Anatomia dos Robôs 1

O site MAKE está realizando um concurso para montagem do que eles chamam de "CoasterBot", que são robôs com chassis feito a partir de CD/DVD. O termo Coaster se refere a um CD/DVD danificado ou um CD/DVD destes que vinham altigamente pelo correio com os programas de instalação de acesso a internet dos provedores ( o AOL fez muito isso nos EUA e o UOL no Brasil). Segue o link da pagina do concurso:
http://makezine.com/robotbuild/

Para ajudar os participantes e óbviamente para vender asssinaturas da revista eles estão publicando uma série de artigos com os termos básicos e explicações sobre o funcionamento dos robôs.

Achei interessante reproduzir estes artigos traduzidos em meu blog pois eles tem um conteúdo sintético e bem produzido. Vamos ao primeiro deles publicado em 31/03/2010 por Gareth Branwyn, tive que modificar o texto um pouco.

ANATOMIA DE UM ROBÔ

Robôs podem ser máquinas muito complexas mas também podem ser simples como os que seguem o conceito de BEAM robotics (Biology, Electronics, Aesthetics, and Mechanics : http://en.wikipedia.org/wiki/BEAM_robotics) construidos a partir de componentes eletrônicos analógicos (resistores, capacitores, transistores) sem o uso de microprocessadores.

Este robôs BEAM tem provado ser criaturas-Robô (robo-critter) bem sucedidas que podem navegar o espaço físico, evitando ou passando sobre obstáculos, digerindo luz solar e transformado em eletricidade com sucesso.

Aprender sobre robótica pode ser bastante intimidador, achei útil para os iniciantes pensar sobre as analogias entre a anatomia dos robôs e a do corpo humano e seus vários sistemas. Vamos ver esta análogia na ilustração abaixo feita pelo editor chefe da MAKE e ilustrador Mark Frauenfelder.

1. A estrutura (ou chassis) -- É a estrutura básica do robô.

2. Sistema de força -- A maioria dos robôs usa baterias, usualmente baterias secas ou baterias de chumbo-ácido seladas. Muitos robôs pequenos tem dois sistemas de baterias, um para os motores e outro para aparte lógica (microcontrolador, sensores, etc...).

3. Atuadores -- Os servo motores, motores elétricos comuns, atuadores lineares e outros, que permitem ao robô realizar algum trabalho útil.

4. Sistema de locomoção -- As engrenagens, rodas, eixos e outras partes que permitem que o robô se mova. Para montagem de um robô simples, em geral de utilizam servo motores alterados para rotação contínua ou motores DC conectados diretamente nas rodas sem engrenagens mais sofisticadas.

5. Controladores -- O cérebro da operação. Até mesmo os robôs BEAM usam os sinais dos chips analógicos (osciladores) e outros para temporizar ( timming) seus movimentos. A maioria dos robôs utiliza microcontroladores (MCU) ou outro tipo de cérebro ou sub-cérebros para controlar a operação de motores e outros componentes como sensores e etc.

6. Sensores - São a forma com a qual o robô pode comunicar-se com o mundo físico. Podem ser desde simples botões que detectam um contato até complexos sensores analógicos ou digitais que detectam som, luz, vibração, calor, gases e muitos outros eventos.

7. Manipuladores -- Alguns robôs, como os de manufatura ( fábricas de automóveis), anti-bombas e humanóides tem braços para efetuar suas tarefas.

8. Comunicação -- Muitos tipos de robôs comunican-se com o mundo de alguma forma, pode ser sem fio ( wifi, bluetooth, rf, ir) ou via cabos por meio dos quais são transferidos os programas que definem seu funcionamento. Estes cabos utilizam conexóes serias, paralelas ou USB ( a maior parte atualmente) conectados a um PC.

9. Armadura ou caixa externa -- Alguns robos possuem uma proteção externa para manter seus componentes seguros em ambientes agressivos