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Robótica e Motores

Robótica e Motores- Saiba tudo sobre Robôs!

A robótica e os motores nos fascinam de forma surpreendente na ficção e até mesmo na vida real, melhorando a vida das pessoas com inovações tecnológicas que facilitam tarefas difíceis no dia a...

Robótica e Motores- Saiba tudo sobre Robôs!

A robótica e os motores nos fascinam de forma surpreendente na ficção e até mesmo na vida real, melhorando a vida das pessoas com inovações tecnológicas que facilitam tarefas difíceis no dia a dia.

Os robôs podem ter as mais variadas utilidades para as pessoas, e para que exista seu funcionamento, uma peça importante que está presente na sua composição, são seus motores, parte essencial que também falaremos sobre neste artigo.

A robótica não se limita apenas a robôs autônomos, mas a todo tipo de inovação e mecanismo capaz de gerar algum beneficio para a raça humana, seja no desenvolvimento de um aparelho de diagnóstico de doenças ou em um grande braço robotizado para cargas elevadas que é manipulado por uma pessoa.

Arduino em muito facilitou a disseminação da robótica em todas as partes do mundo, fazendo com que atinge públicos inimagináveis, passando por crianças e jovem em escolas de ensino fundamental e médio, chegando a universidades e atingindo adultos com todos os perfis.

Por se tratar de uma ferramenta de baixo custo, fácil de trabalhar e com uma extensa ficha de possibilidades abriu um mundo de ideias e aplicabilidades, tornando-se a porta de entrada para que muitos quisessem aprendem cada vez mais sobre os robôs autônomos e a robótica educacional como um todo fosse aplicada em projetos escolares.

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Robótica com Arduino

A Robótica com Arduino é a porta de entrada para novos usuários e desenvolvedores, os quais também possuem o desejo de aprender a arte da robótica a partir de microcontroladores simplificados, possibilitando ter ótimos resultados desde o início das aplicações.

O seu uso tem como maior fonte de origem, as salas de aulas do Brasil e também do mundo todo. Alunos que possuem interesse e aprendem programação, eletrônica, mecânica e diversas áreas, com o intuito de criação de projetos, fazem uso do arduino como uma peça fundamental.

Essa placa possui grande importância e faz com que usuários do ramo mantenham seus olhos nele, porque ele pode ser conectado em uma vasta gama de periféricos em seus projetos.


Robótica para Crianças, Jovens e AdultosRobótica para Crianças. Jovens e Adultos

A placa do arduino tem conectores que são tanto analógicos, quanto digitais. Conectores que são analógicos tem a função de instalar sensores que são usados nos robôs com objetivo de medirem a temperatura, giroscópio para que tenha equilíbrio, sensor para luminosidade, por exemplo.

Robôs

Pode não parecer, mas a robótica está mais presente na nossa vida do que você possa imaginar. Empregam diversas funções, em diversos setores de trabalho, e possivelmente até mesmo dentro de sua residência, o que faz com que seja ainda mais comum para o seu dia a dia.


O que é um Robô?

Um robô se trata de uma máquina, ou um grupo de máquinas eletromecânicos, que é capaz de fazer trabalhos por si só ou de forma pré-programada.

É comum que os robôs sejam usados para realizar tarefas em locais de pouca iluminação, para realizar tarefas domésticas ou até mesmo tarefas que sejam consideradas perigosas para humanos.

Tipos de Robôs

Existem também robôs industriais, esses são utilizados em fábricas e são os mais comuns. Seu uso é comum em atividades como: pintura, movimentação de cargas; montagem, processamento de lixos tóxicos, pesquisas subaquáticas e espaciais, procedimentos cirúrgicos, mineração, buscas e resgates, etc.

Tipos de RobôsProjeto Robótico com Servomotores

Cada uma dessas atividades é feita com perfeição, rapidez e energia elevadas. Também é possível que um robô atua comumente em setores de entretenimento e na realização das mais variadas tarefas de casa, o que mostra a relevância da robótica e motores para a sociedade.

Utilização dos Motores DC

Não poderíamos ficar sem mencionar essa parte tão importante para a criação de robôs: os motores. Você já deve ter visto um em algum momento da sua vida, então vamos lá!


O que são Motores DC?

Os Motores DC (corrente contínua) e os motores BLDC (também conhecido como brushless DC) se tratam de motores elétricos simultâneos, que são estimulados por inversores, pelo incentivo das correntes contínuas que comumente são de tensões baixas.

Os motores brushless podem oferecer mais vantagens do que os motores de corrente contínua com escova, pois possuem uma confiabilidade maior, barulho de ruídos comprimidos, durabilidade do motor estendida (isso se dar pela ausência da degradação da escova já que não há seu uso), erradicação da ionização do comutador e pôr fim a diminuição por completo de EMI (interferência eletromagnética).

Motor DC para Projetos

Motor DC para Projetos

Desvantagens de motores DC

Mesmo com muitas vantagens, esse motor apresenta algumas desvantagens nos projetos robóticos, o principal é o valor mais elevado, que ocorre por causa de dois motivos. O primeiro seria que estes motores solicitam dispositivos MOSFET de potência elevada para a produção do regularizador eletrônico de velocidade.

Em contrapartida, os motores de corrente contínua com escova são capazes de serem regulados por algum resistor variável, ainda que sejam ineficazes, seus resultados também podem ser agradáveis, a depender de suas aplicações e do seu custo-benefício.

Estes motores BLDC requerem de um circuito integrado um pouco mais caro, conhecido por o nome de controlador eletrônico de velocidade, com finalidade de prestar o modelo de controle variável igual.

O segundo, quando se compara técnicas de composição e manufatura entre as BLDC (brushless) e motores com escova, uma boa parte dos produtos de BLDC necessitam de trabalho manual, como em caso de estabilizar as bobinas em seu estator.

No entanto, os motores que possuem escovas utilizam de enrolamentos que são capazes de serem bobinados de maneira automática e por isso se tornam mais acessíveis para a robótica.

Motores brushless são classificados como mais competentes que motores de correntes contínua escovados.

Isso quer dizer que com o propósito da mesma de entrada, estes motores BLDC irão converter uma quantidade maior de energia elétrica em energia mecânica, diferente dos motores de corrente contínua escovado, que convertem menos energia.

A aplicação consegue ser maior no local de "baixa-carga" e "á vazio" nos atributos do motor. Perante as cargas mecânicas mais elevadas, motores BLDC e os motores escovados de qualidade mais elevada são correspondentes em relação ao uso.


Servomotores na Robótica

Já ouviu falar em um Servomotor na Robótica ? Aqui vai um breve resumo de como esse periférico pode ser usado com arduino também para a criação de robô.


O que é um Servomotor?

O Servomotor se trata de um aparelho eletromecânico, que retrata o deslocamento adequado diante de um comando, como mecanismos de malha fechada, que significa que eles obtêm um sinal de controle.

Os sinais de controle conseguem fazer a verificação atual, para poder ter o controle de seu movimento e ir para a posição na qual deseja, quando aplicado em um braço robótico, por exemplo.

Isso ocorre com a monitoração da velocidade através de feedback externo de um aparelho chamado de taco ou sensor de efeito Hall, e podem ser conhecidos por outros nomes a depender do servomotor utilizado e também da sua forma de aplicação.


Servomotor para Projetos
Servomotor para Projetos

Em contraposição aos motores constantes que ficam a girar de forma indefinida, a base dos servomotores possuem a autonomia de girarem apenas por volta de 180 graus (podem ser 360 a depender de seu modelo), mas permanecem importantes no que se refere a sua posição.

O Servomotor também é composto de algumas peças importantes, que são: o atuador, o sensor, o controlador e também os circuitos complementares.


Atuador

O atuador tem como definição, ser o motor responsável que trabalha em cooperação com um sistema de engrenagens e também com uma redução na amplificação de torque.

A grande maioria dos servos faz uso de motores DC, porém, também existem modelos que fazem uso dos motores CA.

Determinados servos podem operar com atuadores que vão de até mesmo 180º de giro, enquanto alguns modelos já têm 360º de liberdade de giro. Porém, depende bastante do modelo em uso e é necessário analisar para cada aplicação que deseja.


Sensor

Os sensores têm em sua composição o medidor de posição e o potenciômetro, que é ligado ao fundamento do motor, e sua resistência elétrica é associada em posições diferentes do fundamento do motor. Um sensor pode também ser usado a fim de medir a velocidade presente em um motor.

Controlador e Circuitos complementares

Esse seria o circuito de controle do servomotor. Uma saída dos sensores é usada como fonte de realimentação e também comparada ao sinal de controle (destaca-se a posição e a velocidade desejadas).

A diferença de ambos, é o sinal de controle que é usado por um circuito controlador, com o objetivo de corrigir a posição do atuador.


Peças para Desenvolver Robôs

Você pode montar e desenvolver as configurações de um robô direto do conforto de sua casa! Apesar de parecer muito complicado, isso pode ser só impressão.

A criação de robô, claro que a depender do modelo, pode ser facilmente realizada através de tutoriais e da compra das peças necessárias. Algumas peças que poderão ser usadas são as seguintes:

  • ● Base;
  • ● Motores;
  • ● Servomotores;
  • ● Arduino;
  • ● Motor Shield com Arduino;
  • ● Sensores de Giro;
  • ● Motor Shield com Arduino;
  • ● Sensores ultrassônicos.

Esses são algumas das peças que você pode adquirir para desenvolver por conta própria seu robô, não é necessário fazer o uso de todas, tudo depende apenas da sua necessidade.