COLETOR ROBÓTICO MOVIDO À ENERGIA SOLAR

COLETOR ROBÓTICO MOVIDO À ENERGIA SOLAR PARA RESÍDUOS SÓLIDOS
RESUMO
Este projeto descreve a construção de um robô móvel a energia solar com controle
eletromecânico, cuja finalidade é a coleta de resíduos sólidos e em lugares que possam ser
encontrados até em áreas onde o acesso é perigoso à saúde. O trajeto deste robô pode ser
visualizado no computador através de uma câmera. Ele será acionado por motores que são
controlados via porta paralela do computador. Os sinais de controle são enviados aos
atuadores usando sinais de RF, este mesmo tipo de transmissão também é usado para receber
as imagens. O protótipo possui ainda, uma garra e um braço com pá mecânicos, os quais
podem ser utilizados para fazer a coleta, e compartimentos para o armazenamento dos
resíduos coletados. O robô é comandado manualmente, via software, através de uma interface
gráfica amigável que reduz a complexidade de interação e manipulação do sistema. Os
resultados obtidos mostraram que a solução é adequada para a aplicação robótica de coleta de
lixo. A identificação dos materiais é feita por meio da utilização de sensores capacitivos,
sensores ópticos e sensor indutivo, e a movimentação das partes móveis deu-se por meio de
servos-motores, motores de vidro elétricos e motores TZ, comumente utilizados cama
hospitalar.
Palavras-chave: Sustentabilidade, Software, Robô Coletor, Arduino, Sensores.
MOTIVAÇÃO
Foi pensando na sustentabilidade para oferecer uma melhor qualidade de vida para novas
gerações. Com a divulgação deste Projeto em Feiras Científicas, esperamos conscientizar a
sociedade e principalmente os órgãos competentes na reutilização dos resíduos sólidos,
contribuindo para a não degradação do Planeta.
OBJETIVO
Este projeto tem como objetivo desenvolver um aparelho inovador, para coleta seletiva dos
resíduos sólidos e descarte de maneira correta. Trata-se de um robô móvel que irá contribuir
para uma maior conscientização por parte da sociedade, e na redução do lixo. Já são utilizados
em algumas cidades da Itália. Com a utilização do aparelho devemos capacitar por meio de
oficinas de reciclagem os líderes comunitários, representantes de escolas, cooperativas e
prefeituras, tornando-os multiplicadores junto às diversas comunidades; promover atividades
de Educação Ambiental e Cidadã, esclarecendo à população todos os fatores envolvidos na
cadeia produtiva da reciclagem e, principalmente, possibilitando o desenvolvimento de uma
consciência ambiental ampla, incluindo uma postura de responsabilidade perante o meio
ambiente como um todo.
DESCRIÇÃO E METODOLOGIA
O robô foi montado sobre uma plataforma em forma de tanque de guerra, o que facilitará sua
mobilidade. Além do uso de sensores (ultrassônico, presença, infravermelho), placa de painel
solar e câmera que permitem que ele identifique o tipo de resíduo sólido desviando dos
obstáculos. Ele irá fazer a coleta reciclando os resíduos sólidos e participará da
conscientização da importância da coleta seletiva. Utilizaremos a placa controladora “Arduino”
que resumidamente seu hardware é uma placa eletrônica que: possui todos componentes
necessários para este tipo de projeto. O Software da placa Arduino é um compilador gcc ( c e
c++). A estrutura da base do protótipo é composta por retalhos de chapa de alumínio, perfis de
alumínio, fibra de vidro, roldanas de naylon, correias, varões, parafusos, arruelas, porcas, fios e
motores de vidro elétricos automotivos alimentados por bateria estacionária de 12 v controlada
por um circuito elétrico com relés de 12 v, chave controladora de tensão, inversor, capacitores,
resistores, potenciômetros de 10k e fios grossos. A estrutura superior do robô é feita de
retalhos de alumínio e fibra de vidro, dividida em quatro compartimentos pintados nas cores
características, onde é armazenado os resíduos sólidos, será acoplado um braço robótico para
recolher os resíduos, semelhante à de uma escavadeira construído com perfil e retalho de
alumínio, que será acionado por dois motores elétricos de corrente contínua TZ de 900N
conectados diretamente a placa, com torque 90Kg alimentado por bateria estacionária e
controlados pela placa Arduino, utilizaremos engrenagens que dão força, na parte frontal será
colocado câmera, sensores conectados na a garra.
RESULTADOS
Até o momento, os resultados obtidos com este trabalho são: aquisição de conceitos básicos
na construção da estrutura mecânica do robô; instalação e integração dos componentes
mecânicos do robô (manipulador, garra, eixos, câmera); sistema de locomoção do robô já
desenvolvido; software de controle do robô em desenvolvimento; Interface gráfica
implementada; levantamento dos sistemas de comunicação via RF utilizados. O sistema já foi
testado através de controle manual com acionamento do braço mecânico, como também a
câmera, motor e engrenagens. Na programação do robô foi desenvolvido um algoritmo,
visando os possíveis trajetos, condicionando o protótipo a escolher o melhor percurso para
executar as tarefas. Na etapa dos testes foram realizadas diversas observações que foram
levadas em consideração contribuindo para um melhor desempenho. Verificou-se também que
a plataforma inferior em forma de tanque de guerra é apropriada para diversos pisos para sua
locomoção.
CONCLUSÕES
O modelo é útil na tomada de decisão nos níveis tático e operacional, o que confirma a
hipótese formulada no início da pesquisa. As características vigentes dos sistemas de
gerenciamento da coleta, como, por exemplo, a divisão de setores existentes e os tipos de
veículos utilizados, são considerados dados. Entretanto, apesar de considerar o sistema já
estruturado e de tentar aperfeiçoar o gerenciamento em um sistema predeterminado, o modelo
não é rígido. Sua flexibilidade está na determinação dos níveis das metas. Durante o
desenvolvimento do trabalho, foram sugeridas maneiras distintas de calcular as metas,
dependendo do tipo de estratégia a ser adotada pelo tomador de decisão. Além disso, ao
utilizar o modelo, podem-se detectar necessidades de mudanças na estrutura do sistema,
auxiliando na reestruturação da estratégia. A constatação da necessidade de
redimensionamento dos setores de coleta e a necessidade de reconfiguração da frota utilizada,
envolvendo veículos robóticos de capacidades diferentes para setores com características
distintas, são alguns exemplos de como o modelo tático/ operacional pode ser útil para detectar
problemas na estratégia adotada.