robótica estudo de peças e componentes

Transcrição

ROBÓTICA
ESTUDO DE PEÇAS E
COMPONENTES
Profº Espec. Amadeu Zanon Neto
Araçatuba
Março/2008
Data da última revisão ou impressão: 25/08/2008
Robótica – Estudo de Peças
Índice
ROBÓTICA................................................................................................................. 1
Introdução ............................................................................................................... 4
RCX 1.0 ................................................................................................................ 5
Torre de transmissão - RCX...................................................................................... 6
Mini-motor 9 V ....................................................................................................... 7
Lâmpada 9V .......................................................................................................... 8
Sensor de pressão ou toque – RCX............................................................................ 9
Sensor de luz - RCX .............................................................................................. 10
Sensor de Rotação - RCX ....................................................................................... 11
Sensor de Temperatura - RCX ................................................................................ 12
Cabos de Energia – Padrão Lego. ............................................................................ 13
Prancha dupla ...................................................................................................... 14
Prancha simples ................................................................................................... 15
Blocos com e sem furos ......................................................................................... 16
Blocos ................................................................................................................. 17
Eixos .................................................................................................................. 18
Engrenagens........................................................................................................ 19
Coroas ................................................................................................................ 20
Cremalheira ......................................................................................................... 21
Rodas ................................................................................................................. 22
Pneus ................................................................................................................. 23
Esteira ................................................................................................................ 24
NXT .................................................................................................................... 25
Cabos Elétricos - NXT ............................................................................................ 26
Sensor de Luz – NXT ............................................................................................. 27
Sensor de Pressão – NXT ....................................................................................... 28
Sensor Ultra-sônico (SONAR) – NXT ........................................................................ 29
Servo-Motor – NXT ............................................................................................... 30
Sensor de som – NXT ............................................................................................ 31
Suporte 90º ......................................................................................................... 32
Vigas .................................................................................................................. 33
Vigas anguladas ................................................................................................... 34
Conector de eixos (luva). ....................................................................................... 35
Pinos. ................................................................................................................. 36
Polias.................................................................................................................. 37
Buchas e pequenas polias. ..................................................................................... 38
Prancha com encaixe............................................................................................. 39
Came - Excêntrico. ............................................................................................... 40
Parafuso ou rosca sem fim. .................................................................................... 41
Caixa de redução.................................................................................................. 42
Prancha com furos - Mancal ................................................................................... 43
Junta universal para cardã ..................................................................................... 44
Diferencial ........................................................................................................... 45
Classificação dos componentes em grupos................................................................ 46
Torre de transmissão - RCX ............................................................................ 46
Cabos de Energia – Padrão Lego. .................................................................... 46
Blocos com e sem furos ................................................................................. 46
Vigas anguladas............................................................................................ 46
Prancha com furos - Mancal............................................................................ 46
Engrenagens ................................................................................................ 46
Cremalheira ................................................................................................. 46
Parafuso ou rosca sem fim. ............................................................................ 46
Sensor de pressão ou toque – RCX .................................................................. 46
2
Sensor de Rotação - RCX ............................................................................... 46
Sensor de Pressão – NXT ............................................................................... 46
Sensor de som – NXT .................................................................................... 46
Pinos........................................................................................................... 46
Buchas e pequenas polias. ............................................................................. 46
Especificações Técnicas ......................................................................................... 47
Glossário de peças ................................................................................................ 52
Tabela de peças ................................................................................................... 59
Referências bibliográficas....................................................................................... 62
3
Introdução
A robótica é um estudo multidisciplinar que exige o conhecimento de
diversas áreas da ciência como matemática, biologia, linguagem, informática, eletrônica e
elétrica entre muitas outras. Ela está ligada diretamente ao estudo da inteligência artificial,
pois os novos projetos procuram fazer com que os robôs não só executem o que lhes é
programado, mas sim aprendam sozinhos a tomar decisões de acordo com estímulos do
ambiente.
Este material visa facilitar o uso e o reconhecimento de peças dos kits de
robótica da Lego® para montagem de projetos robóticos tanto nas áreas de ensino
fundamental como de engenharia e pesquisa.
Em uma primeira abordagem apresentaremos os principais componentes
com dados como nome, grupo, possíveis aplicações, modelos básicos de montagem,
descrições sobre a peça e informações extras quando necessárias. Após este trabalho
aprofundaremos os estudos focando a montagem de circuitos mais elaborados para
trabalho e pesquisa com robótica.
®
Estudo baseado nos componentes do kit Lego Mindstorm 9793®, 9797® e
9648 .
Para complementação deste estudo sugiro a utilização da apostila de
LeoCad, que permite a construção em 3D dos modelos dos projetos para resolução dos
problemas propostos em aula. Pode ser baixada no site http://www.zanondigital.com.br.
®
LEGO Educational Division, LEGO Mindstorms for Schools, e ROBOLAB are trademarks of the LEGO Group. This document may be
photocopied for non-commercial educational use.
All other rights reserved.
4
RCX 1.0
Alimentação
AC/DC
Lâmpadas e
motores
(atuadores)
Sensores
Infra-vermelho
Botões de
comando
Grupo
LeoCad
Processadores.
Grupo: Eletric
Nome: Electric Mindstorms RCX (Complete Assembly Shortcut).
Descrição
Modelo
Bloco dotado de 3 saídas (A,B,C)
para motores e lâmpadas e 3
entradas (1,2,3) para sensores de
temperatura, pressão, temperatura e
luz. Permite o carregamento de 5
programas.
Aplicações
Todos os projetos que necessitem de
programação e que sejam
automatizados.
Extras
Alimentação: 9V – 6 baterias AA ou
adaptador. Corrente máxima de
500mA e a polaridade do pino deve
ser centro (+) e externo ( - )
Botão Vermelho Æ Liga/Desliga o
RCX.
Botão Verde Æ Executar/parar o
programa.
Botão Preto Æ Posicionar no display
a visualização dos valores recebidos
pelos sensores.
Botão Cinza Æ Selecionar o número
do programa.
5
Torre de transmissão - RCX
Grupo
LeoCad
Transmissão de dados.
Não consta.
Descrição
Modelo
Torre de transmissão de
dados PCÆ RCX / RCX Æ
PC.
Aplicações
Em praticamente todos os
projetos, pois através dela
transmitimos os programas
criados pelo Robolab.
Extras
Alimentação: bateria 9V.
Conexão de por cabo serial
ao computador.
Pode-se também fazer leitura
de dados emitidos pelo RCX
através de raios infravermelhos (IV).
6
Mini-motor 9 V
Grupo
LeoCad
Atuadores.
Grupo: Technic
Nome: Thecnic Mini-motor 9V
Descrição
Modelo
Servo motor elétrico - 9v .
Aplicações
Projetos que necessitem de energia
mecânica (movimento).
Extras
Alimentação: 9V que deve ser
conectado as portas A, B ou C.
Utilize os cabos de força para liga-lo
ao RCX.
Importante: Sempre desligue o RCX
antes de conectar ou desconectar
este ou qualquer outro dispositivo.
7
Lâmpada 9V
Grupo
LeoCad
Atuadores.
Grupo: Eletric
Nome: Light & Sound Side Light
Descrição
Modelo
Lâmpada 9 V.
Aplicações
Projetos que necessitem de sinais
luminosos, alertas ou faróis de
veículos.
Extras
conectado as portas A, B ou C.
ao RCX.
8
Sensor de pressão ou toque – RCX
Grupo
LeoCad
Sensores.
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Touch Sensor Brick 3 x 2 (Complete Assembly
Shortcut)
Descrição
Modelo
Sensor de pressão ou toque. Quando
no estado normal não dá contato e
não envia sinal ao RCX
(normalmente aberto).
Aplicações
Chave liga desliga, detecção de fim
de deslocamento de peças (fim de
curso), botões para joystick e etc.
Extras
conectado as portas 1, 2, 3.
ao RCX.
9
Sensor de luz - RCX
Grupo
Sensores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Light Sensor (Complete Assembly Shortcut)
Descrição
Modelo
Este sensor permite a detecção de
intensidades diferentes de luz como
claro e escuro. Têm um emissor de
luz e dispositivo que detecta a
intensidade de retorno da luz emitida.
Aplicações
Projetos de detecção de proximidade,
faixas de solo, limitação de área de
atuação do robô e detecção de
presença.
Extras
Já vem acompanhado com um cabo
de energia.
10
Sensor de Rotação - RCX
Grupo
Sensores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Rotation Sensor Brick (Complete Assembly Shortcut).
Descrição
Modelo
O sensor de rotação também é
conhecido como encoder e permite
verificar quantos graus rotação foram
exercidos sobre um determinado
eixo.
Aplicações
Utilize este sensor em projetos que
exijam uma precisão na rotação de
elementos como esteiras, braços
mecânicos, posicionadores e etc.
Extras
de energia.
A resolução do sensor é de 1/16 ou
seja 360 / 16 = 22,5º.
11
Sensor de Temperatura - RCX
Grupo
LeoCad
Sensores.
Este sensor não consta da coleção do Leocad.
Descrição
Modelo
Sensor que mede a temperatura do
ambiente em graus Celsius e
Farenheit.
Aplicações
Em sistemas que exijam a análise de
temperatura do ambiente, sistemas
de proteção de aquecimento e
pesquisa de campo.
Extras
de energia.
12
Cabos de Energia – Padrão Lego
Grupo
LeoCad
Elétrico.
Esta peça não pode ser representada no LeoCad.
Descrição
Modelo
Os cabos de energia servem para
conectarmos o RCX aos sensores e
aos motores e lâmpadas de seu
projeto.
Aplicações
Qualquer projeto que exija conexão
de motores e sensores.
Extras
Nos kits temos dois tipos de cabo de
energia, pequenos que medem: 16
cm e os grandes com 1,5 m.
13
Prancha dupla
Grupo
LeoCad
Estrutura.
Grupo: Plate – Lá você encontra todas as pranchas.
Descrição
Modelo
Peças em formato chato com 2 pinos
de largura e nas versões 2x2, 2x3,
2x4, 2x6, 2x8, 2x10, 2x12, 2x16.
Aplicações
São peças usadas em praticamente
todos os projetos. Servem para dar
uma base de sustentação para
montagem de estruturas e apoio de
componentes.
Extras
Utilize-as para fixar duas vigas
montadas sobre eixos. Estas peças
são apresentadas em versões com
furos.
14
Prancha simples
Grupo
LeoCad
Estrutura.
Grupo: Plate – Lá você encontra todas as pranchas.
Descrição
Modelo
Peças em formato chato com 1 pino
de largura e nas versões 1x1, 1x2
1x3, 1x4, 1x6, 1x8, 1x10.
Aplicações
Assim como as pranchas duplas, são
peças usadas em praticamente todos
os projetos. Servem para dar uma
base para montagem de estruturas e
apoio de componentes.
Extras
Utilize-as para fixar duas vigas
montadas sobre eixos e união de
estruturas.
15
Blocos com e sem furos
Grupo
LeoCad
Estrutura.
Grupo: Thecnic
Nome: Thecnic Brick (com diversos tamanhos).
Descrição
Modelo
Peças em formato de blocos com 1
pino de largura nas versões 1x2, 1x4,
1x6, 1x8, 1x10, 1x12, 1x14, 1x16.
Podem apresentar furos ou não,
estes furos podem ser redondos para
deixar que um eixo ou conector rode
livremente, ou na versão de furo em
cruz para fixação do eixo não
permitindo que este se movimente.
Aplicações
Peças essenciais na montagem de
estruturas e veículos. Permitem
também o acoplamento de eixos de
rodas para movimentos.
Extras
Use em montagens de veículos.
16
Blocos
Grupo
LeoCad
Estrutura.
Grupo: Brick
Nome: Brick – verificar as medidas 2x2, 2x4 …
Descrição
Modelo
Os blocos são como tijolos para
montagens de estruturas rígidas.
Podem apresentar cantos
arredondados. Encontrados nas
versões 2x2, 2x3, 2x4, 2x6, 2x8 e
2x10.
Aplicações
São utilizados em uma série de
montagens, desde veículos a
estruturas que recebam um certo
limite de peso.
Extras
Use como base estrutural.
17
Eixos
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Technic
Nome: Technic Axle (número). Verificar a medida em pinos do eixo.
Descrição
Modelo
Os eixos permitem a conexão de
motores com engrenagens que
transmitem a força para as rodas,
proporcionando movimento.
Os eixos são classificados por
números: 2, 3, 3 com pino, 4, 5, 6, 8,
10 e 12.
Aplicações
Carros, esteiras ou qualquer projeto
que necessite de rodas e movimento.
Extras
Utilize buchas para travamento dos
eixos nas vigas e rodas.
Para fazer a medida dos eixos utilize
pranchas, coloque o eixo sobre a
prancha e conte os pinos de encaixe.
18
Engrenagens
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Technic
Nome: Technic Gear # Toth – Verificar o número de dentes (Toth).
Descrição
Modelo
Engrenagens são rodas dentadas
que permitem a transmissão de
energia mecânica dos motores para
os eixos e consequentemente às
rodas acarretando movimento.
As versões mais comuns de
engrenagens são: 8, 16, 24 e 40
dentes.
Aplicações
Extras
A combinação de engrenagens
permitem o controle de força e
velocidade de movimento.
19
Coroas
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Technic
Nome: Technic Gear # Toth Crow – Crow significa coroa.
Descrição
Modelo
São engrenagens que permitem a
transmissão de movimento
perpendicularmente, ou seja, os
dentes ficam para frente permitindo a
colocação em 90 º do motor em
relação ao eixo.
Aplicações
Extras
A combinação de engrenagens
permitem o controle de força e
velocidade de movimento. Algumas
engrenagens podem ser usadas em
sistemas de transmissão, em
diferenciais ou caixas de redução.
20
Cremalheira
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Technic
Nome: Technic Gear Rack # -- Verificar se é com furos ou não.
Descrição
Modelo
Cremalheiras são engrenagens
chatas que permitem a transmissão
de movimento em elementos planos.
Aplicações
Sistemas de movimentos horizontais
de peças, portões e atuadores.
Extras
Verifique a cremalheira
adequada com ou sem furos
para o seu projeto.
21
Rodas
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Tyre And Wheel
Nome: Wheel – Verifique a roda adequada ao projeto.
Descrição
Modelo
Rodas permitem o apoio do veículo
ao piso e recebe a energia de
movimento do motor através dos
eixos e engrenagens.
Aplicações
Veículos e sistemas que exijam
movimentos circulares.
Extras
As rodas permitem a construção
de uma série de projetos, não só
de veículos, mas também de
transmissão de força por polias,
esteiras e outros modelos
mecânicos.
22
Pneus
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Tyre And Wheel
Nome: Tyre – Verifique o pneu adequado à roda.
Descrição
Modelo
Acoplados às rodas, permitem
aderência ao piso e deixa a rodagem
macia.
Aplicações
Veículos e sistemas que exijam
movimentos circulares.
Extras
Pode ser usado em sistemas de
tracionamento de papéis e outros
materiais.
23
Esteira
Grupo
LeoCad
Transmissão.
Grupo: Technic
Nome: Technic Tread (Complete Shortcut).
Descrição
Modelo
As esteiras são acopladas a
um tipo de roda
especial e permitem
uma área de
aderência maior ao piso.
Aplicações
Use-as em tratores, esteiras
transportadoras e movimentos
em terrenos acidentados.
Extras
As rodas usadas
em esteiras, devem
ser travadas por
engrenagens de 16
dentes permitindo a
transmissão da força do eixo
para ela.
24
NXT
Grupo
Processadores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Mindstorms NXT (Complete)
Nota: É preciso instalar o pacote NXT para LeoCad.
Descrição
Modelo
Este é o novo processador da série
MindStorm da Lego. O bloco do NXT
vem com quatro entradas para
sensores, e três saídas para
atuadores. A transmissão e recepção
de dados e programas pode ser feita
via cabo USB ou Bluetooth.
Aplicações
Todos os projetos que exijam
programação.
Extras
As portas A, B e C são utilizadas
para lâmpadas e motores,
podendo-se utilizar motores e
luzes do antigo Kit com os cabos
adequados de adaptação.
As portas 1, 2, 3 e 4 devem ser
utilizadas para os sensores, da
mesma forma que os atuadores
podemos utilizar os sensores do
kit anterior.
Outras informações:
Alimentação 9 V com baterias de lítio ou 6 pilhas AA.
Pode-se utilizar eliminador de baterias 9V.
Consulte também a seção especificações técnicas.
25
Cabos Elétricos – NXT
Grupo
Elétrico.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Cable NXT – Versões 20, 35 e 50 cm
Descrição
Modelo
Os novos cabos elétricos do NXT
possuem conexões RJ12
especialmente desenvolvidos
para os dispositivos da linha.
Aplicações
Nos projetos que necessitem
ligação de atuadores (motores e
lâmpadas) e sensores (luz,
pressão, temperatura...) com o
processador do NXT.
Extras
Os cabos elétricos do NXT são
apresentados em 3 versões de
tamanho: 20 cm (8”), 35 cm
(14”) e 50 cm (20”).
26
Sensor de Luz – NXT
Grupo
Sensores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Mindstorms NXT Light Sensor (Complete)
Descrição
Modelo
O sensor de luz do NXT permite
analisar diversos níveis de
iluminação através da
intensidade de reflexão da luz
emitida pelo próprio sensor ou
analisando a luz ambiente.
Aplicações
Projetos que necessitem
detecção de obstáculos,
tonalidades e posicionamento.
Extras
O sensor de luz do NXT
Mindstorms não reconhece cores
propriamente dita, mas
intensidade de luz, ou seja,
escala de cinza.
Estes valores são dados em %
(percentual).
27
Sensor de Pressão – NXT
Grupo
Sensores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Mindstorms NXT Touch Sensor (Complete).
Descrição
Modelo
O sensor de pressão
funciona como um
interruptor ou tecla que
quando pressionada manda
um sinal para interpretação
do NXT.
Aplicações
Chaves de contato,
sensoriamente de
obstáculos, joystick e
comandos.
Extras
O sensor de pressão
trabalha no esquema
normalmente aberto, ou
seja, enquanto não for
pressionado o circuito
permanecerá aberto.
28
Sensor Ultra-sônico (SONAR) – NXT
Grupo
Sensores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Mindstorms NXT Ultrasonic Sensor (Complete)
Descrição
Modelo
O sensor ultra-sônico ou sonar,
permite ao robô, detectar
obstáculos com um alto grau de
precisão.
Aplicações
Sistemas que exijam detecção
de aproximação, medição de
distâncias e reconhecimento de
ambiente.
Extras
Segundo documentação da Lego,
o sensor pode medir distâncias
entre 0 a 2,5m com precisão de
+/- 3cm.
29
Servo-Motor – NXT
Grupo
Atuadores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Mindstorms NXT Motor (Complete)
Descrição
Modelo
O servo-motor NXT tem
embutido um encoder (sensor de
rotação) que permite uma
precisão muito grande no
controle do número de voltas e
posicionamento angular.
Aplicações
Projetos que exijam força
mecânica ou precisão de
movimento.
Extras
Os motores devem ser ligados
ao NXT através dos cabos RJ-12
com alimentação máxima de 9V.
O controle de rotação abrange
360º com precisão mínima de
1º. Ao lado temos a montagem
utilizando-se 2 motores e uma
figura apresentando sua
estrutura interna.
30
Sensor de som – NXT
Grupo
Sensores.
LeoCad
Grupo: Eletric
Nome: Eletric Mindstorms NXT Sound Sensor (Complete)
Descrição
Modelo
O sensor de som permite
analisar a intensidade de som no
ambiente. Esta medida é dada
em decibéis.
Aplicações
Para os projetos em que
desejamos utilizar o nível de
ruído no ambiente. Um exemplo:
criar um sistema de acendimento
de luzes com palmas.
Extras
A faixa de trabalho deste sensor
é de 0 a 90 dB.
Tabela de referência
dB Situação
90
Ruídos altos. Veículos,
motores e etc.
80
Gritos.
70
Fala.
60
Conversa a distância.
50
Sala vazia.
31
Suporte 90º
Grupo
Estrutura.
LeoCad
Grupo: Hinge and Bracket
Nome: Bracket 2 x 2 – 2 x 2.
Nota: Componente do kit 9790 - RCX
Descrição
Modelo
Este componente permite
conexões de peças em um
ângulo perpendicular ou 90º.
Utilizado normalmente para
fixação de sensores.
Aplicações
Projetos que necessitem de
suportes para curvar a
montagem dos componentes em
90º.
Extras
Utilizamos normalmente para
montagens da série RCX.
32
Vigas
Grupo
Estrutura.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Liftarm
Nota: Diversas configurações de furos e desvios.
Descrição
Modelo
Estes dispositivos permitem
conexões de eixos e alavancas.
Aplicações
Devem ser utilizados com pinos
de conexão e oferece uma maior
estabilidade a estrutura.
Extras
montagens da série NXT.
33
Vigas anguladas
Grupo
Estrutura.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Liftarm
Descrição
Modelo
As vigas anguladas são usadas
nos projetos que necessitem o
desvio angular da montagem
como por exemplo a colocação
de sensores, luzes e
controladores.
Aplicações
Devem ser utilizados com pinos
de conexão e oferece uma maior
estabilidade a estrutura.
Extras
montagens da série NXT.
34
Conector de eixos (luva)
Grupo
Conectores.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Techinic Axle Joiner
Descrição
Modelo
Usado para junção e
prolongamento de eixos.
Aplicações
Projetos que necessitem uma
ampliação de eixos e conexão de
dispositivos que estão a uma
distância maior que o normal.
Extras
Cuidado com a carga sobre esses
dispositivos procure sempre
utilizar um apoio como, por
exemplo, um mancal. Existem
versões de conectores em
ângulo.
35
Pinos
Grupo
Conectores.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Techinic Pin
Nota: Diversas configurações.
Descrição
Modelo
Estes componentes se
apresentam nas mais diversas
versões, são utilizados para
fixação de vigas e alavancas em
rodas, controladores e fixação de
estruturas.
Aplicações
Praticamente em todos os
projetos.
Extras
Verifique no kit as configurações
existentes que se adéquam
melhor ao seu projeto.
36
Polias
Grupo
Transmissão.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Techinic Pulley Large
Descrição
Modelo
Transmite força dos motores
para eixos e outras polias.
Aplicações
Em sistema que não exijam
tanta força entre o motor e o
sistema.
Extras
Não utilizar em projetos que
exijam uma carga grande de
movimento.
As polias são encontradas em
diferentes formas no LeoCad.
Conforme a imagem acima da
esquerda para a direita.
Techinic Æ Techinic Pulley Large.
Techinic Æ Techinic Wedge Belt
Wheel.
Techinic Æ Techinic Micromotor
Pulley.
Nesta montagem foi usada uma ½ bucha
(Techinic Æ Techinic ½ bush smooth)
37
Buchas e pequenas polias
Grupo
Conectores.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Techinic Bush
Descrição
Modelo
Estes componentes permitem o
travamento de rodas e eixos
mantendo estabilidade na
estrutura.
Aplicações
Sistemas de carros ou robôs
dotados de rotação.
Extras
Algumas buchas podem ser
usadas como polias. Como no
exemplo da página anterior.
38
Prancha com encaixe.
Grupo
Pranchas.
LeoCad
Grupo: Plate
Nome: Plate 1 x 2 with Door Rail e Plate 1 x 8 with Door Rail
Nota: Em duas versões 1x2 e 1x8
Descrição
Modelo
Esta prancha possui um encaixe
lateral para motores e portas.
Aplicações
Usa-se normalmente em
montagem de motores do RCX
para que fiquem suspensos e
firmes.
Extras
No LeoCad existem duas
versões: 1x2 e 1x8, mas nos kits
9790, 9797 e 9648 encontramos
o modelo 1x2.
39
Came – Excêntrico
Grupo
Transmissão.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Techinic Cam
Nota: *
Descrição
Modelo
Transmissão de força em
sistemas de alavancas e
excêntricos.
Aplicações
Projetos que exijam
alavancas.
Extras
Sem informações extras.
40
Parafuso ou rosca sem fim
Grupo
Transmissão.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Tecninic worm screw
Nota: *
Descrição
Modelo
Transmissão de força em
sistemas de cremalheiras,
engrenagens e caixas de
redução.
Aplicações
Transmissão de diversos tipos.
Extras
Também pode ser usado com
jogos de engrenagens ou
cremalheiras.
41
Caixa de redução
Grupo
Transmissão.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Tecninic Gearbox 2 x 4 x 3 & 1/3
Nota: Componha a caixa com outros elementos.
Descrição
Modelo
Permite a criação de dispositivos
que exijam força.
(Clutch – Embreagem)
Aplicações
Caixas de redução para maiores
cargas.
Extras
Trabalha em conjunto com
engrenagens do tipo Clutch
(embreagem) e rosca sem fim
(screw).
Clutch é uma engrenagem
especial para montagem de
caixas de redução.
No LeoCad encontramos este
componente em:
Techinic ÆTechinic Gear 24
Tooth Clutch.
(Screw – Rosca sem fim ou parafuso)
(Sistema de controle de direção)
42
Prancha com furos - Mancal
Grupo
Estrutura.
LeoCad
Grupo: Plate
Nome: Plate 2 x 2 With Holes
Nota: *
Descrição
Modelo
Apoio em montagem com
múltiplos eixos. Centralização de
eixos para rotação perfeita.
Aplicações
Aplicação de carga em
montagem com vários eixos.
Extras
Sem informações extras.
43
Junta universal para cardã
Grupo
Transmissão.
LeoCad
Grupo: T
Nome: Techinic Universal Joint
Nota: Existe três versões de montagem deste componente.
Descrição
Modelo
Une dois eixos e permite
movimento angular
mantendo a rotação.
Aplicações
Sistemas de transmissão
que exijam um
deslocamento angular
entre o motor e a
engrenagem de
transmissão.
Extras
Evite ângulos superiores a
45º.
44
Diferencial
Grupo
Transmissão.
LeoCad
Grupo: Techinic
Nome: Techinic Differential New
Nota: Exige outros componentes na montagem.
Descrição
Modelo
Este dispositivo permite que em
montagem de veículos, manter o
equilíbrio em uma curva, pois a
roda externa roda mais rápido
que a interna.
Aplicações
Veículos motorizados que façam
curvas.
Extras
É uma peça que deve ser
montada com eixos e três
engrenagens 12 dentes cônica
como no modelo ao lado.
No LeoCad as engrenagens de
montagem são encontradas no
grupo
Techinic Æ Techinic Gear 12
Tooth Bevel.
45
Classificação dos componentes em grupos
Processadores
• RCX 1.0
• NXT
Conectores
• Conector de eixos (luva).
• Pinos.
• Buchas e pequenas polias.
Atuadores
• Mini-motor 9 V
• Lâmpada.
• Servo-Motor – NXT.
Pranchas
• Prancha com encaixe.
Transmissão de dados
• Torre de transmissão - RCX
Elétrico
• Cabos de Energia – Padrão Lego.
• Cabos Elétricos – NXT
Estrutura
• Prancha dupla
• Prancha simples
• Blocos com e sem furos
• Blocos
• Suporte 90º
• Vigas
• Vigas anguladas
• Prancha com furos - Mancal
Transmissão
• Eixos
• Engrenagens
• Coroas
• Cremalheira
• Rodas
• Pneus
• Esteira
• Polias
• Came - Excêntrico.
• Parafuso ou rosca sem fim.
• Caixa de redução
• Junta universal para cardã
• Diferencial
Sensores
• Sensor
• Sensor
• Sensor
• Sensor
• Sensor
• Sensor
• Sensor
• Sensor
de pressão ou toque – RCX
de luz – RCX
de Rotação - RCX
de Temperatura – RCX
de Luz – NXT
de Pressão – NXT
Ultra-sônico (SONAR) – NXT
de som – NXT
46
Especificações Técnicas
Nesta sessão será descrita as especificações técnicas dos componentes eletroeletrônicos dos kits da Lego.
RCX
Bloco programável da linha RCX Lego Mindstorms.
Especificações gerais
•
Microprocessador – Hitachi;
•
Memórias - 16 Kbytes ROM, 512 bytes RAM (Estática
SRAM) e 32 Kbytes SRAM no RCX;
•
Porta de Comunicação – Serial - Torre Infravermelha;
•
Capacidade de armazenamento de 5 programas;
•
Três portas de Entrada – Sensores 9v digitais e
analógicos;
•
Três portas de Saída;
•
Display Alfanumérico;
•
Alto-falante – Monofônico tipo Bip;
•
Alimentação – Fonte alimentação ou pilha (6 pilhas
AA);
Portas de entrada
•
3 portas de entrada todas suportando interfaces
digitais e analógicas.
Portas de saída
•
3 portas de saída para motores e lâmpadas 9V.
Display
•
Display LCD monocromático.
Auto-falante
•
Monofônico para geração de bips.
47
Interface com o Usuário
•
4 Botões emborrachados;
•
Botão Vermelho - ON/OFF: Liga-Desliga;
•
Botão Preto - VIEW: Permite monitorar as portas de
entrada e saída, pelo visor do RCX;
•
Botão Cinza - Prgm: Escolhe o programa a ser executado
(1-5);
•
Botão Verde - RUN/STOP: Inicia e interrompe o
funcionamento de um programa no RCX.
Fonte de alimentação
•
6 Baterias do tipo AA;
•
Opção disponível para utilização de fonte de alimentação
120/240VAC 60Hz.
Conexões
•
Conexões padrão Lego.
Modos de programação
•
Por software – Robolab 2.0 e 2.9;
•
BRICX.
Software
O Software para o LEGO® ROBOLAB® RCX permite a
programação das aplicações robóticas e dispositivos
criados no RCX, podendo a carga deste programa ser
realizada pela transmissão via infravermelho. Permite a
aquisição de dados, geração de gráficos e tabelas.
Tal Software, tanto para o Mac como para o PC, é intuitivo
(icônico) e do tipo “clicar e arrastar”, desenvolvido sobre a
plataforma LabVIEW™ da National Instruments™.
Possui material de ajuda, instruções para construção e guia
de programação tornando estas tarefas fáceis com o
ROBOLAB® RCX.
48
NXT
Novo sistema da Lego para criação de sistemas robóticos.
Especificações gerais
•
Microprocessador - 32-bit ARM7;
•
Memórias - 256 Kbytes FLASH, 64 Kbytes RAM;
•
Co-processador - 8-bit AVR:
•
Memórias - 4 Kbytes FLASH, 512 Byte RAM;
•
Comunicação Wireless – Bluetooth;
•
Bluetooth classe II V2.0;
•
Porta de Comunicação - USB 2.0
•
Quatro portas de Entrada – a seis fios em plataforma
digital;
•
Uma destas padrão IEC 61158 do tipo 4 - EN 50170
•
Três portas de Saída digital – a seis fios em plataforma
digital;
•
Display tipo Matriz - 60 x 100 pixels;
•
Alto-falante - 8 KHz com qualidade Sonora;
•
Alimentação – Bateria recarregável de lithium;
•
Conversor para recarga da bateria – 120/240VAC 60Hz.
Portas de entrada
•
4 portas de entrada a 6 fios todas suportando interfaces
digitais e analógicas;
•
1 das 4 portas é uma porta de alta performance IEC
61158 do tipo 4 - EN 50170 (porta de expansão
complementar para uso futuro – P-NET Fieldbus
Network).
Portas de saída
•
3 portas de saídas a 6 fios com interface para
suporte para entrada de encoders.
Display
•
Display LCD 100 x 64 pixel - gráfico branco & preto;
•
Área de visualização: 26 X 40.6 mm.
49
Auto-falante
•
Canal de saída com 8-bits de resolução;
•
Suporta taxa de amostragem de 2-16 KHz.
Interface com o Usuário
•
4 Botões emborrachados;
•
Botão Laranja : Liga-Desliga/Enter /Run;
•
Setas Cinza Claro: Utilizadas para movimentar para a
esquerda e direita dentro do menu do NXT;
•
Botão Cinza Escuro: Limpar/Retornar.
Fonte de alimentação
•
6 Baterias do tipo AA, sendo recomendado a utilização
de baterias alcalinas;
•
Opção disponível para utilização de bateria recarregável
de Lithium-Ion de 1400 mAH.
Conexões
•
Conector de padrão industrial para 6 fios do tipo RJ12
com polarização à direita.
Modos de programação
•
Por Software - NXT Software;
•
Pelos Botões do NXT;
•
RobotC;
•
Outras linguagens disponibilizadas por diversas
universidades no mundo.
50
Software
O Software para o LEGO® MINDSTORMS® NXT permite a
programação das aplicações robóticas e dispositivos
criados no NXT, podendo a carga deste programa ser
realizada pela conexão física via USB ou pela comunicação
sem fio via interface Bluetooth. Permite a aquisição de
dados, geração de gráficos e tabelas.
Tal Software, tanto para o Mac como para o PC, é
intuitivo (icônico) e do tipo “clicar e arrastar”,
desenvolvido sobre a plataforma LabVIEW™ da National
Instruments™.
Possui material de ajuda, instruções para construção e
guia de programação tornando estas tarefas fáceis com o
MINDSTORMS® NXT.
Fonte destas informações: Site da Edacom (Lego Zoom).
http://www.legozoom.com.br/site/projeto_areatecnica.php
http://www.edacom.com.br
Mais informações técnicas:
http://www.legoengineering.com
LEGO Mindstorms - http://www.lego.com/eng/education/mindstorms/default.asp
National Instruments - http://www.ni.com/mindstorms
Hitechnic Products - http://www.hitechnic.com
Mindsensors - http://www.mindsensors.com
51
Glossário de peças
Este glossário foi criado especificamente para o LeoCAD, mas você pode obter
uma boa orientação no aprendizado das nomenclaturas e utilizações dos componentes.
Termo/palavra
Absorber
Air
Air Horn
Airtank
Anchor
Angle
Angled
Animal
Antenna
Arch
Arm
Arrow
Articulated
Articulated Joint
Assembly
Axle
Axlehole
Bags
Ball
Balloon
Bar
Barred
Baseplate
Battery
Beam
Belt
Bent
Bevel
Bike
Bin
BIRD
Black
Blade
Blue
Boat
Body
Bottom
Bow
Bowsprit
Box
Bracket
Brick
Brown
Brush
Bucket
Buffer
Bumper
Tradução
Amortecedor
Ar.
Buzina a ar.
Tanque de ar.
Âncora.
Ângulo.
Angulado.
Animal.
Antenas.
Arco, Abóboda.
Braço.
Seta, flecha.
Articulado.
Junta articulada.
Montagem.
Eixo.
Furo de eixo.
Saco, sacola, bolsa.
Bola.
Balão.
Barra, vergalhão.
Gradeado.
Base.
Bateria.
Viga mestra.
Cinto, cinturão, correia.
Curvo.
Chanfradura, recorte.
Bicicleta.
Caixa, lata de
Pássaro.
Preto.
Lâmina.
Azul.
Barco.
Corpo.
Parte inferior, rodapé.
Proa.
Gurupés. Mastro que se lança no bico da proa para frente.
Caixa.
Suporte angular, poste ou suporte de lâmpada.
Blocos, tijolos.
Marrom.
Pincel, escova.
Balde, caçamba.
Pára-choque, recebedor de impacto.
Bomba de enchimento.
52
Termo/palavra
Bush
Button
Cable
Canopy
Canyon
Card-Holder
Carving
Castel Chest Lid
Castle
Center
Chassis
Chest
Circle
Clip
Closed
Clutch
Coastguard
Competition
Complete
Complete Assembly
Computer
Connector
Container
Control
Corner
Counterweight
Crane
Crankshaft
Cross
Crossroads
Crouch
Curve
Cutout
Cylinder
Cylindrical
Dark
Dark Grey
Disc
Dome
Door
Dot
Down
Driveway
Drum
Duplo
Dynamite
Edge
Element
Eletric
End
Engine
Even
Tradução
Bucha.
Botão.
Cabo.
Cobertura, capota.
Canhão.
Porta-cartão.
Escultura.
Tampa da arca do castelo.
Castelo.
Centro, meio, ponto de atração.
Chassi, base para montagem de veículos.
Arca,baú.
Círculo.
Podar, cortar com tesoura.
Fechado.
Aperto. Embreagem.
Guarda costeira.
Competição.
Completo.
Montagem completa.
Computador.
Conector.
Recipiente, vasilha, contêiner, caixas de armazenamento.
Controle.
Canto, ângulo
Contrapeso.
Grua.
Eixo excêntrico.
Cruzado.
Cruzamento, encruzilhada.
Bifurcação, forquilha.
Curva, curved Æ curvado.
Figura recortada ou para recortar.
Cilindro.
Cilíndrico.
Escuro.
Cinza escuro.
Disco.
Cúpula, abóbada.
Porta.
Ponto, pingo.
Para baixo.
Entrada de automóveis em uma residência.
Tambor.
Duplo, em dobro.
Dinamite.
Beira, orla, limite.
Elemento.
Elétrico, eletricidade.
Fim.
Máquina, motor, locomotiva.
Planar, alisar, igualar, igualado.
53
Termo/palavra
Excavator
Exhaust
Exhaust Pipe
Facet
Fairing
Fan
Fiber
Fiber Optics Element
Finger
Fins
Fire-house
Flag
Flex
Flexible
Flex-System
Flower
Flower Pot
Fork
Four
Frame
Freestyle
Gate
Gear
Gearbox
Girder
Glass
Globe
Grab Jaw
Gravel
Green
Grey
Grille
Groove
Handle
Head
Hinge
Holder
Holding
Hollow
Hook
Horn
Horse
Hose
Hull
Ice
Insectoid
Inside
Intersection
Inverted
Island
Jet
Joint
Tradução
Escavadeira.
Exaustor, saída de gás.
Escapamento.
Faceta.
Ajustado.
Ventilador.
Fibra.
Elemento de fibra ótica.
Dedo ou qualquer peça similar a um dedo.
Estabilizador, barbatana, asa de avião.
Incêndio.
Bandeira.
Flexível, dobrável.
Flexível.
Sistema flexível ou dobrável.
Flor.
Vaso de flor.
Garfo, forquilha.
Quatro.
Carcaça, estrutura.
Estilo livre.
Portão.
Engrenagem
Caixa de redução.
Viga.
Vidro.
Esfera, globo.
Dobradiças e engates.
Cobertura de areia, calcário.
Verde.
Cinzento, cinza.
Grade de ferro para portão.
Encaixe, entalhe, cavidade.
Manejar, manobrar
Cabeça.
Dobradiça.
Detentor, batente.
Arrendamento, conservação.
Cavar, furar.
Gancho.
Buzina
Cavalo.
Tubos flexíveis de borracha, mangueiras.
Casco, casulo.
Gelo, neve.
Inseto.
Conteúdo, dentro.
Intersecção.
Invertido.
Ilha.
Jacto, saída de turbina.
Junta, conector, luva.
54
Termo/palavra
Keyboard
Landing Skids
Lane
Lattice
Latticed
Left
Letter
Level
Lid
Lifepreserver
Lift
Liftarm
Light
Link
Lion
Lock
Locking
Log
Logo
Lower
Magic
Mane
Mast
Médium
Micromotor
Mindstorm
Minifig
Miscellaneous
Module
Motor
Motorcycle
Mud
Mudguard
Narrow
Need
New
Notched
Number
Nut
Octagon
Octagonal
Offset
Old
Open
Opposite
Optics
Ornamented
Outside
Pad
Pair
Panel
Tradução
Teclado.
Trem de pouso.
Travessa.
Janela de grade.
Engradado, gradeado.
Esquerda.
Carta.
Nível.
Tampa.
Salva vidas.
Levantar, levantado, alavanca.
Braço dobrado, braço de alavanca.
Luz.
Conexão.
Leão.
Fechadura, cadeado.
Fechado, travado.
Barrote, assoalho.
Logotipo, logomarca.
Baixo.
Mágica.
Crina.
Mastro.
Médio, mediano, moderado.
Micro motor.
Tempestade mental.
Figuras em miniaturas, pessoas, objetos pessoais e de uso
humano.
Miscelânea, variado, heterogêneo, diversos.
Módulo.
Motor.
Motocicleta.
Lama.
Paralama.
Estreito.
Necessita, precisa.
Novo.
Sem chanfro.
Número.
Noz, avelã, botão.
Octógono.
Octogonal.
Deslocado, descentralizado.
Velho, antigo.
Aberto, abrir.
Oposto, contrário.
Ótica.
Ornamentado, enfeitado.
Externo, fora.
Estrada, caminho, superfície.
Par, parelha, junta.
Painel.
55
Termo/palavra
Panorama
Pantograph Shoe
Parasol
Pattern
Perpendicular
Pilar
Pin
Pipe
Piston
Pit
Plane
Planet
Plant
Plate
Platform
Plug
Pneumatic
Pot
Prism
Propellor
Pulley
Quadruple
Quarry
Racing
Rack
Rail
Railway
Raised
Ramp
RCX
Red
Reel
Revolving
Ribbed
Rigging
Right
Road
Rod
Roller
Rotation
Rotor
Round
Rounded
Rubber
Rubbish
Rubbish Bin
Sabre
Sand
Scala
Scout
Scroll
Seal
Tradução
Panorâmico.
Apoio para subir em veículos.
Sombrinha, guarda-sol.
Padrão, modelo.
Perpendicular, aprumado.
Pilar, coluna.
Prego, cravo, alfinete.
Tubo, cano, cachimbo.
Pistão.
Buraco, cavidade
Plano, planta, nível.
Planeta.
Planta.
Placa, chapa, lâmina.
Mapa de terreno loteado.
Conector, cavilha.
Pneumático.
Pote.
Prisma.
Propulsor.
Polia.
Quádruplo.
Quadrado ou losango.
Corrida.
Cavalete.
Grade, corrimão, encaixe.
Estrada de ferro.
Em relevo, levantado.
Rampa, declive.
Bloco programável da Lego.
Vermelho.
Dobradura, dobra.
Giratório.
Frisado.
Armado, montado.
Direita.
Estrada, caminho.
Vareta, vara, barra.
Rolo, cilindro.
Rotação.
Rotor.
Círculo, redondo, circunferência.
Curvo.
Borracha.
Lixo.
Lata de lixo.
Espada.
Areia.
Escala.
Explorador.
Rolo.
Cunho, marca, sinal.
56
Termo/palavra
Search Results
Section
Segment
Sensor
Service
Set
Shaft
Ship
Shock
Shock Absorber
Shoe
Shutter
Shuttle
Side
Sign
Signal
Single
Slick
Sliding
Slope
Sloped
Sloping
Slots
Small
Solid
Sound
Space
Split
Spoke
Spoked
Sprint
Square
Stanchion
Station
Steering
Steering-gear
Stern
Sticker
Stop
Storage
Straight
Stripes
Stub
Stud
Support
Swing
Swing Stand
System
Table
Tack
Tail
Team
Tradução
Resultados da pesquisa.
Seção.
Seguimento.
Sensor.
Serviço.
Conjunto, série.
Eixo, fuso.
Navio, barco,nave.
Choque.
Amortecedor.
Calçado, sapato.
Portinhola.
Leme de avião.
Lado, face.
Sinal, símbolo.
Sinal, aviso.
Simples, único.
Denominação de pneu liso.
Deslizante.
Rampa.
Inclinado.
Inclinado, oblíquo.
Fendas, ranhuras, encaixes.
Pequeno.
Sólido, firme, seguro.
Som.
Espacial.
Fenda
Raios, saliências.
Raiado, graduado
Veloz.
Quadrado, largo, praça.
Escora.
Estação.
Direção.
Guia de engrenagem.
Rígido, duro.
Etiqueta.
Parar.
Armazenagem.
Reto.
Listra, faixa, tira.
Toco, fragmento, resto.
Pregos, travas.
Sustentação, suporte, apoio.
Balançar.
Suporte.
Sistema.
Mesa.
Encaixe.
Cauda, rabo, fila.
Equipe, junto, parelha.
57
Termo/palavra
Technic
Thread
Tile
Top
Toth
Towball
Tower
Town
Train
Train-Ferry
Tread
Treasure
Treasure Chest
Trolley
Turntable
Twin
Two
Tyre
Under
Up
Upper
Vehicle
Vertical
Wagon
Warehouse
Wash
Wedge
Wheel
White
Whithout
Wide
Winder
Window
Windscreen
Wing
Wire
With
Work
Worm
Yellow
Tradução
Técnico, peças especiais para robôs da lego.
Fio.
Ladrilho, azulejo ou telhas.
Em cima.
Dente de engrenagem.
Reboque.
Torre.
Urbano, municipal, da cidade.
Trem.
Trem, comboio.
Trilhar, pisar.
Tesouro, riqueza.
Arca do tesouro.
Eixo de trem.
Giratório.
Gêmeo.
Dois.
Pneu.
Em baixo.
Para cima.
Superior.
Veículo.
Vertical.
Oscilante.
Armazém
Lavagem.
Cunha, calço.
Aro, roda.
Branco.
Sem.
Largo.
O que toca instrumento de sopro, ventilado.
Janela.
Ventarola..
Asa.
Fio elétrico.
Com.
Trabalho.
Rosca de parafuso.
Amarelo.
58
Tabela de peças
59
60
61
Referências bibliográficas
Ferrari, Mario & Ferrari, Giulio. Building Robots with Lego Mindstroms. The Ultimate Tools for
Mindstosms Maniacs, EUA – Burlington – MA: Syngress, 2005.
Ferrari, Mario & Ferrari, Giulio. Building Robots with Lego Mindstorms NXT. EUA – Burlington –
MA: Syngress, 2007.
Gasperi, Michael. Extreme NXT, Extending Lego Mindstorms NXT to the Next Level. SpringerVerlag, EUA – New York, 2007.
Rosário, João Maurício. Princípios de Mecatrônica, São Paulo-SP, Prentice Hall, 2005.
Zanon Neto, Amadeu. Apostila de LeoCad. Araçatuba-SP, 2007.
Internet:
http://www.edacom.com.br
http://www.legozoom.com.br/site/projeto_areatecnica.php
http://www.zanondigital.com.br
http://www.legoengineering.com
LEGO Mindstorms - http://www.lego.com/eng/education/mindstorms/default.asp
National Instruments - http://www.ni.com/mindstorms
Hitechnic Products - http://www.hitechnic.com
Mindsensors - http://www.mindsensors.com
62

robótica estudo de peças e componentes

Transcrição

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