Projeto Aranha

Diego Guérios Meyer

Fabrizio Cantoni

Fernando Ferreira Akel

Interdisciplinar work presented on the disciplines : Physics III,Advanced Programming Technics, Electric Circuits I and Digital Systems I.
    The project consists on the assembling of a spider, moved by three servo motors. The spider moves forwards,backwards, and from side to side. Its movements are controlled by the serial (RS232).
     The control board uses a microcontroller PIC 12F629 to control the servo motors and a Max-232 to send and receive data through the serial and codify them.
The module used to perform  the project was M-1.

For further information: http://projetoaranha.nakel.brturbo.com

Trabalho interdisciplinar apresentado às disciplinas de: Física III, Técnicas Avançadas de Programação, Circuitos Elétricos I e Sistemas Digitais I.

O projeto consiste na montagem de uma aranha, movida por três servo motores realizando movimentos para frente, para trás e para os lados. Os seus movimentos são controlados pela porta serial (RS232).  

A placa de controle utiliza o microcontrolador PIC 12F629 para controlar os servo motores e um Max-232 para enviar e receber dados pela serial e codificá-los. O módulo utilizado para a confecção foi o M-1.

Para mais informações sobre o projeto: http://projetoaranha.nakel.brturbo.com

   Em princípio, tínhamos a idéia de usar 6 (seis) servo-motores, isto é, um para cada pata da aranha, porém vimos que seria um projeto de custo muito alto e que poderia não dar certo. Após analisarmos o movimento da aranha, chegamos a conclusão de que seriam necessários apenas 3 (três) servo-motores para o movimento.

   O primeiro passo foi a elaboração do desenho em AutoCAD; em seguida, utilizamos o laboratório de soldagem da Puc-Pr para cortarmos o alumínio no formato do corpo, patas e pernas. 

        Após termos montado a aranha, começamos a nos preocupar com o circuito. O primeiro passo foi conseguir os diagramas dos circuitos (figuras 01 e 02). Essa etapa deveria ter sido a etapa mais rápida mas acabou nos atrasando um pouco devido a falta de experiência na montagem de circuitos e também a falta de previsão dos problemas derivados do mesmo. 

        Depois de montados os circuitos no proto board, fomos para o desenho e corrosão das placas. Essa etapa foi bastante fácil, já que nós já possuíamos alguma experiência no assunto.(figuras 03, 04, 05, 06).

    Após a montagem do circuito confeccionamos o cabo para fazer a comunicação com o micro; o diagrama pode ser visto na figura 07.

     Depois de tudo pronto passamos para a regulagem dos motores e definição de como os movimentos iriam se realizar. Logo em seguida fomos para a parte do software que controlaria a aranha, mas por falta de tempo útil não conseguimos terminar e com isso a aranha não pode executar os seus movimentos da forma como nós havíamos projetado.

1 chapa de alumínio de 50X50 cm por 2mm de espessura

3 Servo motores

1 microcontrolador PIC 12F629

1 Max 232 (comunicação serial)

4 capacitores eletrolíticos de 10µF

1 Capacitor eletrolítico de 100µF

1 Conector DB09 (Fêmea)

1 Placa de fenolite de 15x15 cm

1 BC 548

3 Reguladores de Tensão UA7805C

figura 01: Diagrama do conversor Serial-TTL                     figura 03: Trilhas do conversor Serial-TTL

figura 02: Diagrama do circuito do PIC                              figura 05: Trilhas do circuito do PIC

figura 07: Diagrama do cabo Serial 

figura 04: Trilhas e componentes  Serial-TTl                              figura 06: Trilhas e componentes PIC

  Com este projeto pudemos perceber como é difícil a construção de um protótipo à partir do zero. Esse projeto nos mostrou como a teoria vista em sala pode, muitas vezes, não ser exatamente o que nós encontramos na prática. 

Também verificamos que existem inúmeras variáveis que devem ser levadas em consideração na hora da elaboração, como por exemplo: a corrente da fonte, a tensão da fonte, o material com o qual as peças são fabricadas, o tamanho das peças e muitas outras.

Desenho do corpo feito em AutoCAD

Desenho da perna em AutoCAD

Desenho da ligação corpo-perna

Somente o esqueleto da Aranha                                Aranha já com seus motores

Circuito do PIC montado                                             Circuito do conversor Serial-TTL montado

Fernando e Fabrizio no Lab. de Soldagem                          Diego e Fernando no Lab de Soldagem

Fabrizio, Diego e Fernando durante a corrosão das placas