ROBIX COMO BRAÇO ROBÓTICO

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ROBIX COMO BRAÇO ROBÓTICO
INTRODUÇÃO
A robótica é uma área multidisciplinar que utiliza os conhecimentos de outras ciências, como engenharia mecânica, engenharia elétrica e inteligência artificial para o desenvolvimento de robôs e produção de comportamentos. Robôs são comumente utilizados para executar tarefas que exigem eficiência e precisão, ou em lugares onde a presença humana é arriscada. A robótica médica é um campo de pesquisa que vem demonstrando algum sucesso comercial. Dispositivos robóticos e câmeras endoscópicas permitem aos médicos realizarem procedimentos minimamente invasivos. Entretanto, a robótica médica mostra uma grande promessa para melhorar o cuidado com o paciente, onde equipamentos de alta tecnologia estariam sendo controlada a distância por médicos ou responsáveis. Pesquisas envolvendo usuários conectados a internet controlando as ações dos robôs ainda é inovadora. Por exemplo, um usuário conecta-se a um endereço específico na internet e através de uma página web é possível enviar comandos de controle ao braço mecânico do robô para mover uma peça de xadrez.
Iniciado em 2009, o Laboratório de Inteligência Computacional (LIC) do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais (UnilesteMG) vem conduzindo um amplo experimento na área de controle a distância de artefatos robóticos. Neste artigo, apresenta-se o projeto intitulado RoboWeb que utiliza Robix como artefato robótico a ser controlado por um usuário geograficamente distante. Robix é um braço mecânico com seis servos (motores de compasso), onde cada servo desempenha uma função similar de uma articulação humana, tornando-o apto a realizar tarefas do cotidiano.
Resumo
O robix da Usbor é um controlador de nova geração, fornecendo um kit que pode ser montado de várias maneiras, obtendo-se umas séries de possíveis robôs manipuladores.
Principais características:
Uma unidade da Usbor controla até 32 servos, agrupados como desejado como unidades independentes.
Movimento ponto a ponto automático e
Suporta também movimento de caminho continuo gerado pelo usuário.
Resolução Ultrafina (500 nano segundos) e Estabilidade (jitter menor que 40 nano segundos)
Os usuários se conectam a um único host (PC) para controlar centenas de unidades.
Nenhum conhecimento de USB é necessário.
O software Usbor Host envolve todos os detalhes.
Pode ser programado por desenvolvedores, usuários, do programa no Modo Teach e / ou usar Java com bibliotecas Host do Usbor. (também é possível programar em C++, Visual Basic. Net, Perl, etc.,)
O Usbor atua diretamente com servo, com alimentação de 4.8 a 7.5V.
Distribui energia diretamente para conectores servo, até 2ª por servo (pico máximo de 25) sem fiação extra.
Robix montado como braço com 6 servo-motores
PARTE PRATICA 
ETAPA 1 
Inicia-se o desenvolvimento da programação iniciando o software sendo dois programas. Nexus e Nexway, podendo iniciar em qualquer ordem.
Figura 1
Desenvolvimento
Na janela do Nexus, você verá um número de série do Usbor de 11
caracteres. Neste caso, começa 3MU. Conforme Figura 2.
Se o Usbor mostrar o Nome da configuração: ID clássico: 1, na parte superior da janela inferior, vocêpode pular a próxima página. Caso contrário, você
terá que carregar a configuração clássica. (Se necessário carregar a configuração clássica no USBOR:
No Nexus, clique na guia Configuração. Clique no botão Selecionar arquivo de configuração e na caixa de diálogo de arquivo a seguir, você verá Classic.rbxUsborConfig.
Se você não vir o Classic.rbx Usbor Config, crie-o da seguinte maneira: Feche a caixa de diálogo do arquivo, se ainda estiver aberto, e 
 clique em Open Usbor Configuration Editor. Clique em Arquivo | Nova configuração | 'Clássico'. Em seguida, 
 clique em Arquivo | Salvar Configuração e na caixa de diálogo de arquivo, 
 clique em Salvar (o nome do arquivo clássico já deve estar preenchido para você na caixa de diálogo
de arquivo). Figura 3.
Feche o Editor de Configuração Usbor.
Agora você pode voltar ao topo desta página e seguir novamente as instruções.
Abra o Classic. rbx Usbor Config para ver: Clique no botão Download Configuration to Usbor e a configuração é recarregada no Usbor.
(O processo levará alguns segundos.) Começando O Nexway, pela primeira vez: Quando você abre o Nexway pela primeira vez, você vê uma janela em branco: (Se esta não é a primeira vez que o Nexway foi aberto, você pulará o resto desta página e a próxima.). Figura 4.
Figura 2
Figura 3
Figura 4
Se a sua Nexway estiver em branco, clique no botão New Nexus
Connection para ver:
Como estamos trabalhando localmente, isto é, com o Nexway e o Nexus no mesmo computador, selecionamos o padrão delocalhost clicando em OK.
Em seguida, clicamos em 3MU ... (ou qualquer que seja o número de série do seu Usbor) e vemos: Como estamos trabalhando localmente, isto é, com o Nexway e o Nexus no mesmo computador, selecionamos o padrão de localhost clicando em OK.
Em seguida, clicamos em 3MU... (ou qualquer que seja o número de série do seu Usbor) e vemos: Figura 5.
Clique nos sinais + para abrir as pastas:
A interface gráfica do usuário (GUI -Graphical User Interface): Clique no pod1 no Nexway para abrir o GUI do Pod (“gooey”). Figura 6. Ajustando a GUI do Pod. 
Clique com o botão direito do mouse em qualquer lugar no painel Propriedades do Servo e selecione Split This Pane e, emseguida, ▼ Para Baixo.
Em seguida, clique com o botão direito no novo painel e selecione Replace With(Substituir por) e, em seguida, Sensores. Figura 7.
 Agora, clique novamente com o botão direito no painel Propriedades do Servo e selecione Split This Pane e, em seguida, ► Direito. Em seguida, clique com o botão direito do mouse no novo painel e selecione Replace With (Substituir por) e, em seguida, Digouts.
Clique em GUI no menu e salve como default (padrão). Figura 8.
Figura 5
Figura 6
Figura 7
Figura 8
Seguindo o desenvolvimento da aula 1 em laboratório introduzimos os dados conforme as instruções no manual entregue pelo professor.
Na primeira aula foi feito uma programação online, programação ponto a ponto, onde foi registrado cada ponto de referencia.
Programação por aprendizagem (on-line): 
 Consiste em ensinar o robô guiando-o através da trajetória desejada pelo usuário.
Programação por aprendizagem
Movimentos possíveis em programação por aprendizagem: 
Ponto a ponto: o robô se movimenta de uma posição inicial a outra final, sem que posições intermediárias sejam inseridas na programação da trajetória. 
Movimento contínuo: o robô se movimenta através de pontos com pequenos incrementos entre si, armazenados ao longo de uma trajetória previamente percorrida.
Controle de trajetória: Envolve o controle coordenado de todas as juntas, para percorrer uma trajetória desejada ao longo de 2 pontos.
PARTE PRATICA 
ETAPA 2 – Modo Teach:
Em seguida, posicione o cursor de texto na palavra 'end' no final da macro e abra a janela Teach clicando no botão Teach ''. Figura 9.
Você deve notar uma seta, '->', aparecer em uma nova linha em branco acima de 'end'. Além disso,a janela de ensino será exibida: Enquanto a Janela Teach está focalizada, seu teclado está atuando como uma entrada de ensino. Isto é, se manter pressionadas várias teclas, conforme indicado na Janela de
Teach moverá o servo correspondente por incrementos grossos ou finos na direção positiva ou negativa. Você verá a posição dos servos se movendo e seus valores pos alterados no pod GUI.
Depois de ter movido os servos do pod para novas posições, clique no botão 'Add to Script' na janela Teach, e um comando de movimento será inserido na linha com a seta '->' e a seta irá descer uma linha. Figura 10.
Repita essas etapas para adicionar várias novas linhas à macro osc e, em seguida, execute o script novamente para ver seus comandos de movimentação adicionados em ação. 
Figura 9
Figura 10
Nesta aula pratica 2 foi feito além da programação ponto a ponto, foi feito a modificação no programa onde foieliminado movimentação desnecessária, de 6 servo motores, apenas 3 foram utilizados.
Para validação do sistema de controle sete diferentes testes de comandos foram implementados, tais como: 
Teste 1:
 Mover os servos-motores na posição inicial com o envio dos comandos
Teste 2: 
Agarrar o objeto borracha com o envio dos comandos. Em específico, o comando faz a ação final de agarrar a borracha; 
Teste 3: 
Com ênfase no comando, o servo motor número 3 move-se para cima; 
Teste 4: 
Com ênfase no comando, o servo motor número 3 move-se para baixo; 
Teste 5: 
Soltar o objeto borracha com o envio dos comandos 
Teste 6: 
Mover o servo-motor 3 até a posição padrão com o envio do comandos; 
Teste 7:
 Mover o braço Robix na posição padrão com o envio dos comandos;
ETAPA 3 – Modo Teach praticando:	
Tente move entre dois pontos determinados um dos corpos de teste;
Feita a programação conforme descrita acima foi feita uma simulação do robix montado como braço e movemos entre dois pontos o corpo de teste do ponto A até o ponto B.
RESULTADOS 
 O sistema de controle remoto Robo Web mostrou-se apto a comunicação web bidirecional com o protótipo do braço mecânico Robix. Todos os comandos enviados pelo usuário geram o comportamento esperado, apesar do atraso de dois segundos na interface para recebimento dos comandos, onde o movimento dos motores é realizado seqüencialmente.
 TESTE 1: COLOCANDO OS SERVO-MOTORES NA POSIÇÃO PADRÃO.
FIGURA. 11
A Figura 11 mostra o resultado do Teste 1, deixando na posição 0 todos os servo-motores.
TESTE 2: PEGANDO O OBJETO.
FIGURA 12 
A Figura 12 mostra o resultado do Teste 2, o objeto é pego pela garra.
TESTE 3: MOVENDO O SERVO-MOTOR 3 PARA CIMA.
FIGURA 13 
A Figura 13 mostra quando o servo 3 move-se para cima.
TESTE 4: MOVENDO O SERVO-MOTOR 3 PARA BAIXO.
FIGURA 14
A Figura 14 mostra quando o servo 3 move-se para baixo.
TESTE 5: SOLTANDO O OBJETO
FIGURA 15
A Figura 15 mostra o resultado do Teste 5, quando o Robix solta o objeto.
TESTE 6: COLOCANDO O SERVO-MOTOR 3 NA POSIÇÃO PADRÃO.
FIGURA 16
A Figura 16 mostra o resultado do Teste 6, quando o servo 3 se posiciona na posição 0 – posição padrão.
TESTE 7: COLOCANDO NOVAMENTE OS SERVO-MOTORES NA POSIÇÃO PADRÃO.
FIGURA 17
A Figura 17 mostra o resultado do Teste 7, quando todos os servos do Robix retornam a posição inicial.
Logo abaixo está a imagem com a programação realizada.
PROGRAMAÇÃO
FIGURA 18
Conclusão
A interpretação dos scripts do Robix através da interface web tornou possível o controle remoto do artefato robótico na forma de braço mecânico em qualquer lugar do mundo, desde que se tenha uma conexão com a Internet.
Referencias Bibliográficas 
TAYLORA, R. H.; KARANZIDES, P. 18 – “Medical Robotics and Computer-Integrated Interventional Medicine”, Biomedical Information Technology, 2008, p.393-416. 
CLEARY, K. Medical robotics and the operating room of the future. 27th Annual International Conference of Enineering in Medicine and Biology Society, v.7, 2005, p.7250-7253.