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| A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 6. Inteligência Artificial e Redes Neurais | ||
| PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM ROBÔ MÓVEL A SERVIÇO DO HOMEM | ||
| Richarlyson Alves D'Emery 1 (rico_demery@yahoo.com.br), Marizete Silva Santos 1 e Francisco Luiz dos Santos 2 | ||
| (1. Depto. de Estatística e Informática, Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE; 2. Centro de Robótica, Inteligência e Automação LTDA - CRIATRONICS) | ||
| INTRODUÇÃO:
Robôs dotados de nariz eletrônico podem seguir uma trilha química de substâncias tóxicas à procura de sua fonte, ou com o objetivo de cumprir uma missão difícil ou insalubre para humanos (Russel, 1999). Vivemos em um mundo rodeados de substâncias na atmosfera, em forma gasosa, que, em sua maioria, são ou tornam-se invisíveis. Porém, não menos perigosas, pois a maior parte dos gases inflamáveis, tóxicos e altamente explosivos é transparente. O que dificulta a prevenção de acidentes é que muito desses gases também são inodoros. Testes realizados com sensores químico-resistivos de aroma demonstraram que narizes eletrônicos são capazes de fazer distinção entre substâncias que os humanos não têm condições de fazer. Por exemplo, um nariz eletrônico pode distinguir álcool etílico de metílico, no entanto, seres humanos não têm um olfato muito apurado para diferenciar um do outro, o que freqüentemente provoca a morte de pessoas que preparam bebidas alcoólicas utilizando metanol, substância tóxica que mata ou cega, em doses menores, enquanto o etanol produz apenas ressaca quando tomado em excesso. Portanto, o objetivo neste projeto é implementar um robô móvel de pequeno porte, desde a sua instrumentação eletrônica até a parte mecânica a ser utilizado para que este possa ser, futuramente, dotado de sensores de aroma, visando unir a tecnologia da robótica com a do nariz artificial para que máquinas dotadas de sentidos estejam a serviço do homem. |
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| METODOLOGIA:
O desenvolvimento do robô móvel dotado de sensores de proximidade envolveu oito etapas que consistiram da preparação inicial feita a partir da leitura do material bibliográfico específico em robótica; construção do corpo do robô a base de acrílico; construção do circuito para aquisição e o processamento dos dados; preparação da parte mecânica do robô; preparação da parte eletrônica do robô; programação do sistema de controle do robô baseados em sistema com uso de um microcontrolador, que está centralizado numa placa de controle a qual recebe as informações dos sensores de proximidade e, após processamento, executa operações pré-determinadas, por exemplo, desviar-se de obstáculos, podendo locomover-se para frente, para trás, para direita ou para esquerda. Essas operações podem ser modificadas conforme necessidade do projeto; unificação da parte eletromecânica através de servomotores e rodas que permitem andar e mudar de direção e da utilização de sensores de proximidade que serão posteriormente substituídos por sensores de aroma, tornando-se um único veículo guiado por gases ou vapores provenientes de substâncias muito voláteis e quimicamente reativas; e finalmente testes com o robô. O projeto e implementação do robô foram realizados com o apoio da empresa Criatronics, e de seus pesquisadores especialistas, nas etapas mais críticas. |
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| RESULTADOS:
Com os testes executados verificou-se que o robô desenvolvido se locomove em diversas direções a partir dos sinais enviados pelos sensores de proximidade utilizados, obedecendo às instruções do algoritmo desenvolvido e gravado no microcontrolador. Apesar do robô móvel funcionar plenamente com os sensores de proximidade, pode-se observar que os mesmos possuem sensibilidade à luz, em razão de serem baseados na tecnologia de emissão e captação de infravermelho. Esses sensores apresentam vulnerabilidade quando expostos a determinadas cores, a exemplo da cor preta que absorve a emissão dos raios de infravermelho, ou seja, diante a exposição à luz o robô desloca-se, como se tivesse encontrado um obstáculo, ou esbarra com ambientes de cor preta, pelo não recebimento dos raios de infravermelho. Na utilização dos sensores de proximidade, verificou-se a necessidade de tratamentos e filtração dos sinais recebidos, eliminando raios indesejados, a exemplo dos raios solares, sendo assim, eliminaria a vulnerabilidade à luz. Tais substituições não foram realizadas, pois fogem do propósito geral do projeto, no qual os sensores de proximidade serão posteriormente substituídos por sensores de aroma. |
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| CONCLUSÕES:
No desenvolvimento do robô móvel, verificou-se a impossibilidade de desenvolvimento de um robô móvel qualquer, pois é necessária a dinamicidade na execução de movimentação do mesmo, uma vez que a tomada de decisão deve ser constante e não em tempos esporádicos. Ou seja, o robô móvel não poderia assumir outras características, a exemplo de robôs móveis tipo animalóide, com características de animais, que possuem patas, ou até mesmo um robô móvel com características de um humano, ou seja, um humanóide, onde em sua estrutura existem membros, pernas e pés, e sua movimentação é realizada de tempo em tempo, portanto a tomada de decisão deveria esperar um tempo determinado. Foram utilizados motores do tipo servomotor, onde seu acionamento é dado a partir de sinais do tipo PWM (Pulse Width Modulation), casando perfeitamente com a utilização do microcontrolador escolhido, família PIC, onde o sinal PWM pode ser gerado depois de programado o microcontrolador. Outra característica da escolha dos servomotores está atrelada à dinamicidade do robô móvel já mencionado, bem como, pela flexibilidade de movimentação em diversas direções. Para a implementação de novos sensores, a exemplo dos sensores de aroma, poderá haver a necessidade de uma modificação na estrutura mecânica ou eletrônica do robô, como o aumento ou a diminuição da altura dos sensores em relação à substância a ser analisada. |
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| Instituição de fomento: Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco - FACEPE | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: robô móvel; nariz eletrônico; sensores. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |