Alimentação De Energia; Sensores Adicionais - fischertechnik Mobile Robots II Manual De Instrucciones

P
estrutura elétrica é idêntica. Os motores de corrente contínua são compostos
de um "rotor" que gira, e um "estator" fixo. Em princípio devemos entender
o rotor como um anel de condutores, o qual se encontra no campo
escovas garantem ao mesmo tempo a inversão da direção da corrente no
anel de condutores, a qual é necessária para um movimento contínuo da
rotação. O número de giros de motores usuais encontra-se em torno de
alguns milhares de rotações por minuto. Uma engrenagem de redução se
encarrega de fornecer rotações menores com um torque maior. O kit contém
dois tipos de motor distintos, o Minimotor e o Powermotor. O pequeno e
compacto Minimotor com rosca sem fim destina-se a acionamentos
auxiliares ou aplicações especiais que precisam de pouca força. Ele precisa
sempre de uma engrenagem para a redução do número de rotações. O
Powermotor disponibiliza torques muito maiores. Ele está equipado com uma
engrenagem de flange fixo com uma relação de redução de 50:1. Assim ele
atende de forma ideal as necessidades de acionamento do nosso robô.
Também existe uma variante deste motor, com uma relação de redução de
8:1 (não está presente neste kit). Neste caso o número de rotações no eixo
de saída seria alto demais para o acionamento do robô.
3.5 Alimentação de energia
Os sistemas móveis precisam de uma alimentação de energia autônoma. A
suficientemente potentes para fornecer resultados que justifiquem o seus
custos. As baterias têm preferência em relação às pilhas, pois na maioria
das vezes são recarregáveis. A bateria da fischertechnik apresenta uma boa
relação entre quantidade de energia e tamanho. A bateria não faz parte do
kit e pode ser adquirida junto com um carregador especial sob a
denominação de "Accu Set", artigo n.o. 34969. A figura mostra a bateria e
o seu respectivo símbolo. Em condições normais o símbolo não indica a
polaridade. Por meio de um macete é mais fácil memorizar qual é o pólo
positivo: "o traço comprido pode ser cortado e formar a cruz do sinal de
positivo".
Na hora da conectar a fonte de energia à interface é muito importante
prestar atenção para que a polaridade esteja correta.
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magnético do estator. Quando passa uma corrente
elétrica através deste anel de condutores, surge uma
força que provoca um desvio do condutor no campo
magnético. O rotor começa a se mover. Nas aplicações
práticas o anel de condutores simples está configurado
como uma bobina (com ou sem núcleo ferroso para o
reforço do campo magnético). Muitos motores de
corrente contínua geram o campo magnético necessário
com o auxílio de imãs permanentes colados no manto
metálico do estator. A alimentação de energia do rotor
em rotação é feita através de escovas de contato. Estas
partir desta fonte de energia são alimentados todos
os consumidores. Os requisitos à alimentação de
energia são diferenciados. Enquanto os motores de
acionamento se contentam com tensões não
estabilizadas, muitos sensores necessitam de tensões
estabilizadas para poder fornecer resultados exatos.
Por questões econômicas o uso de pilhas ou baterias
é a única maneira racional para se alimentar robôs
móveis com energia. As células fotovoltaicas ou
células de combustível infelizmente ainda não são

3.6 Sensores adicionais

O sistema fischertechnik pode ser facilmente complementado com mais
sensores. A maneira mais simples é o uso de sensores de outros kits, como
por exemplo, o sensor térmico ou o sensor magnético do kit "Profi
Sensoric", artigo n.o 30491. Mas podemos utilizar também outros sensores
totalmente diferentes. No comércio especializado são oferecidos os mais
variados kits e componentes. Até sensores exóticos, como detectores de gás
ou sensores de radar podem ser utilizados. Como não pretendemos destruir
o "Intelligent Interface" com tensões de entrada muito altas ou cargas
inadequadas, é aconselhável deixar a realização de projetos próprios para os
usuários experientes. O caminho mais seguro para a conexão de outros
sensores é a separação galvânica entre sensor e interface. Muitos sensores
possuem um relê adequado para isso. Os contatos de comutação do relê
são ligados como um interruptor comum da fischertechnik e sinalizam agora
a ocorrência de novos estímulos ambientais. Uma dica: na Internet são
divulgadas muitas opções de expansão por "técnicos fischer" apaixonados.
4 Os modelos de robôs
Com as sugestões de montagem a seguir apresentamos algumas variantes
de robôs móveis autônomos. Iniciamos com um modelo simples. Baseado
neste modelo, você pode conhecer e testar a aplicação de diversos sensores.
Aqui é importante considerar tanto as condições internas do robô, como por
exemplo, a medição de distâncias através de rodas de impulsos, como
também a captação de sinais ambientais, como a identificação da luz ou de
rastros. Para cada modelo são colocadas tarefas específicas. Eles devem ser
compreendidos como sugestões com o intuito de familiarizar você com a
matéria. Os programas LLWin relacionados a cada tarefa encontram-se no
CD-ROM que acompanha o kit. Mas você também pode desenvolver suas
próprias aplicações para cada modelo. O modelo mais simples é o modelo
básico. Neste caso, os motores de acionamento são montados junto com a
interface e formam uma unidade compacta. Dois motores fornecem a força
de acionamento ao robô. Eles estão posicionados de tal forma, que cada
motor aciona uma roda. Uma roda de apoio proporciona estabilidade, para
que o robô não possa tombar. Este tipo de arranjo dos motores é chamado
de differential drive. Ele proporciona a maior mobilidade com o menor
espaço de movimentação necessário. É possível até girar parado no mesmo
local. O centro de ambos os motores representa aqui o ponto de rotação em
torno do qual o robô se movimenta. Desta forma é possível que ele possa
navegar sob as condições mais difíceis, com o processamento de um menor
volume de dados. Os motores podem acionar as rodas utilizando duas
relações de redução diferentes. (devagar 100: 1 ou rápido 50: 1). Para a
variante mais lenta, o acionamento sofre uma redução adicional de 2:1
através de uso de rodas dentadas da fischertechnik. Em todos os modelos é
indicada a relação de redução utilizada.
4.1 O modelo básico
Primeiro montamos o modelo básico (relação de redução 100:1) conforme a
instrução de montagem. Como este modelo serve como base para muitos
experimentos, vamos proceder com muito cuidado na montagem. Quando
a parte mecânica estiver toda montada, examinamos a mobilidade dos
motores. Para tanto ligamos cada motor por um breve momento
diretamente à bateria, sem o uso da interface.