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Sensores e Atuadores Aplicados em Protótipo

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pode trabalhar em dois modos, Medição e Presença. 
Quando está em Modo de Medição, emite uma luz estável em torno dos “olhos” do 
sensor. Já quando começa a piscar, indica que iniciou o Modo de Presença. 
Nos sensores mais comuns encontrados no mercado, o emissor pode ser do 
tipo magnetostritivo, consistindo de um pequeno diafragma de metal, que vibra 
conforme campo magnético; ou do tipo piezoelétrico, que vibra por deformação assim 
que uma tensão é aplicada, explica Braga (2012). 
O receptor pode determinar com precisão a velocidade de aproximação ou 
recuo do objeto, através de cálculo da velocidade do som, detectando a mudança de 
frequência da onda sonora, que varia quando refletida em um objeto a certa distância. 
O sensor ultrassônico possui diversas aplicabilidades dentro dos projetos 
robóticos, como por exemplo, pode desviar da mobília ou qualquer outro objeto, 
rastrear um alvo em movimento e detectar um intruso no recinto. 
 
 
 
 
 
 
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4 SERVO MOTOR 
 
 
A fim de prover movimentação ao protótipo será utilizado dois exemplares do 
motor grande (servo motor) encontrado no conjunto Lego Mindstorm EV3, cada qual 
disposto nas extremidades. A Figura 3 ilustra o motor grande. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 –Motor Grande Lego Mindstorm EV3 
Fonte: mindstorms.lego.com 
 
 
 
Esse modelo de motor é descrito como grande pois é destinado como base 
motriz dos projetos. Detém certa potência considerável, resultando numa faixa de 160 
a 170rpm. 
Seu torque de funcionamento é de 20Ncm, e possui ainda um torque neutro de 
40Ncm, ou seja, quanto menor a rotação maior a força. Dispõem também de um 
sensor de rotação embutido, com resolução de 1 grau, para um controle preciso. 
O servo motor é um dispositivo eletromecânico, pois transforma a energia 
elétrica em mecânica através de indução. Seu interior é composto por um circuito de 
controle e um pequeno motor com redução, que em muitos casos é preso à uma 
alavanca. 
Quando uma tensão é aplicada neste dispositivo, pode-se movimentar a 
alavanca (braço) em uma posição desejada, desse modo se variar uma tensão, de 
por exemplo 0 a 6V, obtém-se ângulos entre 0 a 90 graus, mas se mantiver a tensão 
continua o motor permanecerá rotacionando. 
 
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5 MONTAGEM DO PROTÓTIPO 
 
 
 
 O protótipo será todo confeccionado por peças, sensores e atuadores 
provindas do conjunto Lego Mindstorm EV3, tendo a finalidade de percorrer um 
circuito pré-estabelecido, guiando-se por uma linha de cor preta afixada no chão. O 
mesmo deve permanecer imóvel quando algo apresentar-se em sua frente, e retomar 
o percurso quando caminho estiver sem obstáculos. 
Para que isso ocorra é necessário a inserção de sensor de cor, que identificará 
a cor preta no meio externo, enviado sua análise para tratamento via central de 
processamento. Este sensor ficará disposto no centro do protótipo bem próximo ao 
chão, para que possa efetuar a precisa leitura da cor. 
Posteriormente o sensor ultrassônico será inserido, acomodado logo acima do 
sensor de cor ao centro do protótipo, responsável por detectar a aproximação de 
objetos em sua linha frontal, emitindo a captura para tomada de decisão. 
Por fim os dois servo motores serão presos no chassi, cada qual nas 
extremidades, atuando conforme dados tratados segundo as condições de 
programação, provindos dos sensores instalados. 
 
 
6 LÓGICA DO PROJETO 
 
 
 
 A lógica consiste em movimentar o protótipo através do acionamento 
independente dos servo motores, só e somente se, for detectado a cor preta pelo 
sensor de cor. Caso o sensor ultrassônico identificar algo em sua frente, é cessado o 
sensor de cor e os servo motores. 
Ser sensor ultrassônico retornar falso, e a detecção de cor for verdadeira, 
continua-se a locomoção. Se for necessário virar para a esquerda, o servo motor da 
esquerda se desliga e somente o servo motor da direita mantém-se ligado, o processo 
se inverte quando necessário virar para a direita. 
 
 
 
 
 
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7 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 
 O trabalho desenvolvido atendeu as especificações do orientador, atingiu seu 
propósito inicial de seguir uma linha de cor preta e parar diante de obstáculos. Para 
tanto foi fomentado muitas ideias de confecção de chassi, buscando a melhor 
disposição das peças, dos encaixes aos sensores e atuadores. 
Na programação teve-se um pouco de dificuldade no início, devido falta de 
experiência com o software proprietário do conjunto Lego Mindstorm EV3, que é 
voltado para público específico de menor faixa etária, refletindo na sua simplicidade 
de blocos previamente programados, apenas oferecendo possibilidade de pequenos 
ajustes de variáveis. Porém com algumas tentativas foi possível compreender sua 
lógica de montagem, tornado a experiência de programação fluida e agradável. 
Por fim foram realizados inúmeros testes no circuito de provas, visando calibrar 
a velocidade de rotação dos servo motores e ajustar a sensibilidade dos sensores. 
 Dessa forma conclui-se com o presente trabalho que a presença dos sensores 
e atuares são de extrema valia para qualquer implemento de solução tecnológica, 
sendo estes meios de abstração do mundo físico para o virtual, tornando possível a 
identificação de intemperes e proporcionando seu devido tratamento para 
determinado fim. 
 
 
8 REFERÊNCIAS 
 
ADAMOWSKI, Julio Cezar. Sensores - Teoria e Aplicações. Departamento de 
Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos - Escola Politécnica da USP - 
São Paulo/SP. 
 
 
BRAGA, Newton C. Como funcionam os sensores ultrassônicos. Disponível em: 
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/5273-art691>. Acesso 
em: 24 mar. 2016. 
 
 
MACHADO, Adriano. Sensores de Luminosidade e Cor. Disponível em: 
<http://aprendarobotica.com.br/arquivos/612>. Acesso em: 24 mar. 2016.

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