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Controlando Motores com o Kit Alfa (MEC086)

A principal fonte de movimento dos robôs e outros dispositivos mecatrônicos é o motor elétrico. Motores comuns e motores na forma de servos proporcionam a força necessária à movimentação de rodas, braços, alavancas e tudo mais que deva ter qualquer tipo de deslocamento num projeto. Neste artigo veremos como o Módulo de Controle do Kit Alfa pode controlar motores e o que pode ser feito com isso.

Os motores disponíveis no kit Alfa, como para a maioria das aplicações práticas, são dispositivos que alimentados por uma tensão contínua rodam com uma rotação fixa (r.p.m.) e proporcionam um determinado torque.

Normalmente as características desses motores fazem com que à medida que mais força lhes é exigida, menor será a rotação, numa curva que também mostra que a corrente consumida se eleva.

Assim, num projeto mecatrônico, deve-se atentar para as características do motor e em geral, são usadas caixas de redução para adequar as características do motor às aplicações mais comuns, por exemplo, movimentar um robô.

Isso ocorre com os motores do Kit Alfa que são fornecidos com caixas de redução, as quais já têm as rodas acopladas, conforme mostra a figura 1.

 

Caixa de redução.
Caixa de redução.

 

Num conjunto deste tipo, a velocidade é menor, mas a força (torque) disponível é maior, o que possibilita o uso de pilhas comuns na propulsão dos robôs e outros mecanismos que podem ser montados. Por outro lado, o sentido de rotação depende simplesmente da polaridade da alimentação.

Assim, nos projetos com o Kit Alfa, basta trabalhar com a alimentação desses motores e sua inversão de polaridade para que possamos ter um controle completo dos movimentos de nosso projeto.

 

Usando o Módulo de Controle MC 2.5

Conforme já explicamos em outros artigos desta série, o Módulo de Controle consiste no "cérebro" dos projetos robóticos e mecatrônicos do Kit Alfa. O que programamos neste módulo se traduz em comandos para os diversos dispositivos que podem ser controlados, por exemplo, os motores de co0rrente contínua. Na figura 2 temos o aspecto do módulo com dois motores ligados em suas saídas controladas.

 

As duas caixas de redução e motores acoplados ao módulo.
As duas caixas de redução e motores acoplados ao módulo.

 

O controle do motor é muito simples e quando usamos dois deles para gerar movimento de um robô, temos quatro opções, que são bastante comuns nos projetos que fazem uso de duas rodas propulsoras que, ao mesmo tempo, determinam a direção e o sentido do movimento.

 

Esses movimentos são:

Frente - neste caso, os dois motores giram no mesmo sentido e com a mesma velocidade. O robô avança em linha reta.

Ré - os dois motores giram no mesmo sentido, mas opostos ao anterior, de modo que o robô recua em linha reta.

Direita- um motor gira num sentido e o outro no sentido oposto fazendo com que o robô faça uma curva.

Esquerda - da mesma forma que o anterior, mas invertendo-se o sentido de rotação dos motores.

Nos comandos do módulo, podemos ainda determinar o tempo em que os motores ficam acionados da seguinte forma:

Frente, tempo t

Ré, tempo t

Direita, tempo t

Esquerda, tempo t

Na figura 3 temos o modo como esses movimentos são realizados:

 

Nela A e B representam os motores.
Nela A e B representam os motores.

 

Na Prática

Os exemplos dados a seguir mostram alguns projetos práticos baseados nos princípios que explicamos neste artigo. Mais sobre sua aplicação pode ser obtido consultando-se diretamente a PNCA que treina através da PETe professores para ensinar como implementar estes projetos em suas escolas.

Nosso primeiro projeto escolhido é o da Feira do Estudante EXPO CIEE 2008 em que no filme do Youtube abaixo, podemos ver como os movimento de um robô reconhecedor de cores pode ser determinado exclusivamente pelo acionamento dos motores, sem a necessidade de mecanismos de direção.

http://www.youtube.com/watch?v=ACmxOqmp3LU&feature=related

Num segundo exemplo, no treinamento de professores em João Pessoa - Paraíba, pela PNCA podemos ver a precisão com que o movimento do robô pode ser controlado, seguindo a linha escura no chão que representa o rio.

http://www.youtube.com/watch?v=xVI-jfZZuiY&feature=related

 

Conclusão

A simplicidade com que os motores de corrente contínua do kit Alfa podem ser controlados pelo Módulo de Controle MC 2.5 torna praticamente ilimitadas as possibilidades de projetos tanto no âmbito didático como recreativo, criando-se competições que testam as habilidades dos projetistas.

Outros artigos virão futuramente, explorando novas possibilidades do kit Alfa que em suas versões atuais contam cada vez com mais recursos.

 

 

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