Como Montar um Braço Robótico Educacional? – Parte II

Fala makers!  Aqui é o Davi Colares com a segunda parte da série de posts sobre o Mearm, um braço robótico educacional incrível! Quer saber como Como Montar um Braço Robótico Educacional? Confira abaixo!

Então se já viu o nosso outro tutorial, segue a gente nesse.

Preparos de Como Montar um Braço Robótico Educacional?

Se você comprou o seu braço robótico educacional com a gente, você vai receber uma placa de acrílico ou mdf com as peças semi-destacadas e um conjunto de parafusos e porcas, você pode terminar de destacá-las sem medo. Então separe as peças de montagem do resto do acrílico/mdf, talvez você precise usar um palito para remover em alguns furos. Já para os parafusos eu recomendo colocá-los numa vasilha para não perder e facilitar o processo de montagem.

A próxima etapa é para você que comprou o kit de acrílico, note que ele vem com uma película plástica de ambos os lados, você deve removê-la completamente de todas as peças que serão usadas na montagem.

Antes de começar a montagem, um aviso. Não force demais nenhuma peça, algumas possuem furos menores para o parafuso entrar mais apertado, por exemplo, enquanto outras não devem se encaixar. Qualquer dúvida comenta aí que te dou uma força!

Calibrando os motores

Como você deve saber os servos motores no geral possuem um limite de rotação que deverá ser obedecido para tirar proveito desse motor, desse modo precisamos ajustá-los na angulação correta de funcionamento.

Esses servos podem chegar a consumir uma corrente de 500mA, então é perigoso usá-los sem uma fonte externa, por isso recomendo uma protoboard ou sensor shield. Irei esquematizar abaixo com a protoboard, mas fique a vontade para usar o que você tiver.

Atenção: Use uma fonte de pelo menos 2A e no máximo 5V, estou usando um carregador de celular, mas aqui você acha fontes para seu projeto, não esqueça de ligar o GND dela com o do Arduino. Os servos serão ligados aos pinos digitais, no meu caso (11, 10, 9 e 8), você também deve nomeá-los, como base, esquerda, direita e garra.

Aqui segue o programa que deverá ser compilado para o Arduino.

<code>#include &lt;Servo.h>  // Biblioteca para servos motores
 
Servo base, left, right, garra ;  // Nomeia 4 servos
 
void setup() 
{ 
  base.attach(11);  // Define a base na porta 11
  left.attach(10);  // Define o esquerdo na porta 10
  right.attach(9);  // Define o direito na porta 9
  garra.attach(8);  // Define a garra na porta 8
} 
 
void loop() 
{ 
  base.write(90); // Ajusta o servo em graus
  left.write(90); // Ajusta o servo em graus
  right.write(90); // Ajusta o servo em graus
  garra.write(165); // Ajusta o servo em graus
  delay(300); // Não atualiza constantemente o servo para não queimar
} </code>

A garra

Vamos começar pela montagem da garra, com seu servo já calibrado, vamos encaixar as peças. Você vai precisar de 4 parafusos M3 de 8mm. Vai notar que eles dão um trabalho para entrar, mas isso faz parte da montagem e vai mantê-los presos. Aqui não tem como errar, as peças têm tamanhos e encaixes diferentes já para você não se confundir.

Agora vamos para a segunda parte da garra, você vai precisar de dois parafusos finos e dessa peça que acompanha os servos, então você parafusa ela na posição abaixo, que pela nossa programação seriam os 165 graus com a garra fechada. Depois iremos com dois M3 6mm parafusar a peça superior a do braço do nosso servo, em seguida adicionamos a peça final que será encaixada com um dos braços da garra usando um M3 8mm.

Voila! Nossa garra está pronta, agora vamos as próximas etapas. A cada etapa terminada, guarde as peças que iremos juntá-las e não desanime se montar uma coisa errado, isso faz parte do processo. No fim, eu irei dar algumas soluções para problemas que podem acontecer durante e após a montagem.

Base

Começaremos a base do robô fixando o motor em uma peça de acrílico com o auxílio de outra e 2 parafusos 8mm. Posteriormente, usaremos 4 parafusos M3 e 20mm junto de 4 porcas.

Vamos também preparar a peça que irá na base, essa é provavelmente a mais simples.

Braço Direito

Aqui iremos precisar de um servo e algumas peças de acrílico/mdf para fixá-lo, o mesmo processo anterior com parafusos de 8mm, iremos repetir ele para todos os motores, apenas com peças diferentes. Atenção, perceba que essas placas possuem um furo retangular, ela serve para organizar o fio, antes de parafusar passe os fios por ali.

Após isso vamos montar o braço que será fixado no servo e parafusá-lo, siga as imagens e coloque em um ângulo próximo para não ter problemas na hora de programar. Também vamos adicionar um conector, essa peça com furo nas duas extremidades, a peça principal usando um parafuso 6mm, não aperte demais, pois precisamos que seu movimento seja livre.

Braço Esquerdo

A montagem do braço esquerdo não é muito diferente do direito, vamos fixar o servo e nele um braço.

Juntando tudo

Cansou? Fica calmo que estamos quase no final e o resultado é surpreendente!

Vamos precisar montar mais uma peça e então iremos juntar o braço esquerdo e o direito com a base que fizemos lá no início, finalizando com a garra. Essa peça é bem simples, apenas lembre se que essas partes serão móveis, então não aperte demais.

Agora vem a parte mais complicada, mas com calma e jeito você consegue. Vamos começar juntando o braço esquerdo com a peça abaixo, usando um parafuso e uma porca. Em seguida, iremos usar a peça que acabamos de fazer e a peça da base que irá no servo, precisaremos de um parafuso 12mm e um espaçador que virá no seu kit, juntando com um conector.

Agora nós vamos adicionar outra peça entre a base e o braço esquerdo, mais na frente iremos usar elas para fixar o braço direito. Por agora, iremos adicionar ela e uma outra peça que irá em um dos braços da peça que nós fizemos antes.

Vamos agora para uma das partes que dá mais trabalho que é encaixar o braço direito com a base e o braço esquerdo, depois dessa parte nosso braço estará praticamente pronto, só iremos precisar fixar a garra e a estrutura na base.

Cuidadosamente, una as peças da maneira ilustrada abaixo e parafuse onde for indicado, no final ficará assim. Depois iremos fixar essa estrutura na base que fizemos antes.

Vamos juntar os braços que irão ligar a estrutura a garra, usando um parafuso comece fixando o primeiro conector. Em seguida, iremos usar uma peça que manterá o conector seguinte unido ao primeiro, mas para eles se segurarem iremos adicionar essa peça de três pontos usando um espaçador entre o braço direito e ele. Lembre-se que os conectores devem ter movimento livre, não os aperte demais ou pode forçar seus servos, os queimando.

Finalmente, o final.

Agora só falta a gente parafusar a garra e está pronto, com três parafusos e um espaçador você finalmente terá terminado a montagem do seu MeArm.

Últimos toques

O próximo passo é se atentar aos furos retangulares que servirão para organização dos fios, note também que o fio da garra quase não chegará no final do braço, use alguns jumpers e esse problema estará resolvido.

Em menos de duas horas consegui montar meu braço robótico educacional, e você? Quanto tempo levou? Deixa aí nos comentários! Espera aí, teve algum problema? Então me segue que te dou uma mãozinha.

Resolução de Problemas

Okay okay, eu admito não levei apenas 2 horas para montar, contudo eu não tive esse super tutorial para me auxiliar, mas se ainda assim você teve problemas, esse espaço é para você.

• Faltaram parafusos: Quando você está montando pode parecer que alguns parafusos podem ser usados para certas situações e você acaba usando o parafuso errado. Fique atento ao espaço que o parafuso terá de percorrer, no geral eles serão da espessura dos acrílicos/mdfs que eles irão atravessar. Então confira isso e desparafuse e troque-os sem medo, no entanto se o problema persistir, vou te passar a lista de parafusos e porcas contidas no kit. 10 Porcas, 6 Parafusos 6mm, 15 Parafusos 8mm, 3 Parafusos 10mm, 8 parafusos 12mm e 4 de 20mm, sendo todos M3.
• Testei o servos e os ângulos estão errados: Isso pode acontecer, na primeira vez que montei tive que testar eles e consertar a angulação, se você seguiu o tutorial provavelmente não terá esse problema, mas caso tenha, com calma remova apenas as peças necessárias para soltar o servo da peça correspondente, faça um código simples com a angulação correta e parafuse a peça novamente.
• Quebrei uma peça durante a montagem: Isso é uma coisa chata, mas que pode acontecer e você não quer perder seu kit não é? Então vai a dica, lembra da parte em que falei que trabalhar com mdf era mais fácil? No caso do mdf apenas use um pouco de supercola e isso será o suficiente para manter a peça no lugar, cuidado para não passar nas peças que se movem ou então você realmente perderá seu kit. Com o acrílico também vale a supercola, mas a peça ficará com uma aparência esbranquecida, o correto é usar uma cola própria para acrílico.
• Liguei os servos e eles estão esquentando/com dificuldade de mexer: Desligue imediatamente! Esses servos são sensíveis e não deve se aplicar muita força neles, então nesse tipo de situação os desligue e verifique se não há nenhuma peça com plástico cobrindo-os ou com os parafusos muito apertados.

Até a próxima

Se você chegou até aqui fico muito feliz que tenha conseguido seguir os passos e montado o seu braço robótico. Agora irei me despedir e te espero no próximo tutorial em que programaremos essa belezinha. Ficou alguma dúvida? Comenta aí embaixo e não esquece de compartilhar com os amigos. Até a próxima makers!