Montagem de Braço Robótico com Arduino

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MÓDULO 2: CALIBRAÇÃO DOS SERVOS MOTORES E DOS POTENCIÔMETROS2.1: Calibração dos Servos Motores e dos Potenciômetros
Parte superior do formulário
Antes de colocar a mão na massa você precisa configurar todos os servos, menos o servo da garra, para a posição central de 90º.
Mas como fazer esse ajuste?
Apenas siga a montagem do seguinte circuito abaixo mudando os seus servos para calibrar todos e insira o código que está a seguir no seu Arduino:
Parte inferior do formulário
CÓDIGO UTILIZADO:
#include <Servo.h> // Inclua a biblioteca do Servo Motor   Servo meuservo; 
// Crie uma variável objeto para controlar o Servo   
int potpin = 0;  // Pino Analógico usado para conectar o potenciômetro int val; 
// Variável de leitura do valor do Pino Analógico   
voidsetup(){ meuservo.attach(9); // Conecta o Servo no pino 9 do objeto Servo Serial.begin(9600); }   
voidloop()
{ val = analogRead(potpin); // Faz a leitura do potenciÔmetro (valor entre 0 e 1023) 
Serial.print("Valor analogico lido: "); 
Serial.println(val); val = map(val, 0, 1023, 0, 180); // Faz a conversão para ser utilizado como graus no Servo (valor entre 0 e 180 graus) 
meuservo.write(val); // Configura o servo de acrodo com o valor convertido 
delay(15); // Espera o Servo completar o ângulo }
Com tudo montado você irá abrir o monitor serial e girar o potenciômetro de forma que o valor analógico lido seja de 512.
Para você construir esse Braço Robotico inédito, sugiro ter em mãos os seguintes materiais:
· 1 x Cola Instantânea (do tipo TekBond);
· 1 x Cola Quente;
· 1 x Pacote de Palitos (os palitos devem possuir 11,5 cm de comprimento);
· 5 x Alfinetes;
· 2 x Parafusos 1/8 por 3/4 (para segurar a garra) e 2x porcas;
· 1 x Fita adesiva ou fita isolante para segurar os palitos e impedir de trincarem quando forem furados;
· 2 x Engrenagens (as que utilizo é um par retirado de uma impressora velha onde ambas possuem diâmetro de 1,5cm);
· 1 x Arame de 20 cm de comprimento e 2 mm de espessura (para fazer a comunicação servo-garra);
· 2 x Cotonetes (para impedir de o arame envergar);
Já para furar e cortar tudo isso, recomendo você se equipar com:
· Alicate de corte (para cortar a madeira, fios, alfinete, etc);
· Ferro de solda velho ou que não irá prejudicar suas soldas com estanho (para fazer furos na madeira);
· Chave Philipis.
MÓDULO 3: MONTAGEM MECÂNICA DO BRAÇO3.2: Montagem da base do Braço Robótico Arduino
· Primeiramente, é preciso construir a plataforma de sustentação de todo o projeto.
· No meu caso, juntei 10 palitos e os uni na extremidade.
· Veja só:
· Base 1 – Usada para a protoboard + circuito + Arduino;
· Base 2 – Usada para os potenciômetros.
Para fixar nosso primeiro servo é preciso fazer um apoio para ele da seguinte forma:
· 3 – Conjunto de 6 a 7 palitos de 5 cm de comprimento empilhados um cima do outro;
· 4 – Palitos que irão fixar o servo com a ajuda de seus parafusos.
Como eu irei utilizar os servos em projetos futuros além deste Braço Arduino, irei preferir parafusa-los na madeira, como você deve ter notado na imagem acima.
Já para os servos do ombro e do cotovelo (servos 2 e 3), precisaremos de uma base para fixa-los.
Veja a imagem abaixo em que essa base está melhor representada:
· 5 – Parafuso utilizado para prender o eixo na base – isso gerará mais estabilidade para o seu Braço Robotico Arduino;
· 6 – Base para suportar os servos 2 e 3.
Note que você deve prender o eixo do servo 1 na base dos servos 2 e 3 (utilize o parafuso que veio com ele).
Já para mover todo o conjunto, você deve colar o atuador do seu servo na base, assim:
Agora é hora de você construir os mecanismos que irão movimentar o Braço Mecânico de fato, ou seja, o “ombro” e o “cotovelo”.
Veja só:
· 7 – Conjunto referente ao ombro;
· 8 – Conjunto referente ao cotovelo.
 
PS: Tenha atenção nessa etapa do tutorial de como fazer um Braço Robotico pois ela é fundamental para a movimentação correta do nosso projeto.
Para o cotovelo, teremos a seguinte estrutura:
· 9 – Estrutura de locomoção do cotovelo;
· 10 – O comprimento dessa peça que vai colada no atuador do servo é de 5,5 cm.
Veja que as setinhas menores estão apontando para a posição de cada alfinete utilizado no Braço Robotico Arduino.
Prefira utilizar alfinetes ao invés de parafusos pela sua praticidade e por serem fáceis de perfurar os palitos.
VÍDEO MOVIMENTAÇÃO COTOVELO (EM BREVE)
Sendo assim, o próximo passo é medir distância do eixo do servo até a base:
Mas você deve estar se perguntando, qual é essa altura e onde a obtenho?
Ela é oriunda dessa distância abaixo:
Onde, no meu caso, D está próximo de 2,2 cm.
Mas porque dessa medida?
Igual você deve ter notado, essa medida é necessária para o palito de sustentação de todo o conjunto do Braço Robotico Arduino.
Veja só:
PS: Não cole os palitos 11 e 12 na base ainda.
· 11 – Palito de sustentação do conjunto ombro+cotovelo. Esta peça possui 4,5 cm de comprimento;
· 12 – 2 x Calços de 1 cm de comprimento para dar maior aderência e fixação quando colados.
Observe que no palito de sustentação há um alfinete que servirá para unir os dois servos e o conjunto de locomoção do nosso Braço Arduino.
Depois que você já tiver obtido a medida da posição do alfinete (D = 2,2 cm), e tiver com a estrutura do cotovelo montada, o próximo passo deverá ser construir o ombro que ficará assim:
· 
13 – Estrutura de locomoção do ombro.
· 14 – Palito de picolé que vai colado no atuador do servo (em cinza);
Portanto, para colar a peça 14 no atuador do servo você pode utilizar um palito de mais ou menos 3 cm, ou seja, do mesmo comprimento do atuador do servo.
Observe:
· 15 – Cole essas duas peças em um ângulo de mais ou menos de 90°, para elas poderem se movimentar assim:
VÍDEO MOVIMENTAÇÃO OMBRO SOLIDWORKS (EM BREVE)
Finalmente, essa etapa de construção deverá ficar assim:
· A esquerda – Locomoção do ombro;
· A direita – Locomoção do cotovelo.
Não se esqueça do alfinete que irá unir todo o conjunto ombro/cotovelo no palito de sustentação.
Como mencionado anteriormente, ele se passa no interior das pecinhas dos servos motores.
Depois que finalizar essa estrutura de locomoção do Braço Robotico Arduino, cole-a na base dos servos 2 e 3 e cole também os servos motores.
Mas, para fixar os servos nessa base você pode colá-los diretamente, o que não acho uma boa opção se você for utilizá-los em projetos futuros, ou pode fazer uma adaptação utilizando seus parafusos, por exemplo:
· 16 – Parafusos que fixam os servos na base.
Para fazer isso funcionar você deve colar duas tiras de palito de picolé de forma que fiquem bem presas e de forma que você consiga parafusar o servo no meio delas.
DICA: Pegue uma chave Philips e vá forçando o parafuso contra a madeira até que ele entre por completo. Depois é só colocar o servo motor na posição inserindo o parafuso novamente.
Feito isso, basta colar as tiras de palito com os servos parafusados na base, respeitando a distancia entre os servos, assim:
· D – Distância equivalente a 3,7 cm.
PS: Cole primeiro a estrutura ombro/cotovelo e, após, insira os servos pois essa medida pode variar com o tipo de servo que estiver utilizando.
Feito isso, corte 2 tiras de palito com comprimento de 3,5 cm, ou seja, da mesma altura do seu servo, e cole-as na base de forma que fiquem encostando na lateral dos servos.
Assim:
· 17 – Apoios estabilizadores para os servos.