Braço Robótico Articulado (controlado por Arduíno)

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Centro Universitário Salesiano de São Paulo – Lorena 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BRAÇO ROBÓTICO 
ARTICULADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Mecânica – 6ºSEM 
Beatriz Santos – 170001736 
Livya Vitoriano Morando de Oliveira – 170001725 
Luiz Gustavo Lameu Marques – 170001762 
 
 
Introdução 
Ao longo dos anos a necessidade de realizar tarefas em lugares com alta 
periculosidade para a vida humana vem aumentando. Para a realização dessas 
tarefas faz-se necessário a presença de equipamentos e dispositivos que possam 
diminuir o risco a vida. A robótica é a área multidisciplinar, ativa, que busca o 
aprimoramento e a criação de novos dispositivos, robôs e equipamentos que 
possam auxiliar as pessoas a realizarem atividades perigosas e até mesmo do dia-
a-dia. 
Frisando os robôs, estes são equipamentos eletromecânicos que são capazes de 
realizarem trabalhos de maneira autônoma, através do controle humano ou de uma 
programação. Podem atuar em várias áreas, desde a áreas relacionadas a 
educação até em áreas produtivas; realiza tarefas precisas e podem realizar tarefas 
que necessitam de uma força considerável. Sua implementação diminui o tempo de 
produção, os riscos a vida e até mesmo custos com mão de obra. Atualmente 
abrangem mais as áreas industriais, sendo eles utilizados para realizar soldas, 
movimentação de peças e objetos e auxiliam em outras operações como 
ponteamento. 
O braço robótico tratado neste trabalho será controlado por uma placa de Arduíno. 
Este possuí uma plataforma de desenvolvimento que utiliza um micro controlador, 
um circuito integrado e programável que contém todos os componentes de um 
computador podendo ser conectada a um computador e programada e essa 
programação é realizada no próprio Software do Arduino. 
 
Objetivo 
O principal objetivo desde projeto, consiste em elaborar um braço robótico em MDF 
que seja programado através do micro controlador Arduino e depois de concluído 
consiga fazer a movimentação de pequenas peças, como se este fosse um robô 
industrial de manipulação de peças. 
 
Justificativa 
Tendo em vista a grande área que a robótica abrange nos dias de hoje e de seus 
avanços ao longo dos anos, pensou-se em desenvolver um pequeno robô que 
conseguisse realizar pequenas tarefas de manipulação. 
 
Trabalho proposto 
O trabalho proposto é a construção de um braço robótico com garra capaz de 
realizar movimentações de pequenas peças, este irá simular uma linha de produção 
onde haverá uma esteira que irá transportar as peças e o braço irá, com a garra, 
pegar o material e movimentá-lo para outro ambiente. 
A estrutura do braço foi feita em MDF e todas as suas partes foram fixadas com 
parafusos de alumínio, como monstra a figura abaixo: 
 
 
Materiais e métodos 
Para a construção do braço foi necessário a compra dos seguintes componentes: 
COMPONENTES: 
1. Protoboard; 
2. 2 Fontes para protoboard; 
3. Jumpers para protoboard; 
4. 4 Micro Servos 9g Tower Pro; 
5. 4 Potenciômetros de 10k; 
6. 1 Arduino UNO; 
7. Kit Braço robótico em MDF para Arduino. 
A maioria dos materiais foi cedido pelo professor orientador do projeto, entretanto o 
grupo optou por realizar o orçamento como se tivessem adquiridos todos os 
componentes, com o intuito de informar pessoas interessadas em realizar o projeto 
quanto o mesmo custaria. 
O orçamento foi realizado em uma loja online, e este segue abaixo: 
 
Em relação a montagem do projeto, foi necessária a utilização de ferramentas como: 
alicate de bico fino, chave de fenda 2.0mm, chave Philips 3.0mm e uma lixa. 
 
Resultados, discussões e limitações 
Após realizar toda montagem e programação o grupo iniciou os testes, no dia 
11/11/2019 no laboratório da faculdade. No primeiro teste a programação não 
estava sendo iniciada por problemas com o computador dos integrantes do grupo. 
No segundo teste que foi realizado no dia 18/11/2019 a equipe conseguiu carregar 
a programação na placa do Arduino, contudo o programa do próprio Arduino não 
estava reconhecendo a placa, com isso os servos motores estavam perdendo a 
referência e não estavam realizando os movimentos corretamente. 
 
Posteriormente a programação foi mudada e o programa do Arduino atualizado, 
após realizar essas mudanças foi possível realizar o teste com eficiência, na terceira 
tentativa no dia 25/11/2019 o braço robótico articulado funcionou. Seus movimentos 
foram controlados através de potenciômetros interligados com os servos. 
 
• PROGRAMAÇÃO 
// inclui bibilioteca do servomotor 
#include <Servo.h> 
 
// define pinos dos servos 
#define pinServ1 2 
#define pinServ2 3 
#define pinServ3 4 
#define pinServ4 5 
 
// define as portas dos potenciometros 
#define pot1 A0 
#define pot2 A1 
#define pot3 A2 
#define pot4 A3 
 
// nomeia os servos 
Servo serv1,serv2,serv3,serv4; 
 
// cria as variavies dos angulos de cada motor 
int motor1,motor2,motor3,motor4; 
 
unsigned long mostradorTimer = 1; 
const unsigned long intervaloMostrador = 5000; 
 
void setup() { 
 
 //inicia o monitor serial 
 Serial.begin(9600); 
 
 // atribui pinos dos servos 
 serv1.attach(pinServ1); 
 serv2.attach(pinServ2); 
 serv3.attach(pinServ3); 
 serv4.attach(pinServ4); 
 
} 
 
void loop(){ 
 
 // leitura dos potenciometros 
 motor1 = map(analogRead(pot1),0,1023,0,180); 
 motor2 = map(analogRead(pot2),0,1023,0,180); 
 motor3 = map(analogRead(pot3),0,1023,85,180); 
 motor4 = map(analogRead(pot4),0,1023,0,43); 
 
 // posicionamento dos potenciometros 
 serv1.write(motor1); 
 serv2.write(motor2); 
 serv3.write(motor3); 
 serv4.write(motor4); 
 
 if ((millis() - mostradorTimer) >= intervaloMostrador) { 
 
 // envio para o monitor serial do posicionamentos dos motores 
 Serial.println("**********************************************"); 
 
 Serial.print("Pot1:"); 
 Serial.print(analogRead(pot1)); 
 Serial.print(" Angulo Motor1:"); 
 Serial.println(motor1); 
 
 Serial.print("Pot2:"); 
 Serial.print(analogRead(pot2)); 
 
Toda a programação foi realizada com base em um comando através de quatro 
potenciômetros. Logo, o braço robótico só se movimenta através dos comandos 
dados com os potenciômetros e não automaticamente. 
 
Conclusão e proposta de melhoria 
Conclui-se que o projeto foi de grande aprendizagem para todos integrantes do 
grupo. Com o desenvolvimento foi possível aprender assuntos relacionados a 
elétrica e a computação, assuntos que os alunos constituintes do grupo possuem 
grande dificuldade. Ao decorrer do desenvolvimento os aprendizados foram 
aprimorados e mais conhecimento foi adquirido. Ao final do projeto mesmo com 
todas as limitações e dificuldades todos os integrantes ficaram satisfeitos com os 
resultados, contudo mesmo satisfeitos melhorias relacionadas a programação 
poderiam ser implementadas. Essa melhoria poderia ser em relação a 
movimentação do braço robótico, que poderia ser automática. 
Portanto, o desenvolvimento do braço robótico foi de grande aprendizagem para 
todos os integrantes e se espera que ao longo do curso essas habilidades e 
conhecimentos adquiridos possam ser aprimorados. 
 
Referências bibliográficas 
https://www.arduino.cc/ 
https://www.usinainfo.com.br/blog/braco-robotico-arduino-com-servo-motor-e-joystick/ 
https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/ 
https://veja.abril.com.br/economia/starthubpress/quatro-beneficios-para-sua-empresa-
ter-um-robo-colaborativo/ 
 
https://www.arduino.cc/
https://www.usinainfo.com.br/blog/braco-robotico-arduino-com-servo-motor-e-joystick/
https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/
https://veja.abril.com.br/economia/starthubpress/quatro-beneficios-para-sua-empresa-ter-um-robo-colaborativo/
https://veja.abril.com.br/economia/starthubpress/quatro-beneficios-para-sua-empresa-ter-um-robo-colaborativo/