 botões Função Iluminação 4 botões Tamanho de programa (teste) 0.950KB2.4KB Capacidade de comunicação de sensor 1,000 vezes / segundo 1 ms 330 vezes / segundo 3 ms Datalogging Até 1,000 medidas / segundoAté 25 medidas / segundo Bluetooth Conecta até 7 escravosConecta até 3 escravos Energia Bateria recarregável ou 6 pilhas AA

Programação  A programação de um robô é um conjunto de algoritmos que contém instruções sobre a captação de dados e a execução de ações pelos atuadores.  A programação pode ser escrita ou iconizada.

Exemplo de linguagem de programação escrita (C) Exemplo de linguagem de programação iconizada (MiniBloq)

Fluxo de programação  Independente da linguagem de programação utilizada, o controle do fluxo de dados em uma programação utiliza elementos da lógica formal matemática, contendo elementos comparadores, atribuidores e condicionais.

Principais linguagens de programação Cada CLP aceita linguagens específicas:  NXT – NXT-G, NXC, Java  Arduino – Wiring (baseada em C), MiniBloq  VEX – C  Robo TX – RoboPro, C

E o EV3?  Foi criada uma linguagem de programação específica para o EV3, denominada