Com o dimensionamento da estrutura e o motor escolhidos, foi iniciada a parte do desenho técnico do projeto. O desenho foi todo feito no software Fusion 360 e exportado para o Onshape, o modelo serviu para a produção na impressora 3D, para os testes de liberdade de movimentação que o corpo teria e a simulação (Gazebo ROS), corrigindo eventuais erros. Depois do desenho ser feito ele é processado pelo programa da impressora 3D, que neste caso será utilizado o Cura, para gerar o código de máquina (código g) e assim fazer a peça propriamente dita.


O projeto foi iniciado pela simplificação dos dedos do pé pela sua complexidade, porém não comprometendo a marcha, assim sendo o pé vai ser uma placa sem eixos de movimentação para os dedos.

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Tornozelo

Para comportar os dois atuadores de movimentos do pé, de forma a maximizar os espaços, desenhamos um atuador na parte do tornozelo e o outro logo atrás. Podemos ver a disposição do tornozelo com o pé na figura seguinte.

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Tíbia

A tíbia irá comportar tanto o motor do movimento do pé quanto o do joelho. Isso fará com que ocorra a otimização do espaço no humanoide. Para enrijecer a estrutura, utilizamos blocos que conectam as duas placas externas.

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Joelho

No joelho é necessário apenas um grau de liberdade, portanto o sistema foi mais simples do que no tornozelo. Como já citado, o motor é alojado na tíbia. Sua transmissão é feita diretamente no eixo do motor, o que mantém uma relação de 1:1 para não mudar o torque nem a velocidade do mesmo. Apesar de sua simplicidade, o joelho é uma articulação muito demandada pela estrutura do robô.

Coxa

A coxa utiliza o mesmo sistema do tornozelo, porém, essa junta contém um motor de alta demanda (torque maior, Dynamixel MX-106).

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Quadril

O quadril necessita comportar dois graus de liberdade para a perna e uma bateria para o sistema de potência do robô.

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Tronco

O tronco vai ser um grande bloco (sem graus de liberdade) e vai comportar a eletrônica do projeto. Terá um Giroscópio, uma Raspberry Pi e uma OpenCR, além dos atuadores da parte da cabeça e dos braços.

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Braço

O braço vai conter 4 graus de liberdade. A mão (gripper), apesar de não ter dedos, vai ser fundamental para tarefas de manipulação de objetos.

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Cabeça

O pescoço contém 2 graus de liberdade e comporta o sensor de visão (mynt eye s1030), uma câmera estéreo.

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Resultados

Nesta etapa do projeto, apresentamos o detalhamento do desenho mecânico do robô.

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Para as próximas etapas, serão apresentados a impressão e montagem do robô, assim como sua simulação e controle.




Autor


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Matheus França
Estagiário no laboratório de Robótica e Sistemas Autônomos (RoSA), Senai Cimatec, graduando em Engenharia de Controle e Automação.