DESAFIO DE UM ROBÔ DE SUMÔ Luís Felipe de Castro Sampaio - 2º ano do Ensino Médio1

Saimor Raduan Araújo Souza - 2º ano do Ensino Médio1

Ytalo Veloso da Silva - 2º ano do Ensino Médio1 Nome dos Orientadores SILVA Rafael, PEREIRA Willians, SILVA Sabrina, SILVA Ricardo, RIOS Marcel,

MOREIRA Cristina IFRO// COLABORADORES / TUTOR / PROFESSORES

Instituto Federal de Rondônia Porto Velho – RO

Resumo: O presente artigo tem o objetivo de descrever os caminhos percorridos para a construção do robô usado no “Desafio de Tecnologia e Inovação dos Institutos Federais”, construção e planejamento, esse robô utiliza o Arduino, uma tecnologia aberta, como base para o seu desenvolvimento. Na metodologia para atingirmos o nosso objetivo, procuramos pesquisar a respeito da categoria “Sumô de Robô”, através de nossas pesquisas chegamos à conclusão que a parte do chassi do robô deve ser o principal foco no início do planejamento de um robô adequado para competir na categoria “Sumô de Robô”, pois a partir de sua estrutura podemos decidir a organização dos componentes que foram utilizados, motores e placas para um melhor aproveitamento do espaço permitido pelas regras da categoria, dimensões e peso máximos que cada robô deve ter para poder competir. Palavras Chaves: Arduino, Tecnologia, Robô, Sumô, Ciência, Educação.

Abstract: This article aims to describe the paths travelled to the construction of the robot used in “Desafio de Tecnologia e Inovação dos Institutos Federais”, construction and planning, this robot uses the Arduino, an open technology, as the basis for its development. On the methodology for accomplishing our goal, we seek to search about the category of “Sumô de Robô”, through our research we have come to the conclusion that the part of the chassis of the robot must be the main focus at the beginning of the planning of a suitable robot to compete in the category of “Sumô de Robô”, because from its structure can decide the arrangement of componenets that have been used, engines and plates for a better use space allowed by the rules of the category, dimensions and maximum weight that each robot must have to be able to compete.

Keywords: Arduino, Technology, Robot, Sumo, Science, Education.

1 INTRODUÇÃO Para a realização da construção do robô de sumô foram necessárias pesquisas sobre o uso do Arduino. Durante nossas pesquisas procuramos encontrar informações sobre os equipamentos que usamos na construção do robô de nossa equipe, como informações de uso sobre os motores, a placa arduino, sensores de refletância, sensores de distância ultrassônico e a placa ponte h para poder usar os motores. Durante o Desafio de Tecnologia e Inovação dos Institutos Federais várias instituições de outros estados do Brasil participaram do evento, alguns na categoria sumô, os robôs de sumô das outras equipes usavam o LEGO, uma tecnologia diferente do Arduino. Atualmente desmontamos o robô de sumô para a construção de um novo robô com melhorias em sua estrutura física. As pesquisas feitas pela ajudaram a nortear a equipe sobre a utilização de equipamentos mais avançados. A categoria sumô de robô consiste em dois robôs, em uma arena circular, onde cada um tentar retirar o outro.

Este artigo estará organizado em etapas para melhor explicitação e clarificação do tema proposto, na próxima etapa estará detalhando o robô em si, na terceira, o tema em si, depois vem os materiais usados, resultados e conclusões.

2 CATEGORIA SUMÔ Na categoria robô de sumô o robô de cada equipe participante dessa modalidade deveria estar de acordo com algumas restrições que visão a igualar as chances de vitória entre os competidores dessa modalidade. As restrições que cada robô deveria ter são sobre dimensões do robô, uma base quadrada de lados iguais a 25,00 cm e altura de 20,0 cm, podendo possuir no máximo 1500,0g. A arena do desafio é uma plataforma circular de 100,0 cm de diâmetro e altura de 6,5 cm, sua plataforma era de base branca circunscrita por uma borda, pintada de preto fosco, de largura de 2,0 cm. O robô que saísse ou fosse empurrado para fora dos limites da arena pelo outro robô perderia o round. Cada partida foi

dividida em dois rounds, caso houve-se empate, ocorreria um terceiro round para que ocorra um desempate.

3 O TRABALHO PROPOSTO A categoria sumô exige que o robô possua a capacidade de empurrar o robô do oponente para fora da arena, com isso, elaboramos hipóteses de como seria nosso robô, primeiramente foi planejado pela equipe como seria a estrutura do chassi, o chassi deveria ter a função de proteger as peças que realizavam o funcionamento do robô, depois de debatermos sobre o assunto decidimos que ele seria feito de madeira, para isso encomendamos a construção do chassi a uma marcenaria.

O chassi, além de proteger as peças fundamentais, precisaria favorecer o robô a empurrar robô do oponente para fora da arena. O chassi teria aberturas para os sensores de distância ultrassônico em três lados: parte frontal, direita e esquerda. Com isso estava finalizada a base da estrutura do robô. Acoplamos os motores e as placas, mas ainda estava faltando o termino da construção do robô e programação.

Em comparação com os demais competidores da categoria robô de sumô, nosso robô se diferenciou pelo fato de sermos uma das poucas equipes a usarmos o Arduino, outro fato que nos diferiu de outras equipes da mesma categoria, foi a forma que construímos nosso robô.

4 MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização da construção do robô, foram utililzados: motores, a placa arduino, sensores de refletância, sensores de distância ultrassônico e a placa ponte h para poder usar os motores. Os dois motores eram do modelo Motor DC 12v 150 RPM foram usados para que o robô pudesse se movementar pela arena. O robô usava uma placa Arduino que era do modelo Arduino Uno R3, ela era responsável por controlar os demais dispositivos conectados a ela, como motores, sensores de refletância, sensores de distância ultrassônico e a placa ponte h. Os dois sensores de refletância QRE eram responsáveis por fazer a leitura da arena para que o robô não saísse dos limites da arena. Os três sensores de distância ultrssônico HC-SR04 verificavam a distância do robô do oponente para que pudesse empurrar-lo para fora da arena. O Drive Motor Ponte H L298N era responsável por facilitar o uso dos motores.

Para alcançarmos o nosso objetivo realizamos primeiramente o planejamento de como ficou o robô. Começamos com o chassi que seria a base de tudo, pois ela comportaria os outros equipamnetos, logo após a construção do chassi acoplamos os outros equipamentos, motores, a placa arduino, sensores de refletância, sensores de distância ultrassônico e a placa ponte h, para finalizarmos a construção do robô.

Para a pregramação decidirmos que quando o robô encontrasse um objeto a 20,0 cm a sua frenta ele deveria avançar para frente, se ele encontrasse a 20,0 cm de seu lado direito ou esquerdo ele viraria para que a parte da frente detectasse o robô do oponente e fosse ao encontro do outro robô. Testamos o robô nessas condições, tesntando os sensores para que o seu tempo de resposta fosse adequado para que o robô empurrasse o outro robô.

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO Com os testes, percebemos que cada equipamento usado no robô possue suas limitações que desfavoreceram o nosso robô.

Os dois motores eram do modelo Motor DC 12v 150 RPM não eram potentes para que o robô empurrase o outro robô, pois o RPM era franco já que o nosso robô pesava 1,3 Kg, mas esses motores favorecem robôs pequenos.

A placa Arduino Uno R3 atendia as necessidade que o robô possuia, o número de portas e a velocidade de resposta com os dados recebidos pelos sensores conectados a ela. Os dois sensores de refletância QRE tinha um tempo de resposta curto permitindo que o robô de reconhecer a linha preta que formava a arena. Os três sensores de distância ultrssônico HC-SR04 não reconhcem o robô do oponente, quando ele estar em movimento, sendo o seu tempo para resposta lento para a modalidade sumô. O Drive Motor Ponte H L298N atendeu as necessidades que o robô precisava, controlar os motores.

Figura 1 – Parte interna do robô.

Figura 2 – Parte externa do robô.

6 CONCLUSÕES Para desenvolvimento de um robô para a categoria sumô é necessário um planejamento geral sobre o robô, destacando-se a parte do chassi que será a base no desenvolvimento do projeto. Para a criação de um robô para essa modalidade é necessário testes e pesquisas sobre os equipamentos que o robô

irá utilizar, esses equipamentos devem ser precisos e devem ter um tempo de resposta curto.

A competição de sumô de robô envolve várias áreas da educação fazendo com que esse projeto de robótica uma grande ferramenta para o ensino no Brasil, mas a necessidade de pessoas que tenham o conhecimento sobre a área que possam ensinar, pois a uma dificuldade em aprender sobre o assunto de programação e eletrônica.

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GOVERNO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE RONDÔNIA. (2016). Desafio de Tecnologia e Inovação dos Intitutos Federais – Robótica . Fonte: Desafio de Tecnologia e Inovação dos Intitutos Federais – Robótica : http://desafiotecnologico.ifro.edu.br/regulamentos/

Thomsen, A. (32 de Julho de 2011). Como conectar o Sensor Ultrassônico HC-SR04 ao Arduino. Fonte: Blog FILIPEFLOP: http://blog.filipeflop.com/sensores/sensor-ultrassonico-hc-sr04-ao-arduino.html

Thomsen, A. (14 de Março de 2013). Motor DC com Driver Ponte H L298N | Blog FILIPEFLOP. Fonte: Blog FILIPEFLOP: http://blog.filipeflop.com/motores-e-servos/motor-dc-arduino-ponte-h-l298n.html