Trabalho Final Robótica Industrial

8/18/2019 Trabalho Final Robótica Industrial

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faculdade de ciência e tecnologia

de montes claros

Robótica Industrial

Relatório do Projeto Final

Autor:Felipe NicolaJoão VitorWesley Soares

Eng. de Controle e Automação

2 de dezembro de 2015Montes Claros - MG

Eng. de Controle e Automação 1 Robótica Industrial


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Sumário

1 Introdução 3

2 Objetivos 4

3 Metodologia 5

4 Conclusão 10



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1 Introdução

Este presente relatório descreve as caracteŕısticas de um braço manipulador desenvolvido para

avaliação do projeto final da disciplina de Robótica Industrial.

Alguns processos industriais necessitam de um sistema de controle baseado em técnicas derobótica industrial para executar tarefas de precisão em um ritmo acelerado e com uma carac-terı́stica de padronização dos produtos desenvolvidos neste tipo de sistema. Para realizar umaprodução de qualidade nestes parâmetros, os robôs são muito mais eficientes em relação a mãode obra humana.

Para realizarmos um projeto de aplicação de robótica industrial com resultados que atendamessa necessidade é necessário colocarmos em prática as noções e os métodos estudados em salareferente a robótica. Faremos uma implementação de um braço manipulado com 4 graus de

liberdade e um manipulador (garra) mostrado na figura 1, para uma absorção maior desteconteúdo.

Figura 1: Garra do braço robótico implementado



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2 Objetivos

Como principal objetivo deste projeto de aplicação temos, a implementação de um sistema

robótico controlado por computador, capaz de realizar uma tarefa determinada com interaçãoao ambiente de trabalho em que for inserido e observarmos as suas principais caracteŕısticas defuncionamento e seu desempenho em relação a sua programação e sua parametrização.



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3 Metodologia

Para implementarmos este projeto usamos como base o robô manipulador (figura 2) apresen-

tado no seminário interdisciplinar do cálculo no ano de 2013. Para adequarmos as funções doprojeto final, desabilitamos a função de movimento do robô para utilizarmos somente o braçomanipulador.

Figura 2: Braço robótico utilizado na implementação do projeto

Utilizamos a cinemática de um manipulador para embasar o projeto, a cinemática de ummanipulador é o estudo do conjunto de relações entre as posições, velocidades e acelerações deseus elos. Essa se divide em dois ramos: localização da extremidade do manipulador a partirdo posicionamento de suas juntas (cinemática direta), e a determinação da posição das juntasa partir do conhecimento da posição em que se encontra a extremidade do manipulador (ci-

nemática inversa).



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Nosso projeto simulará uma função de paletização, que pegará um objeto em uma supostaesteira e após depositá-lo em um local de armazenamento predefinido.

O braço robótico cont́em 04 graus de liberdade para realizar o movimento de manipulaçãode objetos e para fazer a sua movimentação está instalado na base de cada grau de liberdadeum servo motor, que transforma a energia elétrica em energia mecânica, eles estão alimentadospor uma fonte externa de 5V.

No manipulador existe um sensor de luz (LDR) que verifica a presença de objetos (figura3). O braço só irá executar seu trajeto quando tiver alguma coisa entre a garra. Se n ão houvernada, ele irá ficar em repouso, aguardando a chegada de algum objeto.

Figura 3: Sensor implementado no manipulador do braço

Para processar o código de programação e controlar os sinais de habilitação e acionamentodos motores utilizamos um microprocessador ATMEGA 2560 (Arduino MEGA).

Abaixo temos o código utilizado no sistema:

12 / ∗3 F ac ul d ad e d e C i e nc i a e T e c no l o gi a d e Mont es C l a ro s − FACIT 45 T ra ba lh o f i n a l da d i s c i p l i n a R ob ot ic a I n d u s t r i a l 6 S is te ma d e p a l e t i z a c a o com br ac o r o b o t i c o7 D e s e n v o l v i d o p or :8 F e l i p e N i co l a 9 J oa o V i t o r

10 W e sl e y S o a r e s 11 8 P e r io d o d e E n ge n ha r ia d e C o n t r o l e e Aut omac ao



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1213 ∗/ 1415 #include

1617 S e r v o m y se r vo 1 ;18 S e r v o m y se r vo 2 ;19 S e r v o m y se r vo 3 ;20 S e r v o m y se r vo 4 ;21 S e r v o m y se r vo 5 ;2223 int s e n s o r ;24 int val 1 ;25 int val 2 ;26 int val 3 ;27 int val 4 ;

28 int val 5 ;29 int i = 0 ;3031 void s e tu p () {3233 myservo1 . a t t a c h ( 2 ) ;34 m ys er vo 2 . a t t a ch ( 3 ) ;35 m ys er vo 3 . a t t a ch ( 4 ) ;36 m ys er vo 4 . a t t a ch ( 5 ) ;37 m ys er vo 5 . a t t a ch ( 6 ) ;38 S e r i a l . b eg in ( 9 6 0 0) ;39 }40

41 void l o o p () {4243 s e n s or = a na lo gR ea d (A0 ) ;44 S e r i a l . p r i n t l n ( s e ns o r ) ;4546 v a l 1 = 1 4 0 ;47 v a l 2 = 6 4 5 ;48 v a l 3 = 1 4 0 ;49 v a l 4 = 0 ;50 v a l 5 = 7 0 0 ;5152 v a l1 = map ( v al 1 , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 8 0 ) ;

53 v a l2 = map ( v al 2 , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 8 0 ) ;54 v a l3 = map ( v al 3 , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 8 0 ) ;55 v a l4 = map ( v al 4 , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 8 0 ) ;56 v a l5 = map ( v al 5 , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 8 0 ) ;5758 m ys er vo 1 . w r i t e ( v a l 1 ) ;59 m ys er vo 2 . w r i t e ( v a l 2 ) ;60 m ys er vo 3 . w r i t e ( v a l 3 ) ;61 m ys er vo 4 . w r i t e ( v a l 4 ) ;62 m ys er vo 5 . w r i t e ( v a l 5 ) ;6364 d el ay ( 5 00 ) ;6566 i f ( s e n s o r < 600) {



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6768 for ( i = 7 0 0; i > −1; i −−) {69 v a l 5 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );70 myservo5 . w ri te ( v al 5 ) ;

71 d e l a y ( 5 ) ;72 }7374 for ( i = 1 4 0; i < 3 5 0 ; i ++) {75 v a l 3 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );76 myservo3 . w ri te ( v al 3 ) ;77 d e l a y ( 5 ) ;78 }7980 for ( i = 0 ; i < 2 5 0 ; i ++) {81 v a l 4 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );82 myservo4 . w ri te ( v al 4 ) ;

83 d e l a y ( 5 ) ;84 }8586 for ( i = 1 40 ; i < 1 0 2 3 ; i ++) {87 v a l 1 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );88 myservo1 . w ri te ( v al 1 ) ;89 d e l a y ( 5 ) ;90 }9192 for ( i = 2 5 0; i > 0 ; i −−) {93 v a l 4 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );94 myservo4 . w ri te ( v al 4 ) ;95 d e l a y ( 5 ) ;

96 }9798 for ( i = 3 5 0; i > 13 9; i −−) {99 v a l 3 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );

100 myservo3 . w ri te ( v al 3 ) ;101 d e l a y ( 5 ) ;102 }103104 for ( i = 0 ; i < 7 0 0 ; i ++) {105 v a l 5 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );106 myservo5 . w ri te ( v al 5 ) ;107 d e l a y ( 5 ) ;

108 }109110 for ( i = 0 ; i < 2 5 0 ; i ++) {111 v a l 4 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );112 myservo4 . w ri te ( v al 4 ) ;113 d e l a y ( 5 ) ;114 }115116 for ( i = 1 40 ; i < 3 5 0 ; i ++) {117 v a l 3 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );118 myservo3 . w ri te ( v al 3 ) ;119 d e l a y ( 5 ) ;120 }121



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122 for ( i = 1 0 23 ; i > 13 9; i −−) {123 v a l 1 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );124 myservo1 . w ri te ( v al 1 ) ;125 d e l a y ( 5 ) ;

126 }127128 for ( i = 3 5 0; i > 13 9; i −−) {129 v a l 3 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );130 myservo3 . w ri te ( v al 3 ) ;131 d e l a y ( 5 ) ;132 }133134135 for ( i = 2 50 ; i > 0 ; i −−) {136 v a l 4 = map( i , 0 , 1 02 3 , 0 , 1 80 );137 myservo4 . w ri te ( v al 4 ) ;

138 d e l a y ( 5 ) ;139 }140141 d e l a y ( 50 00 );142143 }144 }



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4 Conclusão

Ao concluirmos a implementação do projeto de manipulação robótica com uma função definida

de paletização, foi posśıvel observar o perfeito funcionamento do robô e as vantagens em relaçãoa este tipo de serviço quando o comparamos com a condição humana, pois a repetição de seusmovimentos não lhe causa nenhuma avaria, sendo posśıvel padronizar e acelerar um processode produção repetitivo.


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