Os Robôs seguidores de linhas são dispositivo eletromecânicos que apresentam a capacidade de se deslocarem de um ponto inicial a um ponto final ou completaram um determinado circuito, seguindo uma linha que normalmente é de cor negra num fundo de cor clara.
Estes aparecem numa das modalidades da robótica que hoje em dia pode ser vista em muito eventos de robótica.
Estes aparecem numa das modalidades da robótica que hoje em dia pode ser vista em muito eventos de robótica.
O no robô seguidor de linha o D2-1 que foi apresentado na publicação “Análise do D2-1 Robô seguidor de linhas” é um robô muito simples baseado numa eletrónica e mecânica simples mas que, apesar da sua simplicidade este, funciona muito bem.
Após a realização da montagem do kit D2-1, foram feitos inúmeros testes, testes esses que iremos aqui demonstrar, tentando explicar de uma forma muito simples e pouco técnica o seu funcionamento.
Princípio de funcionamento do nosso robô:
Vamos de uma forma muito simples e não muito técnica tentar explicar como este funciona.
Na última publicação “Arduino and electronics Basics: LDR - Light Dependent Resistor” demos a conhecer o componente LDR que é utilizado neste robô em conjunto com um LED como sensore de linha.
Aqui é muito importante ter em mente que a resistência dos LDR’s varia de forma inversa à intensidade luminosa que incide sobre o estes componentes, ou seja quanto mais intensa for a luz, menor é o valor da resistência interna deste componente, inversamente quando a intensidade luminosa que incide sobre este componente diminuir a sua resistência interna aumenta.
“Para os bons entendedores ou para os bons conhecedores em eletrónica já está tudo dito!”
Os sensores do nosso robô:
Cada um dos dois sensores é formado por um LED e um LDR sendo que o LED emite uma luz constante que vai ser refletida pela superfície e que vai ser captada posteriormente pelo LDR.
Ao contrário em superfícies de cores claras a luz é toda ou quase toda refletida logo a quantidade de luz absorvida pelo LDR é muito grande apresentando assim uma resistência interna muito baixa (ilustração B).
O nosso robô em movimento:
O nosso robô deslocasse com base nas indicações dos dois sensores, este procura manter a linha negra entre os mesmos.
1. Em linha reta:
Sempre que a pista apresenta troços retilíneos o nosso robô tende a deslocar-se paralelamente a linha negra no entanto devido a fatores como luz ambiente e fator de reflexão da superfície (alterações da reflexão devido a alterações da cor da superfície e da luminosidade que incide na mesma) o nosso robô acaba por nestes troços ter de ir ajustando a sua posição.
2. Em curva:
Quando o nosso robô entra em curva como o seu movimento padrão é andar em linha este vai ao longo deste troço ter de corrigir constantemente a sua posição em função do sensor que apresente maior resistência.
Com o aumento da resistência o motor do lado (esquerdo ou direito) do sensor que apresenta o aumento da sua resistência reduz a sua rotação mantendo-se inalterada a do motor do outro motor o que vai levar o nosso robô a guinar para o lado que o sensor apresenta o aumento da sua resistência ou seja para o lado em que o robô já esta a pisar a linha.
Enquanto estiver num troço em curva o comportamento vai ser sempre o mesmo corrigir a sua posição até entrar em um troço retilíneo.
3. Num cruzamento:
Esta é uma situação que pode levar o nosso robô ao erro, pois se existir o cruzamento da linha este pode alterar a sua direção se apenas um dos sensores entrar na área escura do cruzamento antes do outro levando o robô a guinar para o lado do sensor que estiver com maior resistência.
Nota: Devida ao facto da cor das superfície não ser constante bem como a luz que incide sobre a mesma e ainda devido à espessura da linha o nosso robô desloca-se em constante atualização da sua posição.
Aqui também é importante referir que não foi feita a separação do LDR’s dos LED’s o que vai influência o funcionamento dos sensores e consequentemente do robô.
Ensaio Pratico:
Material necessário.
- D2-1 robô seguidor de linhas;
- Fita-cola negra para definir o circuito;
- 2x pilhas AA para a alimentação do robô;
Descrição do ensaio
O nosso robô foi testado recorrendo a 3 diferentes pistas digamos assim, em primeiro lugar recorrendo à pista fornecida no Kit, impressa nas costas do manual do robô de tamanho A4, posteriormente a uma pista oval de grandes dimensões com cerca de 2 metros de linha e por fim a uma pista em forma de oito (8) com um cruzamento.
No último ensaio sempre que interferíamos nos sensores com a luz da camara ou existia algum desfasamento nos sensores devido ao posicionamento do robô este seguia diferentes caminhos.
Importante referir que no caso de as pilhas estarem fracas o resultado não será o melhor, logo se estiver com problemas teste outras pilhas com boa carga para despistar problemas com a alimentação.
No último ensaio sempre que interferíamos nos sensores com a luz da camara ou existia algum desfasamento nos sensores devido ao posicionamento do robô este seguia diferentes caminhos.
Importante referir que no caso de as pilhas estarem fracas o resultado não será o melhor, logo se estiver com problemas teste outras pilhas com boa carga para despistar problemas com a alimentação.
Vídeo
Demonstração do funcionamento do nosso Robô D2-1 Seguidor de linhas.
Análise do D2-1 Robô seguidor de linhas
Arduino and electronics Basics: LDR - Light Dependent Resistor
Considerações Finais
Os robôs seguidores de linhas por mais simples que sejam pode desempenhar muitas funções, sendo uma das mais visíveis a educacional, uma vez que este é um dos robôs que mais é recriado para o estudo da robótica e eletrónica.
Através deste pequeno robô podemos aprender muito sobre o princípio básico de funcionamento destes robôs bem como sobre o funcionamento dos sensores de luz formados por LDR’s e LED’s e ainda sobre os restantes componentes que lhe dão forma.
No final não podíamos estar mais satisfeitos, pois para o baixo custo deste Kit, a montagem deste robô foi muito fácil e nos teste este comportou-se muito bem, desempenhado a sua função de forma muito eficaz.
Os robôs seguidores de linhas por mais simples que sejam pode desempenhar muitas funções, sendo uma das mais visíveis a educacional, uma vez que este é um dos robôs que mais é recriado para o estudo da robótica e eletrónica.
Através deste pequeno robô podemos aprender muito sobre o princípio básico de funcionamento destes robôs bem como sobre o funcionamento dos sensores de luz formados por LDR’s e LED’s e ainda sobre os restantes componentes que lhe dão forma.
No final não podíamos estar mais satisfeitos, pois para o baixo custo deste Kit, a montagem deste robô foi muito fácil e nos teste este comportou-se muito bem, desempenhado a sua função de forma muito eficaz.
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Um bom dia em nome da TecnoDomos.
Conteúdo redigido ao abrigo do novo Acordo Ortográfico
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