Projeto Mecânico de um Micromouse

Começo hoje uma série de posts para servir de apoio aos iniciantes no projeto de um robô solucionador de labirinto (micromouse). Grande parte das informações reunidas neste tutorial são do site Micromouse USA, do projetista Ng Beng Kiat e do Micromouseonline Forum.

O objetivo é fornecer um material de consulta em português para que a categoria micromouse evolua aqui no Brasil.

• Projeto Mecânico

Para que um micromouse seja rápido, são necessários motores potentes. As rodas/pneus devem ser capazes de proporcionar a tração necessária (boa aderência). Para uma boa aceleração, com um determinado motor, o micromouse tem que ser tão leve quanto possível. Para realizar curvas rápidas, o momento de inércia tem que ser baixo, ou seja, o ideal é que todas as partes pesadas estejam o mais perto possível do centro de rotação.

Durante curvas, há transferência de peso para as rodas exteriores e as rodas interiores tendem a perderem aderência. A fim de reduzir esta transferência de peso, o centro de gravidade do micromouse deve ser baixo e a distância entre as rodas tem de ser grande. É claro que, se o robô é muito grande (largo), então é mais provável que ele bata contra as paredes do labirinto, de modo que deve se ter um compromisso entre a largura do micromouse e facilidade de execução de manobras. Em geral, ter um micromouse desnecessariamente estreito é ruim para efetuar as curvas.

Recomendações: para que o micromouse se mova com facilidade em um labirinto oficial da classe classic (células de 18 cm) e também consiga realizar corridas diagonais, a largura ideal deve estar entre 70 e 90mm. Em relação ao comprimento do micromouse deve se considerar a distância entre o centro de curvatura e a extremidade do robô, para que o micromouse consiga realizar curvas em torno do seu próprio eixo no centro de uma célula e ainda sobre uma margem de segurança o recomendado é que esta distância seja de no máximo 70mm.

Com relação ao número de rodas de tração, os robôs com tração em duas rodas apresentam montagem mais simples e já é uma boa opção para primeiro micromouse. Já os robôs com quatro rodas são bem mais complexos e difíceis mecanicamente de serem montados, pois pequenas folgas ou desalinhamentos são cruciais para o desempenho do micromouse, a principal vantagem desta geometria é que ela permite ao robô realizar acelerações e desacelerações muito maiores que os robôs de duas rodas.

São dois os tipos de motores utilizados em um micromouse, motores de passo e motores DC. Por comodidade, escolha motores de passo, pois eles são de fácil montagem e o controle por número de passos também é bem simples, mas os inconvenientes deste tipo de motor são: alto consumo, grandes, pesados e lentos. Já se você quer desempenho e velocidade, com certeza a melhor escolha são os motores DC que são pequenos e leves, mas que exigem um controle em malha fechada (com encoder) que pode dificultar um pouco a programação.

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