terça-feira, 6 de janeiro de 2015

Carro elétrico Unip APS 2014

Como nos post anteriores resolvi deixar registrado aqui nossas experiencias como aluno sobrevivente de engenharia, para os futuros alunos, que terão esse desafio também, queria trocar ideias ou partir desse ponto e melhorar os projeto.
Quem se interessar nos arquivos, desenhos, programação ou mais detalhes entre em contato com a gente.( omundodeuerrado@gmail.com ) Obrigado pela atenção e Viva viva!. E vamos sobrevivendo a engenharia juntos.

A esse projeto!! temos orgulho dele, não apenas por ter sido nota 10 na tarefa, mas pelo trabalho de pesquisa e projeto que foi desenvolvido. Até o momento o projeto mais divertido com certeza.

Abaixo a foto do trabalho pronto para apresentação, o ARR511:

Abaixo um vídeo com algumas etapas de fabricação do carro elétrico como também o vídeo da demonstração na faculdade:

Abaixo um video de funcionamento:

Projeto Equipe AR^2

– INTRODUÇÃO
Fomos instigados por nossos educadores a desenvolver um robô que cumprisse tarefas simples como se movimentar para frente, trás, à direita e à esquerda, controlado remotamente por uma combinação de comandos. Achamos o desafio interessante( na verdade achamos que dava para piorar as coisas), porem, resolvemos efetuar algumas modificações, as quais não ficassem fora do proposito do projeto solicitado.
O projeto inicial seria um robô com fonte de energia proveniente de baterias remotas e controlado por controle com fio, porem pensamos, se não seria mais interessante controla-lo à distancia, e quando falamos à distancia, pensamos, você estar em um lado do planeta e o robô do outro. Mas como fazer isso?
Então começou a pesquisa sobre o assunto e buscando inspiração de como desenvolver este projeto. Tivemos como inspirações o robô Curiosity, que foi enviado para Marte em uma missão de reconhecimento (NASA - Mars Science Laboratory), e tanques de guerra/tratores para a montagem de nosso sistema de locomoção, utilizando esteiras de rolagem para sua movimentação.
Nosso projeto será um robô de reconhecimento que poderá se movimentar em superfícies especificas, sendo controlado remotamente, por meio de uma rede de comunicação de dados, e utilizando uma câmera IP para se orientar. Também contará com painéis solares para que sua bateria seja recarregada sempre que a luz do dia estiver disponível.
Para demonstração iremos utilizar uma rede Intranet, porem o controle de nosso robô poderá ser feito de qualquer parte do globo, acoplando a nosso robô um dispositivo de comunicação que utiliza tecnologia 3G, 4G.

II – OBJETIVO

A proposta desse trabalho e desenvolver um protótipo funcional de um robô para estudo dos conceitos da engenharia.
Deve-se criar um robô que tenha mobilidade funcional em movimentos progressivo e retrogrado.
Esse trabalho tem como focos a criação do robô físico e a elaboração de um material de revisão acadêmico para introduzir no estudante os conceitos acadêmicos necessários para futuros projetos técnico-científicos.

lll – METODOLOGIA

O nosso projeta terá uma interface de controle utilizando como modelo o exemplo dado pelos nossos educadores, se trata de um modelo binário, onde dependendo do sinal de entrada dado em cada um dos canais A e B, o robô ira assumir uma ação.

Figura 1: Movimentos operacionais dos chaveamentos de A e B.


3.1 Descrições do robô

O nosso robô utilizará da tecnologia wireless para sua operação, tendo em vista que decidimos confeccionar um robô de reconhecimento remoto.
A maioria do material utilizado é proveniente de reciclagem, ou de material fora de uso.

3.1.1 Parte Elétrica

Para a parte elétrica será utilizado um circuito composto por uma micro controladora, conjunto de reles, roteador wireless, dois motores elétrico de alto torque utilizados em vidros de porta de automóveis, painéis solares, micro servos.
Este circuito será controlado remotamente por um software instalado em um  Ipad.

Figura 2: Circuito elétrico do protótipo.
A parte importante da montagem eletrônica é mostrar que se podem controlar os motores (sentido de rotação), invertendo o sentido da corrente através das chaves dos relês.

3.1.1.1 Montagens do Relês

Os relês serão montados em uma placa com um circuito de segurança para evitar o retorno de corrente pelo canal de comando do micro controladora.
Sera montado um circuito de relê como descrito na Figura 2.
Segue abaixo foto do circuito montado.


Figura 3: Circuito Relê

3.1.2 Parte Mecânica

Para a montagem da parte mecânica serão utilizados dois motores elétricos que acionarão duas esteiras que farão o robô se movimentar para todas as direções, estas esteiras serão acionadas pelos motores através de polias de Nylon que foram usinadas para o molde das correias sincronizadoras.
A figura 26 mostra o desenvolvimento do carro efetuado no AutoCAD antes de sua confecção.




Figura 4: Detalhes do projeto desenhado no AutoCAD, porem o projeto foi sendo mudado na fabricação, por trabalharmos com material de sucata não foi possivel manter alguns dimensionais do projeto original e tambem pelas ideias que vão surgindo , como os painéis solares retrateis








3.1.2.1 Montagem do chassi

Para a lateral do robô foi utilizado uma chapa de metal onde serão fixados os motores, os eixos das polias acionadoras, das polias escravas e das polias que farão a função de esticar as correias.
Essa chapa foi reciclada de uma metalúrgica que iria se desfazer dela, todo material utilizado para montagem do chassi foi adquirido de refugos de uma metalúrgica.
C:\Users\FabricioS.Rodrigues\Desktop\TRABALHO APS\IMG_5221.JPG
Figura 5: Lateral sendo desbastada.



Figura 6: Furação dos pontos de fixação.

Figura 7: Modelo em 3D do chassi.



3.1.2.2 Transmissão de dados e imagens.


Nosso robô possui um sistema de transmissão de dados que utiliza uma rede intranet, porem como comentado anteriormente, essa comunicação pode ser feita por uma rede internet ampliando ainda mais o campo de ação do robô. Foi necessario a instalação de uma camera para irmos acompanhando e orientando o robo, que a proposta do trabalho é que não seja autonomo, fique para o futuro.
Nesse sistema utilizamos um roteador wireless que recebe comandos de uma interface configurada em um Ipad e transmite essas informações para um micro controladora que aciona o circuito de reles já descrito no tópico
“3.1.1 – Parte Elétrica”.  
Interligado ao sistema de da micro controladora temos uma câmera IP que será utilizada para nos orientarmos quando não tivermos a visualização do robô.



3.1.2.3 Sistema de Polias e Correia


Para a confecção das polias utilizamos seis peças de Nylon, as quais foram usinadas para o encaixe da correia, a mesmo possui um canaleta pra evitar que a correia escorregue.
O sistema possui quatro polias com 112 mm que são as principais, onde duas delas são ligadas diretamente no eixo do motor, e duas são comandadas por essas através da correia.
O sistema também possui mais duas polias de 60 mm que tem a função de esticar a correia evitando que o sistema escorregue.

Figura 8: Sistema de Polias e Correia.

IV – CÁLCULOS

Cálculos utilizados para determinar a velocidade no robô em linha reta:
Dados:
RPM do motor (F): 96 RPM
Diâmetro da Polia: 112 mm, logo: r=56 mm.
Fórmulas utilizadas: w=2π.f60 ; Vp=w.r
w=2π.6060
w=6,28 rad/s
Vp=6,28.0,056
Vp=0,351 m/s
Utilizando analise dimensional
Vp=0,351ms.1km1000m.3600s1h=1263,61000=1,26km/h

Cálculos utilizados para determinar o tamanho da correia utilizada no robô:

Dados:
Diâmetro das Polias: 112 mm
Diâmetro do esticador: 46 mm
Distância entre as polias: 280 mm




V – CONCLUSÕES

nos divertimos muito :)

VI REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


Referência sobre veículos de reconhecimento controlado remotamente com placas de captação solar:
Referência de veiculo equipado com esteira de rolagem:

http://www.firstworldwar.com/atoz/holttractor.htm

No final de tudo... sobrevivemos! e apreendemos uns conceitos interessantes! Qualquer duvida, mais detalhes ou trocar umas ideias e experiencia é só nos escrever.. :) .Vamos sobrevivendo a engenharia.






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