Self Balancing Robot

O giroscópio digital é um componente muito interessante devido à sua utilização em muitos sistemas modernos, como smartphones ou nos aviões.

Para participar nas Maker Faire Lisboa 2014, desenvolvemos o Self Balancing Robot [SBR], que utiliza este componente e permitiu-nos aprender o funcionamento base dos veículos Segway.

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Lista de Materiais

  1. Arduino Nano V3.0 ATmega328P 5V Board
  2. MPU-6050 3 Axis Accelerometer Gyroscope Module
  3. DC Gear Motor With Wheel
  4. Battery Rhino 610mAh 2S 7.4v 20C Lipoly Pack
  5. Battery Charger HobbyKing™ E4 Balance Charger
  6. Motor Driver L293D – Quadruple Half-H Driver
  7. PCB 33×70 mm Single Side Copper + Silkscreen by: eLab
  8. Acrylic 100x90x4,74
  9. Screws/Bolts/Metals

Placa de Circuito Impresso e Esquemáticos

A placa de circuito impresso foi desenvolvida no software open source KiCad version 2013-07-07 BZR 4022 Stable. Alguns componentes, dado que não existiam na biblioteca, foram desenvolvidos de raiz. Na imagem seguinte encontra-se o esquemático desenvolvido

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Nas imagens seguintes é possível visualizar o layout da placa de circuito impresso e o seu modelo 3D, pronto para fabricação. O KiCad é uma ferramenta muito versátil permitindo a importação e utilização de logos e modelos 3D dos componentes, tal como testamos neste design.

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Terminado o trabalho com o KiCad, o próximo passo será o fabrico da placa de circuito impresso. No eLab Hackerspace, normalmente utilizamos o método do toner com revelação em ácido muriático e água oxigenada, permitindo alcançar bons resultados. O passo seguinte consiste em furar a placa, para colocar os componentes no seu lugar, seguindo-se a sua soldadura.

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Como todos os componentes no lugar, o SBR podia começar a ser montado, juntando os motores, bateria, giroscópio e outros componentes numa placa de acrílico. Por fim iniciou-se a escrita do código 🙂

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Resultado Final

O SBR estava pronto para a Maker Faire e as opiniões dos visitantes foram muito positivas. Tal como desejado o robot equilibrava-se em duas rodas utilizando as leituras da inclinação fornecidas pelo giroscopio, para colocar o centro de massa do robot na vertical.

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Para mais detalhes sobre o SBR podem ler a explicação completa, no  meu blog 🙂

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