Seguidor de Linha

Prévia do material em texto

ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
 
 
 
HENRIQUE ALVES DE LIMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SEGUIDOR DE LINHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SINOP – MT 
2019 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
FOLHA DE RESPOSTAS – TRABALHO EXTRA - V SEMANA DE 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
1) Descreva a definição de seguidor de linha, a partir de 3 fontes diferentes (livros ou 
artigos científicos publicados). Lembre-se de fornecer todas as informações de 
referência das fontes utilizadas. 
 
Uma linha, por sua definição geométrica, é um conjunto de pontos que continuam em 
ambas direções e são usualmente representadas por uma longa e fina marca. Pode ser também 
um marco, real ou imaginário, que delimita uma borda ou uma fronteira. 
Seguidor define-se por alguém que obedece ou auxilia outra pessoa ou uma ideia da 
mesma. Também é alguém que possui interesse em algo. 
A partir disso, pode-se concluir que um seguidor de linha é alguém ou algo que 
obedece a um conjunto de pontos, podendo ter como objetivo ficar na região delimitada pelo 
percurso do conjunto de pontos ou então chegar a um destino onde o conjunto de pontos serve 
de caminho. 
Seguidor de linhas pode ser considerado como algo ou alguém que segue linhas, 
processo no qual uma linha, como as encontradas em documentos como desenhos, esboços, 
pinturas, entre outros documentos, é dada por uma definição matemática na forma de uma 
série de coordenadas cartesianas. Estas coordenadas geralmente consistem em um ponto 
inicial e uma série de pontos que definem a direção da linha até o ponto final. 
Seguidor de Linha, em robótica, é uma categoria de robôs autônomos que, na maioria 
das vezes, se assemelham a carros de corrida. Através da combinação de motores, sensores e 
inteligência artificial, o principal objetivo é percorrer um determinado percurso no menor 
tempo possível. 
 
CRAWLEY, Barry J. Line Follower. Depositante: Barry J. Crawley. Procurador: Teledyne 
Inc. US2679620A. Depósito: 29 jun. 1981. Concessão: 12 jan. 1983. Disponível em: 
https://patentimages.storage.googleapis.com/ee/d7/e9/e0ce079d15bb4f/US4368462.pdf. 
Acesso em: 30 out. 2019. 
FOLLOWER. In: CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS (Cambridge - UK) 
(ed.). Cambridge Dictionary. [S. l.], 1999. Disponível em: 
https://dictionary.cambridge.org/pt/dicionario/ingles/follower. Acesso em: 30 out. 2019. 
LABORATÓRIO DE ROBÓTICA E INTELIGENCIA ARTIFICIAL (Santa Rita do 
Sapucaí). Seguidor de Linha. In: INSTITUTO NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
(MG). Inatel. [S. l.], --. Disponível em: https://www.inatel.br/robotica/categorias/seguidor-de-
linha. Acesso em: 30 out. 2019. 
LINE. In: CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS (Cambridge - UK) (ed.). Cambridge 
Dictionary. [S. l.], 1999. Disponível em: 
https://dictionary.cambridge.org/pt/dicionario/ingles/line. Acesso em: 30 out. 2019. 
 
2) Discorra sobre 3 exemplos de aplicação para um seguidor de linha, descrevendo o que 
foi feito, como foi feito, quando foi feito, por quem foi feito, e qual o objetivo que se 
atingiu com ele. Para isso, utilize-se de fontes bibliográficas confiáveis (livros ou 
artigos científicos publicados, ou até mesmo notícias jornalísticas, desde que forneçam 
os elementos mínimos de referência bibliográfica), indicando corretamente a 
referência. 
 
1 – Utilizando os robôs Kiva, pode-se obter rapidez, eficiência e organização na 
locomoção de materiais em um armazém de larga escala, economizando tempo e diminuindo 
erros comuns que costumam acontecer nestes locais. Empresas como Amazon, The Gap, Saks 
Fifth Avenue e Walgreens utilizam esta tecnologia para evitar congestionamentos em seus 
armazéns para reduzir a necessidade de um recurso humano se deslocar pelo local para fazer 
todo o processo de busca e despache dos produtos. No caso da Amazon, a Kiva Systems foi 
comprada pela mesma em 2012 e em 2014 foram introduzidos mais de 15 mil robôs em 10 de 
seus centros. 
2 – Seguidores de linha podem ser utilizados para substituir o recurso humano em 
setores de alta periculosidade ou que envolvam alto risco de vida. Bruno Matheus de Campos 
Cardoso, em 2016, desenvolveu um seguidor de linha, a partir de um microcontrolador 
Arduino, capaz de percorrer uma trajetória programada previamente para chegar a um local. 
3 – Seguidores de linhas usados como veículos guiados automaticamente podem ser 
utilizados em vários setores, sendo o mais comum o de transporte de materiais, desde matéria-
prima a produtos industrializados. Inventado por Arthur Barret Jr. em 1953, começou-se a 
produção de empilhadeiras sem motoristas capazes de transportar materiais em trailers onde 
as empilhadeiras seguiam um fio aéreo em uma mercearia. 
 
AUTOMATED Guided Vehicles. [S. l.], 28 out. 2019. Disponível em: 
https://en.wikipedia.org/wiki/Automated_guided_vehicle. Acesso em: 12 nov. 2019. 
CARDOSO, Bruno Matheus de Campos. Desenvolvimento de um robô móvel com 
trajetória programável utilizando Arduino. Orientador: Prof. Dr. Erikson Freitas de 
Morais. 2016. 55 p. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Ciência da 
Computação) - Departamento Acadêmico de Informática, Universidade Tecnológica Federal 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
do Paraná, Ponta Grossa - PR, 2016. Disponível em: 
http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/7378/1/PG_COCIC_2016_2_05.pdf. 
Acesso em: 12 nov. 2019. 
M, Dan. History of Automated Guided Vehicles. [S. l.], 11 set. 2013. Disponível em: 
http://www.reconditionedforklifts.com/blog/forklift-history-2/history-automated-guided-
vehicles. Acesso em: 12 nov. 2019. 
NOMI, Thatiana. Como os robôs estão transformando o trabalho nos centros de 
distribuição do mundo. [S. l.], 14 jul. 2017. Disponível em: 
https://www.ilos.com.br/web/como-os-robos-estao-transformando-o-trabalho-nos-centros-de-
distribuicao-do-mundo/. Acesso em: 12 nov. 2019. 
 
3) Descreva sobre as principais características, construtivas, de funcionamento, entre 
outras, que qualificam um sistema como um seguidor de linha. Para isso, utilize-se de 
fontes bibliográficas confiáveis (livros ou artigos científicos publicados), indicando 
corretamente a referência. 
 
Um sistema seguidor de linha é aquele cujo possui a capacidade de fazer 
reconhecimento de linhas em um documento gráfico e segue tais linhas para gerar uma série 
de coordenadas representando uma geometria ou um caminho representativo da linha. Ele 
pode ser constituído da seguinte forma: 
 Processador de pixel; 
 Processador serial; 
 Analisador de dados; 
 Memória de acesso aleatório (RAM); 
 CPU Linetrac; 
 Monitor de visualização; 
 Hardware de vetorização linear; 
 Gerador de sinal de tempo. 
A sua constituição pode ser observada na figura a seguir: 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seu funcionamento é dado pelo diagrama de blocos a seguir:O processador Linetrac recebe um sinal elétrico analógico ou digital de uma fonte de 
imagens, seja ela uma câmera de TV ou um dispositivo magnético de armazenamento, e libera 
sinais elétricos digitais que serão guardados em um dispositivo para armazenamento de várias 
coordenadas de linha, sendo este dispositivo um apropriado para o processo (armazenamento 
em discos ou fitas magnéticas) . 
 
CRAWLEY, Barry J. Line Follower. Depositante: Barry J. Crawley. Procurador: Teledyne 
Inc. US2679620A. Depósito: 29 jun. 1981. Concessão: 12 jan. 1983. Disponível em: 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
https://patentimages.storage.googleapis.com/ee/d7/e9/e0ce079d15bb4f/US4368462.pdf. 
Acesso em: 30 out. 2019. 
 
4) Um seguidor de linha é um robô? Para responder essa pergunta, utilize-se de fontes 
bibliográficas confiáveis (livros ou artigos científicos publicados), indicando 
corretamente a referência. Lembrese de começar definindo um robô, e comparar, em 
seguida, com as definições descritas na questão 1. 
 
Robô, do tcheco robota (que significa trabalho forçado), é definido, segundo a Norma 
ISO 10218 [1992, apud Romano 2002], como “uma máquina manipuladora, com vários graus 
de liberdade, controlada automaticamente, reprogramável, multifuncional, que pode ter base 
fixa ou móvel para utilização em aplicações de automação industrial”. O número de graus de 
liberdade (DOF – Degrees of Freedom) de um robô corresponde à quantidade de eixos do 
mesmo, Hoss, Hounsell e Leal (2009). 
Segundo a RIA (Robotics Industries Association), um robô é um dispositivo 
automático que recebe feedback dos componentes conectados em sua estrutura para que seja 
capaz de realizar tarefas com controle humano parcial ou sem controle humano direto. 
Tendo como base esses conceitos e os definidos na questão 1 e os comparando, pode-
se dizer que um robô pode ser um seguidor de linha uma vez que construído e programado 
para executar uma tarefa que envolva percorrer um caminho pré-determinado através de 
reconhecimento espacial de fios, linhas ou outros meios de delimitação. 
 
HOSS, Alessandro; HOUNSELL, Marcelo da Silva; LEAL, André Bittencourt. VirBot4u: 
Um Simulador de Robô usando X3D. [S. l.], 1 jan. 2009. Disponível em: 
https://www.researchgate.net/profile/Andre_Leal3/publication/236634850_VirBot4u_Um_Si
mulador_de_Robo_usando_X3D/links/00b49518c440ad1957000000/VirBot4u-Um-
Simulador-de-Robo-usando-X3D.pdf. Acesso em: 12 nov. 2019. 
ROBÔ. [S. l.], 7 nov. 2019. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Robô. Acesso em: 
12 nov. 2019. 
 
5) Encontre 2 editais de competições envolvendo seguidor de linha, e descreva como eles 
são, ou seja, quais os critérios do edital, pontos de avaliação, premiação, etc. Lembre-
se de anexar os editais das competições. 
 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
IronCup 2019: Evento da RoboCore com apoio da Inatel, abrange várias modalidades 
de competição de robôs. Na modalidade “Seguidor de Linha”, tem como critérios de 
participação: 
 Um robô por equipe; 
 O robô deve ser totalmente autônomo; 
 Não pode ser feito nenhuma alteração durante a partida, que tem duração de 3 
minutos, apenas pequenos reparos; 
 Deve medir no máximo 250mm de comprimento, 250mm de largura e 200mm 
de altura, sem alteração durante partida; 
 Não pode possuir nenhum equipamento de sucção. 
É avaliado o tempo necessário para o robô seguidor de linha completar a 
volta/percurso estipulado pelo evento. Sair totalmente da pista, assim como não permanecer 
parado por 10 segundos na área de partida-chegada após terminar o percurso, invalida a volta. 
Após o inicio da partida apenas com autorização do juiz que se pode encostar no robô. 
Tem como premiação troféus e medalhas. 
Regras do evento: 
https://www.robocore.net/upload/attachments/robocore__regras_seguidor_de_linha_108.pdf 
Página do evento: https://www.robocore.net/eventos/ironcup-2019 
IEEE Robotics League: Evento que testa a capacidade dos projetistas em desenvolver 
robôs eficientes, autônomos, capazes de seguir através de um caminho, parando ou realizando 
curvas quando necessário. 
A competição é realizada em duas etapas, a eliminatória e a final. Os robôs terão três 
chances de obterem o menor tempo, caso saiam da pista nas três chances o robô é 
desclassificado. 
O tamanho da equipe é de no mínimo 3 e no máximo 4 pessoas, tanto o robô quanto 
equipe devem possuir nome, projeto e elaboração do robô é de total responsabilidade do 
grupo, independente do investimento. Possui os mesmos critérios de participação apresentado 
para o evento “IronCup”. 
As regras de partida são parecidas com a do evento “IronCup”, sendo as diferenças: 
 Tempo de repouso de 5 segundos após completar a volta 
 
ESTADO DE MATO GROSSO 
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP 
FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS 
ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 Caso o item anterior não seja cumprido é adicionado 10 segundos ao tempo 
realizado da volta. 
A eliminatória é realizada em grupos de 4 equipes competindo em circuitos distintos, 
mas semelhantes, as 2 mais bem classificadas de cada equipe passam pra final. 
Na final, seguindo as regras anteriores, todos competem na mesma pista e vence quem 
fizer o menor tempo. 
Tem como premiação: 
 Primeiro lugar: R$ 800,00 + Livro de robótica (para cada competidor) + kit 
robótica + camisas do evento; 
 Segundo lugar: R$ 400,00 + kit robótica + camisas do evento; 
 Terceiro lugar: R$ 200,00 + camisas do evento. 
O edital da competição em questão se encontra no site: https://site.ieee.org/ssa-
robotics-league/files/2018/08/Edital-Seguidor-de-linha.docx-1.pdf