Robô cortador de grama de uso residencial

Debastiani, Luis Augusto

Robô cortador de grama de uso residencial

Arquivos

Luis Augusto Debastiani.pdf (11.09 MB)

Autores

Debastiani, Luis Augusto

Orientadores

Baratieri, Cássio Luciano

Data

2022

Resumo

Este trabalho propõe o desenvolvimento de um robô cortador de grama de uso residencial. Para isso realizou-se uma revisão de literatura sobre topologias utilizadas na robótica móvel e o desenvolvimento das máquinas automáticas, abrangendo o surgimento dos robôs até os principais cortadores de grama disponíveis no mercado hoje. A partir disso foram encontrados parâmetros de tamanho, peso, largura de corte e autonomia e então foi feita a seleção dos motores, baterias e microcontrolador (ESP32) utilizados na construção do protótipo. Em seguida foi realizado o projeto de controladores PI para o ajuste da velocidade dos motores CC. Nesta etapa adotou-se a ferramenta PID Tool software MATLAB à sintonia dos ganhos. Para a alimentação da malha de controle de velocidade, foi desenvolvido um tacômetro do tipo resolver para cada motor, utilizando impressora 3D. Em seguida os circuitos foram projetados e simulados no software PSIM e partir disso foram desenvolvidas placas eletrônicas para a aquisição de dados dos sensores, controle e acionamento do robô. Por fim foi feita a implementação prática, onde foram conduzidos testes controlando-o por meio de celular via Bluetooth, validando a sua estrutura mecânica, conforme os procedimentos metodológicos. Seu comportamento ao se controlodado remotamente mostrou-se satisfatório, permitindo que diferentes técnicas de controle sejam implementadas em trabalhos futuros.

Abstract/Resumen

This work proposes the development of a robotic lawn mower for residencial use. Initiall a literature review was carrierd out on topologies used in mobile robotics and the development of autonomous machines, covering the emergence of robots to the main lawn mowers available in the market today. From this, parameters were found of size, weight, cutting widthand autonomy and then the selection of motors, batteries and microcontroller (ESP32) used in the construction of the prototype. Afterwards, the PI controllers for adjusting the speed of DC motors were designed. At this stage, it was adopted the PID Tool of the MATLAB software to tune the gains. To feedback the speed control loop, a resolver type tachometer was development for each DC motor using a 3D printer. Then the circuits were designed and simulated in the PSIM software and from this electronic boards were developed for data acquisition of the sensors, control and drive of the robot. Finally, the practical implementation was made, where tests were conducted controlling it through a smartphone via Bluetooth, validating its mechanical structure, according to the methodological procedures. Your behavior when remotely controlled proved to be satisfactory, allowing different control techniques to be implemented in future work.