Como Construir um Robô de Resgate Competitivo – Parte 3: Programação
Makers, unam-se! Pois chegamos ao último post da série Como Construir um Robô de Resgate Competitivo. Depois de aprendermos sobre os desafios que enfrentaremos e já termos montado nosso robô, é hora de programa-lo! No código, iremos usar muitas bibliotecas para simplificar o trabalho, mas não se preocupe, todos os links usados serão compartilhados 🙂
Figura 01 – Nosso Nosso Robô de Resgate Montado.
Fonte: Autocore Robótica.
Calibrando Os Sensores Infravermelhos Line Follower + Linha Prata
Primeiramente, vamos entender os sensores de seguir a linha. Nosso robô utiliza 4 sensores infravermelhos com um sinal de saída digital (0 ou 1.) O funcionamento desses sensores é bastante simples: um LED infravermelho emite um feixe de luz infravermelha que é refletida pela superfície.
O feixe refletido é então recebido por um fotoresistor (LDR) que muda sua resistência interna de acordo com a intensidade do feixe. No entanto, o sensor que utilizamos, o Módulo Seguidor de Linha Infravermelho 4 Canais, usa um resistor variável (trimpot) para regular um limite, tipicamente chamado threshold, para enviar um sinal digital (1) quando a resistência do LDR atinge certo valor.
Figura 02 – Os Trimpots São Localizados na Placa Principal .
Fonte: Autocore Robótica.
Desta forma, o primeiro passo para fazermos nosso robô seguir uma linha é calibrar os sensores. Para isto, basta você copiar código abaixo e alterar a resistência do trimpot usando uma pequena chave de fenda até o Arduino receber sinais digitais de 5V do sensor. Quando isto ocorrer, o Serial começará a mostrar sinais “1.” É importante usar os 2 sensores centrais para detectar a linha preta e os 2 sensores externos para detectar a linha prata que indica o começo da 3ª sala.
void setup(){
pinMode(10, INPUT); // Nessas 4 linhas de código, estamos dizendo ao Arduino que as portas
pinMode(11, INPUT); // 10, 11, 12 e 13 como entrada (INPUT) de informação.
pinMode(12, INPUT);
pinMode(13, INPUT);
Serial.begin(9600); // Nessa linhda, inicia-se o Serial do Arduino com baundrate de 96000
}
void loop(){
Serial.print(digitalRead(10)); // Com o comando Serial.print, ordenamos o Arduino a mostrar os valores de uma
Serial.print(","); // porta que será indicada entre os parenteses.
Serial.print(digitalRead(11));
Serial.print(",");
Serial.print(digitalRead(12));
Serial.print(",");
Serial.println(digitalRead(13));
}
Dessa forma, com os trimpots calibrados, nosso robô receberá um sinal HIGH (5V) quando exposto à linha preta e prata.
Programando o Para Resolver o Labirinto Line Follower
#include "AFMotor.h" //Esta é a biblioteca que utilizaremos para controlar a Motor Shield do robô
#include "SPI.h" //Esta é a biblioteca de comunicação do robô para certos componentes
#include "SharpIR.h" //Por fim, esta biblioteca nos dá de maneira simplificada a distancia reconhecida pelo sensor infravermelho Sharp
SharpIR sensor (SharpIR::GP2Y0A21YK0F, A4); //Aqui indicamos qual sensor Sharp estamos utilizando e a qual porta ele está conectado
AF_DCMotor motor_direito(1); // Indicamos que o motor direito esta conectado no conector Borne 1 da Motor Shield
AF_DCMotor motor_esquerdo(2); // Indicamos que o motor esquerdo esta conectado no conector Borne 2 da Motor Shield
const int linha_prata_esquerdo = 11; // Assim como no código de calibração, aqui indicamos as portas que os sensores infravermelhos
const int linha_preta_esquerdo = 12; // estão conectados.
const int linha_preta_direito = 10;
const int linha_prata_direito = 13;
int distancia = 0, sala = 1; //Ao longo do projeto, precisaremos de 2 variáveis para o robô saber em qual sala está e a distancia sendo lida pelo sensor Sharp
void setup(){
pinMode(10, INPUT); // Nessas 4 linhas de código, estamos dizendo ao Arduino que as portas
pinMode(11, INPUT); // 10, 11, 12 e 13 como entrada (INPUT) de informação.
pinMode(12, INPUT);
pinMode(13, INPUT);
}
void loop() {
while(sala == 1){ // Este comando While diz para o Arduino fazer os comandos internos enquanto a variável "sala" tenha um valor igual a 1
motor_direito.run(FORWARD); // O comando ".run" diz para o motor rotacionar e entre parênteses você indica a direção FORWARD ou BACKWARD
motor_esquerdo.run(FORWARD);
motor_direito.setSpeed(200); // O comando ".setSpeed" nos permite controlar a velociada de de rotação do motor de 0 até 255
motor_esquerdo.setSpeed(200);
distancia = sensor.getDistance(); // Este comando indica que a variável inteira "distancia" terá o mesmo valor que a distancia lida pelo sensor Sharp
//Nossa programação consistirá em vários "if" com diferentes condições para torna-la mais simples
if(linha_preta_esquerdo == HIGH && linha_preta_direito == LOW){ // Este comando indica para o robô fazer certas ações quando o sensor esquerdo ver preto e o direito não.
motor_direito.run(RELEASE);
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(50);
motor_direito.run(FORWARD);
motor_esquerdo.run(BACKWARD);
delay(200);
motor_esquerdo.run(FORWARD);
}
if(linha_preta_esquerdo == LOW && linha_preta_direito == HIGH){ // Este comando indica para o robô fazer certas ações quando o sensor direito ver preto e o esquerdo não.
motor_direito.run(RELEASE);
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(50);
motor_direito.run(BACKWARD);
motor_esquerdo.run(FORWARD);
delay(200);
motor_direito.run(FORWARD);
}
if(distancia <= 15){
motor_direito.run(RELEASE);
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(100);
motor_direito.setSpeed(100);
motor_esquerdo.setSpeed(100);
motor_direito.run(FORWARD);
motor_esquerdo.run(BACKWARD);
delay(300);
motor_direito.run(FORWARD);
motor_esquerdo.run(FORWARD);
delay(500);
motor_direito.run(BACKWARD);
motor_esquerdo.run(FORWARD);
delay(600);
}
if(linha_prata_esquerdo == HIGH && linha_prata_direito == HIGH){ // Este comando indica para o robô fazer certas ações quando o sensor esquerdo e direito virem prata
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(50);
motor_direito.setSpeed(150);
motor_esquerdo.setSpeed(150);
motor_direito.run(FORWARD);
motor_direito.run(BACKWARD);
delay(1000);
sala = 3;
}
}
/* Este bloco "While" é a programação para a 3ª sala do desafio, onde precisamos encontrar uma vítima. Nosso código fará o robô ir até o centro da sala e rodar em torno de seu próprio
eixo até detectar algo. Em seguida, ele se aproximará e irá confirmar se realmente é a vítima */
while(sala == 3){
motor_direito.setSpeed(100);
motor_esquerdo.setSpeed(100);
if(distancia <= 25){
motor_direito.run(RELEASE);
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(50);
motor_direito.setSpeed(100);
motor_esquerdo.setSpeed(100);
motor_direito.run(FORWARD);
motor_esquerdo.run(FORWARD);
if(distancia < 12){
motor_direito.run(RELEASE);
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(50);
motor_direito.run(BACKWARD);
motor_esquerdo.run(FORWARD);
delay(200);
if(distancia > 15){
motor_direito.run(FORWARD);
motor_esquerdo.run(BACKWARD);
delay(200);
motor_direito.run(RELEASE);
motor_esquerdo.run(RELEASE);
delay(10000);
}
else{
motor_direito.run(BACKWARD);
motor_esquerdo.run(BACKWARD);
delay(500);
}
}
}
}
}
Conclusão
Com a programação feita, basta clicar no “Upload” na IDE do Arduino e ver seu robô resolver um labirinto sozinho. Se quiser ver uma prévia de como será, veja nosso vídeo com uma perspectiva única do desafio.
