Desviando de objetos: a programação do robô-guia (7ª série)

Um robô que desvia de obstáculos certamente encontrará diversas funções no mundo atual, como auxiliar cegos a se movimentarem nas ruas ou em outros ambientes.

A programação básica desse robô exige duas condicionais de sensores de toque. Quando o sensor de toque da esquerda for pressionado, o robô deverá se desviar para a direita. Quando o sensor de toque da direita for pressionado, o robô deverá se desviar para a esquerda. Além disso, faz-se uso do Looping infinito (Pulo e Pouso) para que o robô execute essas ações continuamente.

Um exemplo de programação que realiza essa função é: (clique na imagem para ampliá-la)


Desafio: desenvolver outra programação que execute as mesmas tarefas.

A junta universal

Uma das peças mais curiosas (para não dizer estranha) do kit Mindstorms é a junta universal, também denominada junta cardan ou simplesmente cardan.

Ela é empregada para transferir torque entre eixos que fque não são colineares, ou seja, transmite potência em ângulo. No centro da junta universal existe uma árvore telescópica ou cruz. A árvore telescópica faz com que a junta se comporte como duas dobradiças conectadas por um ângulo de 90°, permitindo a rotação dos eixos (cada eixo se conecta a um veio da junta).

Entretanto, uma junta universal não possui a mesma velocidade angular nos dois veios (o transmissor - que fornece potência - e o transmitido - que recebe potência).

Uma maneira de fazer com que o veio transmissor da potência possua a mesma velocidade angular que o veio transmitido é utilizar duas juntas universais, com um eixo reduzido entre as mesmas. Essa adição também aumenta o ângulo de transmissão entre os eixos, ampliando seu funcionamento.

No WikiCommons há uma animação sobre o funcionamento da junta universal:


Desafio: em automóveis, faz-se uso de juntas universais. Em que partes mecânicas essas juntas autam nos carros?

Gerador de minifigs

Minifig é abreviatura de miniature figure. É assim que os fãs de Lego costumam chamar os "bonequinhos", considerados a segunda maior inovação de design das montagens Lego, apenas atrás dos famosos blocos.

Para quem planeja criar um "avatar" na forma de um minifig para usar no Orkut ou no MSN, existe uma saída fácil: o site abaixo apresenta uma ferramenta de fácil manipulação para criar minifigs de acordo com suas preferências.

http://www.reasonablyclever.com/mm2/index.htm

Não esqueça de postar nos comentários como ficou sua imagem! A minha ficou assim:

Uma dica importante é que, quando você terminar seu minifig deve pressionar a tecla PrintScreen e colar a imagem em um editor, como o Paint.

Enfim, a equipe FLL!

Numa sexta-feira de muita expectativa, foi anunciada a equipe que representará o Instituto Helena Lubienska nas etapas do campeonato FLL de 2008. Foram selecionados dez estudantes, que se dividirão em orientações voltadas a missões e a pesquisa.

Com vocês, a equipe FLL 2008:

Missões

Lucas Vinícius - 8ª B

Diego Angeiras - 8ª B

Gabriela Barros - 8ª B

Amanda Campos - 7ª B

Pedro Meira - 6ª B

Pesquisa

Carlos Eduardo - 8ª B

Guilherme Jacobs - 6ª B

Lucas Henrique - 7ª A

Camila Van-Lume - 7ª A

Giuliana - 8ª B

Parabéns aos selecionados e às selecionadas!

Na sua opinião, quem foram as surpresas? E quem você já considerava na equipe?

Mobilidade de robôs - parte I

Uma das análises mais importantes na construção de um robô é a do sistema mecânico que irá movimentar o autômato. Essa análise deve levar em consideração que tipo de obstáculos deverão ser enfrentados pelo robô e qual o sistema mais eficiente em cada caso.

O sistema de movimentação deve permitir a movimentação do robô de forma estável, conservando seu equilíbrio. Para que isso seja possível, deve-se garantir que o centro de massa (algumas vezes também é denominado centro de gravidade) esteja sempre na área poligonal formada pelos pontos de apoio (o polígono é obtido traçando-se uma linha unindo os pontos em que o robô toca a superfície). Por exemplo, um robô de quatro rodas possuirá quatro pontos de apoio (cada roda toca em um ponto diferente) e a área formada pelos pontos de apoio deve se assemelhar a um retângulo.

Nos robôs montados com o Mindstorms, pode-se dizer que o centro de massa deve estar no RCX que, normalmente, é o componente mais pesado.

Os sistemas de movimentação mais comuns de robôs são:

• rodas
• esteiras
• pernas

Esses sistemas serão mais trabalhados em postagens futuras. O desafio a ser respondido é uma questão retirada de uma porva da Olimpíada Brasileira de Robótica (OBR), aplicada no ano de 2007:

(OBR - Duatlon / 2007) Robôs andarilhos são uma classe de robôs que imitam o modo de locomoção de animais e insetos, utilizando pernas. Este tipo de locomoção possibilita que estes robôs atravessarem terrenos em que robôs movimentados por rodas normalmente não conseguiriam se locomover. Desta classe de robôs podemos destacar os robôs bipedes (imitando os movimentos do andar humano), e os hexapodes (que imitam os movimentos de insetos).

A Figura abaixo representa a numeração das pernas de um robô hexapode.

Considere que inicialmente todas as pernas do hexapode estejam abaixadas. Para que o hexapode ande para frente a seguinte seqüência de movimentos das pernas é executada:

1. 1, 5, 3 movem-se para cima,
2. 4, 2 e 6 movem-se para trás e quase simultaneamente 1, 5, 3 movem-se para frente,
3. 1, 5, 3 movem-se para baixo,
4. ?
5. 1, 5, 3 movem-se para trás e quase simultaneamente 4, 2 e 6 movem-se para frente,
6. 4, 2 e 6 movem-se para baixo,
7. começa do inicio outra vez, fechando o ciclo do movimento para frente.

Para que o ciclo da movimentação para frente esteja correto, o passo (4) pode ser descrito como:

(a) 4, 2, 6 movem-se para cima,

(b) 1, 5, 3 movem-se para cima,

(c) 4, 2 e 6 movem-se para frente e quase simultaneamente 1, 5, 3 movem-se para frente.

(d) 1, 5 e 3 ficam parados e 4, 2 e 6 movem-se para cima.

(e) n.d.a. (Pois o passo 4 não é necessário.)

Um "gibi" sobre FLL

Enquanto passam as últimas horas antes do anúncio da equipe, que tal dar uma conferida em um material preparado pela organização internacional da FLL, sob a forma de um gibi?

Certamente, os quadrinhos não são os melhores disponíveis no mercado, mas a idéia é boa. Explica de um modo geral o que deve ser feito e o que é importante em uma equipe que se dispõe a participar da First Lego League e, de quebra, existe a versão em português, disponível para download no link abaixo.

http://www.firstlegoleague.org/sitemod/upload/Root/images/admin/gibi%20fll.pdf

Ansiedade a toda prova: quem serão os membros da equipe FLL?

Finalmente, está chegando a hora de anunciar os integrantes da equipe que representará o Instituto Helena Lubienska no Campeonato FLL de 2008.

Mas o processo de seleção não foi fácil: na primeira etapa, foram selecionadas as equipes de cada turma que obtiveram maior sucesso na execução de missões. Essas equipes e convidados participaram de dois treinamentos durante manhãs de sábados, nos quais se avaliou um conjunto de características e competências importantes para formar uma equipe competitiva, compromissada e que faça da união sua maior estratégia.

Está chegando a hora. A ansiedade é o maior desafio a encarar nesse momento. Mas, sobretudo, deve-se manter a calma e aguardar o resultado. Esse não tardará.

Os robôs vão ao cinema!

Os robôs fazem parte do imaginário da espécie humana. E, como não poderia deixar de ser, também acabam se transformando em estrelas das telas de cinema, desde os primeiros anos da história cinematográfica.

Nos cinemas, além de autônomos, normalmente os robôs também são seres capazes de pensar por si mesmos, como um cenário de uma realidade futura que não esteja tão distante. E a visão sobre esses seres varia: em um momento estão do lado do bem e em outros momentos são os terríveis inimigos que devem ser impedidos e destruídos. Mas, afinal, quem somos nós para julgar quem representa o bem?

Com vocês, os robôs mais famosos do cinema (clique no nome do filme para ver trechos no Youtube):

Metropolis (1926, Alemanha) - Em 2026, os poderosos vivem em um jardim de sonhos, enquanto operários trabalham nos subterrâneos. Uma jovem de nome Maria se destaca entre os operários, como sacerdotisa, incentivando-os a lutarem por seus direitos. Os poderosos armam um plano para evitar a revolução: Maria é presa e substituída por um robô com suas características. O robô incentiva a discórdia e a desunião entre os operários. Ao perceberem de quem é a culpa dos últimos incidentes desastrosos, os operários queimam o robô numa fogueira, onde assume sua forma original. A partir daí, é construída uma nova conciliação entre operários e patrões. O filme registra a primeira aparição de robôs no cinema.

O dia em que a Terra parou (1951, Estados Unidos) - o filme foi baseado em um conto do escritor Harry Bates, denominado "Adeus ao mestre" (vale muito a pena ler o conto, que tem um final surpreendente). O alienígena Klaatu e o robô Gort pousam com sua espaçonave em Washington, para tentar convencer os líderes humanos a parar com os confrontos bélicos, que poderiam sair dos limites terrestres. Klaatu é mal interpretado e acaba se disfarçando para entender melhor os terráqueos. Ele prepara uma demonstração: num dia, todos os aparelhos elétricos param de funcionar. Klaatu é ferido e morre. Ao receber as palavras enviadas por Klaatu antes de sua morte (Klaatu barada nikto), Gort o ressuscita (ainda que só funcione por um tempo determinado). No final do filme, Klaatu e Gort partem em sua nave, deixando para os humanos a escolha entre a paz e a guerra.

Perdidos no espaço (1965-1968, Estados Unidos) - "Perigo, perigo, perigo" é a frase que conferiu fama ao Robô B-9, personagem desta série. O tema é uma família de 1997, escolhida para ser a pioneira no espaço. Posteriormente, devido ao sucesso da trama, a série foi transformada em um filme.

Star Wars (1977, 1980, 1983, 1999, 2002, 2005, Estados Unidos) - provavelmente a série de maior sucesso entre os amantes da ficção científica. Star Wars apresenta os dois robôs mais famosos do cinema: C-3PO e RD-D2, que foram interpretados, em todos os filmes, pelos atores Anthony Daniels e Kenny Baker, respectivamente. "Há muito tempo, em uma galáxia muito, muito distante..." a eterna batalha entre o Bem e o Mal, representados pelos dois lados da Força, é travada nos confins do espaço.

Blade Runner (1982, Estados Unidos) - baseado em um livro escrito por Philip K. Dick e intitulado "Andróides sonham com ovelhas elétricas?", o filme apresenta uma caça aos replicantes, andróides semelhantes a humanos. Destaca-se o replicante Roy Batty, que tem medo da morte. Ainda há esperanças? Filme clássico para quem curte obras de ficção.

O exterminador do futuro (1984, 2001, 2003, Estados Unidos) - No futuro, será travada uma guerra entre homens e máquinas pelo domínio do planeta. No primeiro filme, um andróide do futuro (interpretado por Arnold Schwarzenegger) é enviado para matar Sarah Connor, mãe de John Connor, que será o maior líder guerrilheiro dos homens contra as máquinas. Ao mesmo tempo, os humanos enviam um defensor que se tornará (sem saber) o pai de John. Nos filmes seguintes, novos andróides assassinos e novos defensores chegam do futuro para cumprir seus objetivos.

Robocop (1987, Estados Unidos) - para combater a violência generalizada que toma conta da cidade, uma empresa de segurança projeta um robô. Quando o policial Murphy é morto em ação, é transformando em um cyborg, metade máquina, metade homem.

O homem bicentenário (1999, Estados Unidos) - o robô Andrew, construído para serviços domésticos, desenvolve habilidades inerentes a seres humanos. Com o passar dos anos, Andrew adquire meios e vai se tornando cada vez mais próximo de seu desejo: virar humano. E, para isso, ele deverá abrir mão de algo muito importante: sua imortalidade. O filme é baseado em um conto homônimo do escritor Isaac Asimov, um dos maiores gênios da ficção científica.

Matrix (2001, 2003, Estados Unidos) - Neo descobre que vive em um mundo de ilusões criadas por máquinas que dominam a Terra. Mais uma vez, homens e máquinas se enfrentam pelo domínio do planeta.


Inteligência artificial (2001, Estados Unidos) - filme dirigido por Steven Spielberg a partir de um projeto de Stanley Kubrick. O enredo foi inspirado em "Superbrinquedos duram o verão inteiro", escrito por Brian Aldiss. David é um robô com aparência de menino, adotado por uma família. O pequeno robô é abandonado à própria sorte pelos pais, quando seu filho biológico consegue se curar. A partir de então, David tenta encontrar a Fada Azul, para se tornar um menino de verdade.


Eu, robô (2004, Estados Unidos) - filme inspirado no sucesso do livro homônimo escrito por Isaac Asimov (o criador das três leis da robótica). O robô Sonny é suspeito de matar um cientista com o qual trabalhava. O detetive Del Spooner, que odeia robôs, é encarregado do caso e fará de tudo para esclarecê-lo.


Robôs (2005, Estados Unidos) - Rodney Lataria sai de sua cidade com o sonho de trabalhar com o Grande Soldador, na cidade de Robotrópolis. Quando existe um projeto para substituir robôs fora de linha por outros modernizados, a aventura começa.


Transformers (2007, Estados Unidos) - Após se envolverem em uma guerra na qual destruíram seu planeta, Autobots e Decepticons vêm à Terra lutar pelo AllSpark, um objeto que dá vida a seres inanimados e é capaz de construir mundos.


Desafio: quais as diferenças entre as definições de robôs, andróides e cyborgs?