Esse sensor é como um morcego: eles emitem sons muito, muito altos, que os seres humanos não são capazes de ouvir. Estes sons viajam pelo ar e batem no que está a frente deles, e voltam. Todos os morcegos se localizam da mesma forma, mas apenas algumas espécies bebem sangue.

É como se o morcego tivesse mais um sentido. Uma habilidade extra de detectar a posição e a distância em relação a outros obstáculos. Isso ocorre através da emissão de ondas sonoras ultrassônicas que atravessam o ar e a água. O morcego percebe a distancia até um objeto através do tempo entre a emissão dessas ondas, a reflexão no objeto até voltarem ao morcego.

Outra forma de entender o que o morcego faz é gritar numa casa vazia. Quando saímos gritando em um túnel ou numa casa sem móveis, estamos fazendo com a nossa voz o mesmo que o morcego faz. No entanto, nos morcegos, essa habilidade de usar ondas ultrassônicas para se localizar chama-se Ecolocalização. Nós chamamos essa reflexão de ondas sonoras de eco, que faz com que nossa voz seja repetida. O som, nesses casos, viajam pelo ar, batem no que está a frente deles e voltam.

Os sensores ultrassônicos são muito úteis em automação. Podemos usá-lo no sensoriamento de obstáculos para robô, de objetos em linhas de montagem. O sensor não precisa de contato direto com o objeto já que ele tem recursos para detectar qual é a distancia que ele se encontra.  Além disso, eles emitem pulsos ultrassônicos ciclicamente e, quando um objeto reflete estes pulsos, o resultado é recebido e convertido em um sinal elétrico.

Os sensores de ultrassom possuem muitas aplicações.  As instalações de segurança também são capazes de utilizar sensores ultrassônicos para detectar a presença de uma pessoa não autorizada no ambiente.  Na área médica, a imagem ultrassônica utiliza pulsos de alta frequência para detectar diferentes órgãos e espaços abertos. O computador, então, é capaz de criar uma imagem que mostra esses órgãos do corpo humano de forma diferente.

Um sensor ultrassônico é um dispositivo que utiliza alta frequência de som para medir a distância entre objetos. Estes sensores são conhecidos também como transceptores e funcionam de forma semelhante ao sonar. Enquanto o sonar é  utilizado, normalmente, debaixo da água, os transceptores de ultrassom podem ser utilizados no ambiente terrestre, tendo o ar como meio de transmissão. Esse tipo de sensor é formado por uma unidade capaz de emitir um pulso sonoro. Ao mesmo tempo, esta unidade também detecta a reflexão do pulso sonoro original, uma vez que a maioria dos objetos sólidos é capaz de refletir ondas sonoras. O sensor utiliza um temporizador para determinar com precisão quanto tempo um pulso ultrassônico leva para retornar à unidade.

O sensor de ultrassom nem sempre é preciso. Vários fatores podem degradar a capacidade de um sensor para medir a distância com precisão. Por exemplo, a velocidade do som não é constante, podendo variar dependendo da temperatura e da umidade do ar, ou seja, quando o tempo estiver muito quente ou muito frio, o sensor ultrassônico pode ser ineficaz. Além disso, os objetos refletem as ondas sonoras de diferentes maneiras. Alguns materiais, como metal, refletem o som de forma muito satisfatória. No entanto, materiais macios como tecidos de pelúcia, muitas vezes absorvem as ondas sonoras. Em suma, a precisão deste tipo de sensor pode ser influenciada pelo tipo de objeto a ser detectado. O bloco sensor ultrassônico só pode ser visto na aba amarela quando usamos o computador para programar.

Nas opções dentro do bloco, podemos usar o valor medido de distância para conectar com outros blocos através de fios. Além disso, o bloco nos permite medir distância e a direção em relação ao sensor.

No entanto, vamos usar apenas as opções dentro do bloco Esperar na aba laranja, por enquanto. Dentro desse bloco podemos escolher entre as opções comparar e alterar, como em todos os sensores vistos anteriormente. Assim, temos 3 modos de operação do sensor ultrassônico:

  • Distância em centímetros

Mede a distância, em centímetros, entre o sensor e o obstáculo.

  • Distância em polegadas

Mede a distancia, em polegadas, entre o sensor e o obstáculo.

  • Presença/ Ouvir

Detecta a presença de outro sensor ultrassônico.

No computador No tablet

Usando o Sensor Ultrassônico

Veremos, neste momento, como mexemos no sensor ultrassônico. Nessa aula, vamos aprender a usar o modo distância em centímetros do sensor. O modo distância em polegadas funciona da mesma forma, mas mede distância em polegadas. Por isso, não vamos usar  esse modo.

  • Comparar -> Distância em centímetros

Como no sensor de cor, para usar esse modo, temos que selecionar um método de comparação e um valor limite para comparar com o valor medido. O valor limite, nesse caso, é dado em centímetros e deve ser escrito no espaço abaixo do símbolo da bateria (). Os métodos de comparação à disposição estão descritos abaixo.

  • 0 – Igual a.
  • 1 – diferente de.
  • 2 – maior que.
  • 3 – maior e igual a .
  • 4 – menor que.
  • 5 – menor e igual a.
No computador No tablet

No exemplo acima, o sensor só permite executar o resto da programação quando a distância entre o sensor e o objeto detectado for inferior a 50 centímetros.

  • Alterar -> Distancia em centímetros

Nesse modo, temos que escolher a quantia desejada para que o sensor faça a comparação com o valor medido. Essa quantia, nesse caso, é dado em centímetros. Em seguida, indicamos também a direção da alteração dessa quantia. Como no sensor de cor, a direção da alteração pode aumentar, diminuir ou ser indiferente.

No computador No tablet

Por exemplo, na imagem acima, o sensor vai esperar até que distância entre o sensor o obstáculo se altere em 10 centímetros. Essa alteração pode ocorrer independente da direção, ou seja, a distância pode aumentar ou diminuir.

Faça com que seu robô dê a famosa meia volta sem encostar nas paredes. Para isso, ele deve andar com uma carinha feliz até enxergar um obstáculo. Quando o veículo achar esse obstáculo, ele deve dar meia volta e andar na direção oposta até achar outro obstáculo e, assim, repetir o processo. 

Monte o manual do veículo

Clique aqui para abrir o manual

Quando terminar, mostre para o mundo compartilhando e marcando @robot.education.

Sugestão de Programação:

  • Comece colocando o bloco Ciclo e um bloco que permite movimentação para frente.
  • Em seguida, adicione o bloco Comutação com uma condição de distância mínima.
  • Dentro da condição verdadeira, acrescente o bloco Monitor com o arquivo Big Smile e o bloco de som com o arquivo Laughing 1.
  • Dentro da condição falsa, insira o bloco de som com o arquivo Shouting e os blocos que permitem meia volta.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download do programa

Modifique:

Escreva no seu caderno como funciona a lógica do condicional usado nesse programa. Além disso, mude o valor limite dentro do bloco e complete a tabela abaixo no seu caderno.

Valor limite Potência do motor O robô virou antes de bater?
5 50
10 50
15 50
20 50
5 80
10 80
15 80
20 80

Usando o mesmo código do desafio anterior, utilize o modo tanque e faça com que o veículo diminua a velocidade progressivamente até parar antes de bater no obstáculo. Depois, o veiculo deve dar a meia volta. Além disso, escolha sons e imagens para o EV3 mostrar quando ele encontrar os obstáculos.

Sugestão de Programação:

  • Comece colocando o bloco Ciclo e um bloco que permite movimentação para frente.
  • Em seguida, adicione o bloco Comutação com uma condição de distância mínima.
  • Dentro da condição verdadeira, acrescente o bloco Monitor com o arquivo Big Smile e o bloco de som com o arquivo Laughing 1.
  • Dentro da condição falsa, insira o bloco de som com o arquivo Shouting e os blocos que permitem essa diminuição da velocidade antes da meia volta
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download do programa

A água do copo acima está num processo de solidificação. Perceba que o copo com a água da animação acima começa no estado liquido, ou seja, seus átomos estão mais afastados uns dos outros. Os átomos, partículas invisíveis que compõe todos os materiais, têm um grau de vibração e temperatura maior do que no estado sólido.

Quando a água cede calor para o ambiente, ocorre uma redução da vibração dos átomos e a distância entre eles torna-se menor. Esta redução provoca um aumento das forças internas. No momento em que água perder calor e a sua temperatura atingir o ponto de solidificação, ela virará gelo. O estado sólido de uma substância apresenta maior organização entre seus átomos e tem uma vibração drasticamente reduzida.

Como a água não solidifica em condições normais, ela só congela se colocarmos no congelador. Perceba que usamos o condicional SE. As expressões condicionais são muito utilizadas no dia a dia. Por exemplo, se colocarmos um copo com água no freezer, então a água congela. Se não, a água não vai congelar. Nessa aula vamos aprender a escrever essas expressões condicionais no EV3.

Em programação, o condicional é usado dentro do contexto da  Lógica Matemática. Essa lógica é um sistema que nos possibilita dividir frases afirmativas em duas categorias: verdadeiro ou falso.
Por exemplo, a afirmação “O céu é verde” é Falsa, enquanto a afirmação “Dois mais Dois é igual a quatro” é Verdadeira. O conectivo desse sistema lógico é o condicional. Em poucas palavras, o bloco condicional faz com que uma ação do robô só seja executada quando uma condição é cumprida. Assim, podemos colocar comandos caso uma condição seja verdadeira e outro comando caso essa mesma condição seja falsa.

No computador No tablet

No EV3, os blocos colocados dentro do são  executados quando a condição for verdadeira. No exemplo acima, a condição é o sensor de toque estar pressionado. Então, no momento em que o sensor for pressionado, a carinha feliz aparecerá na monitor do EV3. Analogamente, os blocos colocados dentro do serão executados enquanto a condição inicial for falsa. No nosso caso, como a condição é o estado do sensor, enquanto o sensor não for pressionado, a carinha triste será mostrada na tela. Lembre-se que é possível escolher qualquer um dos sensores disponíveis no Ev3 para usar como condição inicial e que a presença do bloco Ciclo garante que a condição vai ser checada infinitamente.

Usando o bloco Comutação, faça com que seu robô mostre uma carinha feliz enquanto o estiver se movimentando. Quando ele encostar em um obstáculo, o veículo deve mostrar uma carinha de assustado e dar meia volta na mesma direção de onde veio.

Monte o Manual do Veículo:

Clique aqui para abrir o manual

Quando você conseguir completar esse desafio, fique a vontade para compartilhar e marcar @robot.education.

 

Sugestão de Programação:

  • Comece colocando o bloco Ciclo no modo infinito  e os blocos para movimentar o robô para frente.
  • Logo depois, adicione o bloco Comutação com a condição de sensor de toque pressionado selecionada.
  • Dentro da opção verdadeiro (), coloque o bloco monitor com a opção Crazy1 e os blocos para dar uma pequena ré e a meia volta.
  • Dentro da opção Falso (), coloque a carinha feliz.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Modifique:

Escreva no seu caderno, com suas palavras, como o bloco Comutação funciona.  Em seguida, escreva o que está acontecendo na programação acima.

Com o mesmo código do desafio anterior, adicione os blocos de som. Coloque o som de aplausos enquanto o robô estiver andando e o som de dor quando ele bater.

 

Sugestão de Programação:

  • Adicione, na opção verdadeiro (), o bloco de som o arquivo Ouch.
  • Em seguida, coloque na opção Falso(), o bloco de som com o arquivo Cheering.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

O fenômeno é chamado luz cinérea, consiste em um brilho pálido na lua durante o pôr do sol na terra. Assim, podemos ver um pedaço da lua sendo diretamente iluminado pelo sol e o outro pedaço sendo iluminado pela luz refletida do sol na terra. Podemos ver a luz cinérea, por exemplo, nos dias, imediatamente, antes e depois da lua nova. Esse fenômeno ocorre quando a luz do sol é refletida pela terra na direção da lua. Além disso, essa luz também é utilizada para estudar quanto da terra está coberto por nuvens, já que cada cobertura reflete a luz do sol de forma diferente. Abaixo, listamos qual é a porcentagem da luz do sol refletida por cada cobertura terrestre.

  • Nuvens: 50%
  • Solo: 10 – 25%
  • Oceanos: 15%

Assim, podemos emitir uma luz e medir a força da luz refletida através de sensores. Esses sensores emitem uma luz através de uma lâmpada interna e, posteriormente, medem a quantidade de luz que voltou para o sensor através da reflexão da luz inicial. A função que mede intensidade de luz refletida no sensor de luz do EV3 funciona de forma semelhante. Veja, no vídeo abaixo, como um sensor comercial consegue verificar a forma dos objetos numa indústria.

Sabemos como usar o sensor de  cor no modo cor. Agora, vamos usar a opção intensidade de luz refletida. O modo reflexão de luz mede intensidade de luz refletida quando o LED do sensor de cor emite uma luz pela lâmpada maior. O intervalo medido vai de 0 a 100. Assim:

  • 0 – Muito Escuro
  • 100 – Muito claro

Para acessar a opção de intensidade de luz refletida, escolha o bloco Esperar e selecione o modo de detecção de intensidade de luz refletida através da opção comparar ou alterar. Da mesma forma como é feito para escolher o modo cor. Vamos, neste momento, analisar as o que é possível fazer dentro dos blocos quando escolhemos as opções comparar e alterar.

  • Comparar -> Intensidade de luz refletida

Nesse modo, temos que definir uma opção de comparação e depois um valor limite para ser comparado com o valor medido. Na imagem abaixo temos as opções de comparação disponíveis. No símbolo da bateria (), colocamos intensidade de luz refletida que queremos. Abaixo, apresentamos o significado de cada uma das opções de comparação á disposição.

  • 0 – Igual a.
  • 1 – diferente de.
  • 2 – maior que.
  • 3 -maior e igual a .
  • 4 -menor que.
  • 5 -menor e igual a.
No computador No tablet

Por exemplo, se escolhemos a opção de comparação “4-menor que” e escrevemos 50 como valor limite, o programa vai esperar até que a intensidade de luz refletida seja menor que 50 para continuar a execução dos próximos blocos.

  • Alterar -> Intensidade de luz refletida

Nesse modo, trabalhamos com a alteração na intensidade de luz refletida. Assim, o bloco espera até que a luz refletida medida pelo sensor de altere uma certa quantia a partir do valor inicial. Por isso, temos que escolher a quantia mínima de alteração para o sensor no símbolo . Além de escolher a quantidade de luz refletida, temos que indicar a direção da alteração, ou seja, se a quantia deve aumentar, diminuir ou se não importa. Para isso, temos que escolher uma das opções à disposição.

  • 0 – A quantia deve aumentar.
  • 1 – A quantia deve diminuir.
  • 2 – A quantia deve se alterar independente da direção.
No computador No tablet

Por exemplo, na imagem acima, escolhemos a quantia 10, ou seja, o bloco vai esperar até que intensidade de luz refletida se altere em 10 pontos. Em seguida, temos que escolher em que sentido essa alteração de 10 pontos deve ocorrer. Assim, se escolhemos a opção 1, o bloco vai esperar até que a intensidade de luz refletida diminua em 10 pontos para que o resto da programação seja executada.

Faça com que seu robô ande em linha reta até que ache um piso diferente. Para isso, construa o veículo educador com sensor de cor apontado para baixo, como no manual abaixo.

Clique aqui para abrir o manual

Na programação desse veículo, vamos seguir uma estratégia similar à usada no sensor de toque. Isto é, vamos ligar os motores e pará-los apenas quando houver alguma alteração na luz refletida. A animação abaixo mostra como acessar a opção alterar-> intensidade da luz refletida.

No computador No tablet

Sugestão de Programação:

  • Ponha um bloco que faça o robô andar em linha reta.
  • O segundo bloco deve esperar até que intensidade de luz refletida altere para continuar a programação.
  • No último bloco, faça com que o veículo pare.

Agora é sua vez !! Crie seu código e não esqueça de compartilhe no Instagram e marcar @robot.education

No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom :

Clique na imagem para fazer o download da programação

  • Começamos usando o bloco Mover direção no modo ligado.
  • No segundo bloco, escolhemos a opção alterar -> Intensidade da luz refletida. Esse bloco segura a execução da programação até que a intensidade de luz refletida mude em 30 unidades em qualquer direção.
  • O último bloco desliga os motores e trava as rodas do veículo educador.

Modifique:

Altere o valor do intervalo de detecção em e complete a tabela abaixo anotando no seu caderno suas descobertas.

Intervalo de detecção O robô parou quando mudou de piso?
5
10
20
30
40
50
75
100

Como o vovô Simpson, seu robô deve girar, girar e voltar para o local de onde veio. Use o bloco Ciclo e o bloco Mover tanque para fazer um programa que dê essas duas voltas ao encontrar um piso diferente. Em seguida, o robô deve retornar para o local onde estava.

Sugestão de Programação:

  • Coloque, inicialmente, o bloco ciclo. Lembre-se que todos os blocos devem estar dentro desse ciclo para que a programação seja infinita.
  • Em seguida, coloque o bloco Mover tanque movimentando-se para frente.
  • Logo depois, adicione o bloco que trava a programação até que o sensor identifique uma diferença de piso com o modo Intensidade de luz refletida.
  • Ponha, logo após, os blocos que permitem as duas voltas completas e uma meia volta. Lembre-se de usar o bloco Mover tanque.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

A água é a substância mais importante para a manutenção na nossa vida na terra. A água pode ser encontrada na forma líquida, gasosa ou sólida. Quase toda a água disponível está na forma líquida nos oceanos. O processo que permite a água circular no nosso planeta é chamado de ciclo da água. Esse processo consiste na movimentação perpétua da água através da atmosfera, solo e oceanos.

A evaporação da água dos rios, mares, lagoas e oceanos através do sol gera nuvens de chuva na atmosfera. Isso ocorre por que, na atmosfera, o vapor dos oceanos se condensa e vira água líquida, gerando as chuvas. Se a temperatura na atmosfera for muito baixa, cria-se cristais de gelo ou neve. A maior parte das chuvas ocorre nos oceanos. No entanto, quando a chuva ocorre na terra, a água pode ser usada por animais e plantas, voltar para os rios ou entrar no solo.

Além de ser essencial para a vida humana e de todos os outros animais, a água regula o clima gera energia elétrica através das usinas hidroelétricas. O vídeo abaixo mostra com mais detalhes o ciclo da água. No vídeo, fica claro que o ciclo da água é um processo sem fim. No EV3, também podemos fazer com que nossos programas não tenham fim. Por isso, nessa aula, vamos aprender a fazer ciclos infinitos no EV3.

O bloco que permite fazer ciclos no EV3 cham-se Ciclo e está localizado na aba laranja ao lado do Esperar. Ao usar esse bloco, os programas funcionam como um ciclo, ou seja, eternamente. Além disso, é travar o ciclo com base em algum critério.

No computador No tablet

Para alterar o critério de parada do ciclo, clique no símbolo do infinito no bloco. As opções de parada serão mostradas em seguida. É possível escolher qualquer opção de cada um dos sensores disponíveis. Nesta aula, vamos usar o apenas o modo ilimitado.

Faça como o Homem-Aranha e dê uma meia volta com o sensor de toque. Faça um robô que toque na parede e vire na mesma direção da origem. Depois, ele deve continuar andando até encostar em outro obstáculo.

Monte o Manual do Veículo:

Clique aqui para abrir o manual

 

Sugestão de Programação:

  • Comece colocando o bloco Ciclo. Toda a programação deve estar dentro desse bloco. Dessa forma, o código será repetido indefinidamente.
  • Em seguida, adicione Mover direção para que o bloco ande para frente.
  • Logo após, adicione o bloco que pausa a programação até que o sensor de toque seja pressionado.
  • Utilize, logo depois, o bloco de movimento para dar a meia volta.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Modifique:

Troque o bloco Mover direção no modo Ligado para rotações pelo modo Ligado para graus e experimente mudar os graus. Complete a tabela abaixo anotando no caderno qual é a quantidade de graus para que a meia volta dê certo.

Graus no bloco Mover direção O robô conseguiu dar meia volta perfeita?
180
360
440
720
900
1080
1260
1440

Altere o bloco Mover direção para o bloco Mover tanque e faça com que seu veículo permaneça com a cara feliz enquanto o robô estiver andando. Quando o robô encontrar um obstáculo e dar a meia volta, a carinha triste deve aparecer na tela do EV3.

Não esqueça de compartilhar nas redes sociais e marcar @robot.education no Instagram.

Sugestão de Programação:

  • Adicione o bloco monitor após o bloco que liga os motores para que a carinha feliz apareça enquanto o motor estiver andando para frente.
  • Inclua outro bloco monitor depois do bloco que identifica se o sensor foi pressionado.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Hoje, ouve-se música, principalmente, por meio do computador ou celulares. Isso faz com que você esteja a poucos cliques de seus cantores favoritos. Para isso, pode-se usar, por exemplo, o Youtube ou o Spotify. Mas não foi sempre assim. Houve uma época em que era necessário estar ao lado desses artistas para escutá-los. Foi só a partir do século XIX em que foi possível armazenar e reproduzir as cancões dos músicos. Veja no infográfico abaixo a evolução dos instrumentos usados para arquivar e tocar as grandes musicais.

Infográfico. Crédito: Fernando DAquino, Tecmundo.

A primeira mídia usada de forma exitosa foi o cilindro fonográfico no século XIX. Thomas Edison, seu inventor, o elaborou pensando em apenas gravar sua fala. No entanto, anos depois, o invento de Edison inspirou a criação do gramofone pelo alemão Emile Berliner. Assim, quase imediatamente, os músicos passaram a usá-lo para gravar e reproduzir suas obras.

Mas foi nos anos 40 em que ocorreu uma mudança drástica na forma ouvimos nossas composições prediletas.  Essa mudança veio através do disco de vinil, também chamado de LP (Long play), que se tornou em poucos anos a mídia mais vendida nos estados unidos. A prova da popularidade desse formato é que, até hoje, muitas pessoas preferem ouvir suas músicas no LP.

Mais tarde, apareceram os cassetes. Essas fitas abriram a possibilidade de gravar o que passava no rádio, por exemplo. Os cassetes destronaram os LPs nos anos 70 até o surgimento dos CDs.  Os CDs surgiram nos anos 80 e dominaram as prateleiras até a virada do século. Apesar de estar se transformando em um personagem dispensável, ainda pode-se encontrar CDs com facilidade.

No início dos anos 2000, com a introdução do MP3, ocorreu a mudança que nos permitiu armazenar e, depois, ouvir músicas dentro do nosso bolso. Desde então, podemos ouvir músicas através de pen drives ou cartões de memória. Com a popularização da internet, temos também os serviços de Streaming que permitem ouvir suas cancões preferidas em qualquer lugar sem ter que baixar nenhum arquivo.

O EV3 é a nossa mídia de armazenamento e execução de áudio. Nele, você pode escolher um arquivo já armazenado, tocar uma nota musical ou criar o tom que te deixe em êxtase. Além disso, você pode gravar o que quiser.

O bloco de sons está localizado na aba verde e nos possibilita programar a saída de sons através do EV3. Podemos escolher um arquivo preexistente no EV3, criar nosso próprio som através das opções dentro do bloco ou gravar nossa voz e fazer o EV3 reproduzi-la. Esse bloco possui 4 modos:

  • Parar: Para de tocar sons.
  • Executar arquivo: Usado para tocar arquivos como os que temos no menu “Arquivos de som LEGO”.
  • Executar tom: Toca qualquer nota musical, como Sol ou Sol sustenido.
  • Executar a nota: Toca uma tecla do piano.
  • No tablet: gravar som.
No computador No tablet

Modo Executar Arquivo:

Nesse modo, pode-se alterar o volume do som emitido colocando um valor entre 0 e 100. No símbolo ao lado é possível  alterar o tipo de execução existem 3 opções disponíveis:

  • 0 – Aguarda pela conclusão: O programa só será retomado quando o som terminar.
  • 1 – Executar uma vez: O som será executado apenas uma vez.
  • 2 – Repetir: O som será emitido durante toda a execução do programa. A menos que seja adicionado outro bloco de som com a função de desligar os sons.
No computador No tablet

Faça com que seu robô se movimente até o sensor de toque achar um obstáculo. Enquanto esse obstáculo não for encontrado, o veículo deve mostrar uma carinha feliz e emitir um som de aplausos. Quando o robô parar, ele deve mudar para uma carinha triste e transmitir um som de dor.

Monte o manual do veículo:

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Sugestão de programação:

  • Inicialmente, coloque um bloco de movimentação no modo ligado.
  • Em seguida, ponha um bloco que mostre a cara feliz na tela e outro de som. Selecione o arquivo Cheering para ter o som de aplausos.
  • Agora, inclua o bloco que suspende a execução dos outros blocos até que o sensor esteja pressionado.
  • No bloco adjacente, inclua um que faça parar os motores e trave as rodas.
  • Por sim, posicione um que mostre uma cara triste e, então, um bloco de som com o arquivo Ouch. Defina o bloco para executar o som apenas uma vez.

A partir de agora, é a sua vez! Está pronto para esse desafio?

No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

  • O primeiro bloco movimenta o veículo para frente com potência de 50.
  • Em seguida, colocamos dois blocos: monitor para mostrar uma carinha feliz na tela e o som na opção aplausos.
  • O bloco esperar faz com que o fluxo de dados seja interrompido até que o sensor seja pressionado.
  • Ao lado desse, temos o bloco mover direção, determinando que os motores sejam desligados e as rodas travadas na posição.
  • Por fim, temos os blocos: monitor mostrando a carinha triste e som emitindo som de dor.

Modifique:

Altere os arquivos de som executados pelo Ev3. Complete a tabela abaixo escrevendo no seu caderno o que cada um dos modos faz.

Modos de Execução Função

Com base no último código, faça com que o robô dê um “cavalo de pau”, ou seja, o veículo deve girar e apontar para a mesma direção de onde veio.

Crie seu código e não esqueça de compartilhar no Instagram e marcar @robot.education!!

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No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

  • Comece introduzindo o bloco Mover direção e faça com que ele ande por 2 segundos e, apenas, desligue os motores.
  • Em seguida, os blocos Monitor e Som permitem que apareça uma carinha feliz ao som de aplausos.
  • O último bloco faz com que as rodas girem até o ponto em que o veículo gire em 180 graus por 1 rotação, ou seja, o carro vai girar e apontar para a mesma direção de onde ele veio.

Os sensores de cor podem ser usados para perceber a qualidade de fabricação de materiais ou para identificar falhas na produção. Por exemplo, podemos checar se a lataria de um carro tem tonalidade de cor correta. Imagina fazer um carro branco e no final das contas, ele ser verde?

Os sensores também são muito utilizados para separar os produtos de uma linha de produção e coloca-los em seus compartimentos apropriados. Outra aplicação bastante legal é a de delimitar onde uma máquina precisa agir: um braço robótico com uma furadeira sempre vai fazer um furo no local que tem a mesma cor, por exemplo.

Já pensou construir uma máquina assim para separar os MM’s por cor?

Mas o que é que o sensor enxerga?

Existem muitas cores e, na verdade, a cor que o nosso olho enxerga é, simplesmente, alguns comprimentos de onda eletromagnética, assim como são as ondas de rádio, as ondas do micro-ondas e as ondas de televisão.

Perceba que as cores que vemos acima são as mesmas de um arco-íris. E isso não é coincidência: A luz que enxergamos no dia a dia, ou seja, a luz branca, é uma mistura dessas cores e, de vez em quando, assim como num prisma, as gotas de chuva se encarregam de separar essas cores e nos mostrar elas separadas. Veja um exemplo disso nesse vídeo do manual do mundo:

O sensor de cores possui a capacidade de checar as cores disponíveis no LEGO Mindstorms EV3, verificar a intensidade da luz refletida e a intensidade da luz ambiente. A lâmpada maior é o LED usado para emitir luz e a menor é o sensor de cor propriamente dito.

Entendendo o Sensor de Cor

Somente no computador temos o bloco Sensor de cor na aba amarela. Esse bloco, assim como o sensor de toque, permite usar o valor medido pelo sensor para conectá-lo com outros bloco de programação. Além disso, existe a opção de calibração da intensidade de luz refletida.

Podemos, também, utilizar o sensor de cor dentro das opções do bloco Esperar. As opções disponíveis dentro do bloco Esperar são as mesmas do sensor de toque, ou seja, podemos escolher os modos de operação dentro das opções “comparar” e “alterar”. Por enquanto, como no sensor de toque, vamos aprender a utilizar o sensor de cor dentro do bloco Esperar. Os modos de operação à disposição são três:

  • Cor

Reconhece 7 cores: preto, marrom, azul, verde, amarelo, vermelho e branco. Perceba que essas são as cores utilizadas nas peças de LEGO! Ele também tem o reconhecimento de nenhuma cor, isto é, consegue dizer se tem algum objeto com algum tipo de cor na sua frente. Assim, o sensor consegue avaliar se há objetos transparentes ou se não há nada na sua frente. Cores parecidas com as 7 que citamos, serão reconhecidas como a mais próxima dentre as sete iniciais. Por exemplo, um cinza muito escuro vai ser dado como preto, ou um rosa vai ser entendido como vermelho.

  • Reflexão de luz

Mede a intensidade da luz refletida em volta do LED que emite luz vermelha. (0 = muito escuro, 100 = muito claro). Isso acontece por que a luz é uma onda. É parecido com o eco: Ela bate nas superfícies e volta para o sensor. Então, a partir disso, podemos dizer se um objeto reflete muita ou pouca luz.

  • Luz ambiente

Mede a intensidade da luz que entra no sensor de cor a partir do ambiente. (0=muito escuro, 100=muito claro). Usa o mesmo princípio do modo anterior, mas não emite luz alguma. Apenas analisa a luz do ambiente.

No computador No tablet

Usando o Sensor de Cor

Agora que sabemos o que cada modo de operação consegue fazer, precisamos aprender a mexer nos blocos durante a programação, já que cada opção e modo de operação tem opções diferentes. Nessa aula, vamos aprender a mexer apenas com o modo cor. Nos próximos módulos, revelaremos como aproveitar os outros modos de operação.

  • Modo Comparar ->Cor 

Definimos uma cor para o EV3 procurar clicando no número indicado dentro das opções. Cada cor é definida por um número preestabelecido.

No computador No tablet
  • Modo Alterar -> Cor

Não há opções para serem modificadas. A programação é retomada quando o sensor detecta uma mudança na cor.

No computador No tablet

Escolha a cor que você mais gosta e faça com que seu robô ande em linha reta até que achar uma peça de LEGO com sua cor preferida. Para isso, monte um dos conjuntos abaixo e faça seu veículo parar na frente dele.

Monte o Manual do Veículo:

Clique aqui para abrir o manual

Na programação desse veículo, vamos seguir uma estratégia similar à usada no sensor de toque. Isto é, vamos ligar os motores e pará-los apenas quando sensor detectar uma cor específica. A animação abaixo mostra como acessar a opção comparar-> Cor.

No computador No tablet

Sugestão de Programação:

  • Ponha um bloco que faça o robô andar em linha reta.
  • O segundo bloco deve esperar que o sensor detecte uma cor específica para continuar a programação.
  • No último bloco, faça com que o veículo pare.

No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

  • Começamos usando o bloco Mover direção no modo ligado com potência de 50%.
  • No segundo bloco, escolhemos a opção comparar -> cor. Esse bloco segura a execução da programação até que a cor verde seja detectada. É possível escolher mais de uma cor, se preferir.
  • O último bloco desliga os motores e trava as rodas do veículo educador.

Modifique:

Mude a potência dos motores a anote quando o sensor não conseguir detectar a mudança de cor.

Potência dos motores O robô parou com precisão?
10
20
30
40
50
60
75
100

Faça a mesma coisa que o código anterior só que usando o modo tanque e usando a opção alterar->Cor. Além disso, complete a experiência colocando uma carinha feliz enquanto o robô estiver andando. Quando ele achar um lugar com uma alteração de cor, o monitor deve dar uma piscadela com o motor parado.

Registre seu feito e marque a @robot.education !!

Sugestão de programação:

  • O bloco inicial faz com que o veículo ande para frente com potência de 50% em cada motor.
  • O bloco seguinte coloca uma carinha feliz na tela do EV3.
  • O terceiro bloco checa se há alterações de cor através do sensor de cores.
  • O próximo bloco desliga os motores e travas as rodas do carrinho. Esse bloco só será executado quando o sensor detectar alterações de cor.
  • O último bloco mostra a piscadela na tela do veículo.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Os robôs mais avançados que existem, talvez sejam os que estão no espaço. Por isso, cada operação recebe uma sala de comando, para que os especialistas fiquem de olhos atentos nos dados dos sensores destes equipamentos tão caros e delicados.

Um exemplo é a ISS (International Space StationISS) ou EEI (Estação Espacial Internacional) que tem 6 astronautas residindo em seu interior (a quantidade de humanos na estação tenta se manter em apenas 6, mas varia em alguns casos, quando já houve até 13 pessoas, em 2009) . Estes astronautas operam experimentos científicos e procedimentos que podem distrair a atenção a problemas com a estação espacial, ou podem ainda demorar a resolver possíveis problemas. Como resultado existe uma equipe aqui na Terra com especialistas sempre prontos.

A imagem acima é a central de comando da estação espacial internacional, na cidade de Huston nos EUA. Apenas nesta imagem podemos ver 12 pessoas concentradas nos dados da estação espacial que nunca fica sozinha. Estes cientistas fazem revezamento para estarem sempre de olhos nos dados dos sensores. Note que nas telas de computador existem apenas gráficos e números. Não se engane, essas pessoas não são menos importante que os astronautas.

No vídeo abaixo, veja a comemoração da equipe da sala de comando do robô Curiosity, ao pousar com sucesso em Marte.

No EV3 existem duas formas de acessar o Port View, ou Visão das Portas: uma no programa do tablet ou notebook e outra no próprio EV3.

No computador No tablet

Esta função é muito útil para entender o que os sensores estão lendo de fato e facilitar a programação. Em outras palavras, com o Port View podemos acessar os dados dos sensores em tempo real, ou ler o Raw Data dos sensores, em vocabulário de programador. Para acessar a tela da foto abaixo, navegue através dos botões do EV3 até a lista de aplicativos instalados e selecione o Port View. Conecte o sensor ultrassônico na porta 1 e teste os valores lidos.

   Cada sensor tem modos de operação diferentes, no ultrassônico, ou simplesmente US, existem os seguinte:

  • US-DIST-CM: distância medida em centímetros.
  • US-DIST-IN: distância medida em polegadas.
  • US-LISTEN: retorna verdadeiro ou falso quando algo passar pelo sensor.

Faça seu robô andar para frente e parar a 10 cm da parede. Confira os valores no sensor ultrassônico antes de começar e certifique-se de que ele está funcionando, não faça como o R2D2.

Monte o manual do veículo:

Clique para abrir o Manual

Sugestão de programação:

Note que na sugestão de programação o bloco utilizado é o Motor Grande, no modo ligado.

No computador No tablet
  • O primeiro bloco liga os motores com potência em 50%.
  • O segundo bloco identifica que o veículo está a uma distância inferior a 10 centímetros da parede.

Agora, só falta um bloco para terminar o código desse robô. Sabe qual é?

No computador No tablet

No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

  • O último bloco desliga os motores e trava as rodas no mesmo lugar.

Modifique:

Modifique a distância em que o sensor detecta o obstáculo antes de bater. Depois, altere também a potência dos motores. Complete a tabela abaixo anotando no caderno para quais valores o carinho para antes de bater.

Distância em centímetros Potência do motor O robô parou antes de bater?
5 50
10 50
15 50
20 50
5 80
10 80
15 80
20 80

Como desafio extra, faça o mesmo, mas agora com outros sensores. Cuidado com a velocidade! Os outros sensores não conseguem perceber obstáculos tão distantes. Antes de começar, modifique o esquema de engrenagens conforme a página 48 do manual. Essa alteração vai fazer o seu robô andar mais devagar.

Sensor de Toque

Remova o sensor de cores e substitua pelo sensor de toque. Verifique no Port View como este sensor responde à parede e programe o seu robô para parar antes de bater. Note que o robô vai precisar tocar na parede para conseguir parar.

Quando conseguir montar e programar, não esqueça de nos mostrar no Instagram e marcar @robot.education !!

No computador No tablet

No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Robôs enxergam o mundo de uma forma diferente: através de sensores.

A palavra sensor tem a mesma origem da palavra sentido, do latim sensos, ou seja, a habilidade de sentir. Nós, humanos, possuímos 5 sentidos que são operados por 5 diferentes sensores:

  • Visão: permite ver a luz, com os olhos;
  • Audição: possibilita escutar sons, com nossos ouvidos;
  • Tato: permite sentir pressão e temperatura, com nossa pele;
  • Olfato: propicia a interpretação do cheiro das coisas, com nossos narizes;
  • Paladar: permite interpretar o gosto das coisas, com nossa língua;

Esses 5 sentidos possuem diversas aplicações e nascemos com eles. Um sensor em um robô permite que ele possa interpretar o mundo sem a necessidade da interferência humana. O robô que precisa entender a cor de um objeto, terá um sensor de cores. Outro, que precisa entender sua posição em relação a um objeto, terá um sensor de distância.

Dessa maneira, os robôs podem virar para a direita quando detecta a cor verde, ou para a esquerda quando detectam a cor vermelha. Além disso, podem perceber que vão bater na parede e conseguir desviar dela.

No Ev3, temos os seguintes sensores:

  • Cor: Mede cor e quantidade de luz;
  • Giroscópio: Mede angulação;
  • Ultrassônico: Mede a distância de superfícies próximas;
  • Toque: Mede contato com uma superfície.

Podemos fazer um paralelo entre os sensores dos nossos robôs e os nossos.

  • O sensor de cor é como se fosse nossos olhos;
  • O giroscópio, nossos ouvidos internos;
  • O ultrassônico, nossos olhos em conjunto com nossos ouvidos e pele;
  • O de toque, nossa pele.

Em resumo, os sensores permitem que os robôs consigam ser automatizados. Isto é, que ajam sozinhos de acordo com o que detectam. No vídeo abaixo, vemos uma aplicação disso na indústria automobilística. O vídeo abaixo mostra como, num processo automatizado, a porta de um carro é formada.

Sabemos o que é um sensor e como ele funciona. Então, vamos entender o que é o sensor de toque.

Como podemos ver na imagem acima, o sensor de toques é, pura e simplesmente, um botão. Na programação, o EV3 classifica cada estado com um número. Dessa maneira, existem três possibilidades para ele:

  • 0 – Solto: quando não apertamos ele;
  • 1 – Pressionado: quando apertamos ele e seguramos;
  • 2 – Pulsado: quando pressionamos rapidamente o botão.

Por isso, na hora de escolher os blocos, caso seja necessário usar o botão no modo Pulsado, por exemplo, deve-se definir o número 2 no bloco. Este sensor é muito usado em robôs que precisem se mover caso toquem em algo, como uma parede. Às vezes, também, precisamos que só se movam ou façam uma ação até que o botão seja pressionado. Esse é possivelmente o mais básico dos nossos sensores.

Usando o sensor de toque

Apenas no computador, existe um bloco sensor de toque na aba amarela. Esse bloco permite armazenar o valor medido pelo sensor e comparar informações do sensor. Como são possíveis apenas 3 estados para o sensor, os valores sempre serão 0,1 ou 2. Os valores armazenados podem ser usados para desencadear outros blocos de programação, por exemplo.

No entanto, nesse momento, vamos usar a opção sensor de toque dentro do bloco Esperar. As opções disponíveis dentro das opções desse bloco são:

  • Comparar -> Estado: confere o estado esperado com o estado atual.
  • Alterar -> Estado: verifica se há mudança no estado do botão.

As opções dentro do bloco Esperar permitem que o programa espere por uma leitura específica do sensor antes de continuar a executar os outros blocos.

No computador No tablet

Construa o veículo educador com o sensor de toque abaixo.

Clique aqui para abrir o manual

Faça com que o robô ande em linha reta até encostrar o sensor.

Para isso, comece usando o bloco Mover direção, pois queremos que ele se mova até determinada condição ser cumprida. Em seguida, precisamos usar o bloco Esperar e selecionar a opção Sensor de toque -> Comparar -> Estado. Esse bloco vai segurar o fluxo de dados até o botão for encostado. Mas não vai segurar o movimento do carrinho. Ou seja, ele vai se mover esperando algo acontecer e, depois de tocar no sensor, o próximo bloco vai ser executado. Cuidado com a potência utilizada. Será difícil de parar o robô se ele estiver andando muito rápido.

No computador No tablet

Por fim, deve-se colocar um bloco que permita o robô parar quando esse sensor for pressionado. Sabe qual bloco temos que usar?

Sugestão de Programação:

  • O primeiro bloco liga os motores com potência de 50 e faz o carrinho andar para frente, conforme indicado pela seta.
  • O segundo bloco espera que o sensor de toque seja tocado para que continue com o resto da programação. Como definimos que o código para destravar a programação é o 2, quando o sensor for pulsado, o sensor transmitirá o número 2 para o EV3 e o resto da programação será executada.
  • O terceiro bloco desliga os motores e trava as rodas ao mesmo tempo.
No computador No tablet
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Modifique:

Altere a potência do motor. Agora, use a tabela abaixo e anote no caderno qual é o valor de potência para o veículo com melhor precisão. Quanto maior a potência, fica mais difícil pro sensor parar o carinho com precisão. Por isso, tenha cuidado.

Potência dos motores O robô parou com precisão?
10
20
30
40
50
60
75
100

Usando o mesmo código do desafio anterior, faça aparecer na tela do seu robô uma carinha feliz enquanto ele está andando. Quando ele bater na parede, faça-o ficar com os olhos machucados.

Aproveite essa oportunidade para publicar seu robozinho no Instagram marcando @robot.education !!

Sugestão de Programação:

  • No primeiro bloco, os motores são ligados com uma potência de 50 e andam sempre para frente.
  • O segundo bloco coloca uma carinha feliz na tela do EV3.
  • O terceiro bloco segura a execução do resto da programação até que o sensor de toque seja tocado.
  • No quarto bloco, os motores são desligados e as rodas travam logo em seguida.
  • O quinto bloco põe os olhos machucados na tela do EV3.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da progrmação

Seja para conseguir acompanhar a atividade das máquinas ou para poder operá-las, os monitores desempenham função essencial para os diferentes tipos de robôs que são utilizados pelo mundo. Podemos utilizar os monitores para entender o que está acontecendo sem precisar observar diretamente o robô, através dos dados gerados pelos sensores instalados. Isto também é útil para conseguir diagnosticar quaisquer problemas. Assim, podemos corrigi-los antes que algum defeito prejudique o funcionamento da máquina ou no resultado esperado.

Outra aplicação dos monitores é apresentar na tela uma interface gráfica, ou seja, um conjunto de informações visuais que permitem com que um usuário consiga operar o robô através de opções e instruções dispostas. Da mesma forma como em computadores, celulares e tablets. No vídeo abaixo, podemos ver um exemplo desse tipo de aplicação. Uma pessoa opera a interface gráfica de um braço robótico, movendo-o de acordo com a necessidade.

O monitor que temos disponível é tela do Ev3. Ele é uma importante ferramenta para visualização de dados e personalização do que apresentado na tela do robô. Você pode:

  • Mostrar imagens.
  • Escrever textos e personalizar como ele será exibido: tamanho e posição.
  • Exibir informações dos sensores e instruções.

Para usar essa ferramenta, clique no bloco ao lado do bloco Mover tanque. O bloco chama-se Display no tablet e Monitor no computador. Na tabela abaixo, apresentamos o local em que o bloco está localizado e como escolher os modos disponíveis. Já usamos, nas aulas anteriores, o modo Imagem. Nesse modo, podemos escolher qualquer imagem para mostrar no nosso monitor. Agora, vamos usar o modo Texto.

No computador No tablet

Existem, no modo texto, duas formas de uso para o bloco Monitor:

No computador No tablet

1) Modo de pixels, para imagens e texto

  • Possui 178 pixels para esquerda e direita e 128 para cima e para baixo;

2) Modo de grade, apenas para texto e mais fácil de utilizar.

  • 22 colunas de 8 pixels cada;
  • 12 linhas de 10 pixels cada;
  • Caracteres pequenos são 1 linha e uma coluna;
  • Caracteres grandes são 2 linhas e duas colunas;

Independente do modo escolhido, as opções dentro dos blocos tem a mesma função:

Borracha – Limpa a tela do Monitor.

Linha – Descola o texto na horizontal.

Coluna – Desloca o texto na vertical.

Cor – muda a cor da tela e do texto.

Fonte: Altera o tamanho das letras.

Para começar a ver o que podemos fazer com o monitor, construa o veículo educador abaixo.

Clique para abrir o manual

Na programação:

1) Selecione o bloco Monitor

2) Clique em mudar modo e selecione Texto -> Grade.

No computador No tablet

3) A caixa de entrada no canto superior direito é o local onde deve-se escrever o texto desejado. Por padrão, sempre vem escrito MINDSTROMS. No computador, clique no botão no canto superior esquerdo do bloco para pré-visualizar o que vai aparecer no monitor. No tablet, basta clicar no e no  para ver a mensagem exibida no monitor.

No computador No tablet

Por fim, ao clicar Play, a mensagem que foi digitada na caixa de entrada vai aparecer no monitor do EV3. Experimente mudar o tamanho e a posição das palavras no monitor.

Agora tente escrever uma frase em duas linhas.

Sugestão de Programação:

  • No primeiro bloco existe o comando para limpar a tela e escrever ROBOT! no EV3 com a maior fonte possível. Além disso, esse texto vai ser deslocado 6 casas para a direita e terá suas letras pintadas de preto.
  • O segundo bloco não limpa a tela e escreve Education com a maior fonte à disposição. Além disso, o texto será deslocado para a direita em 2 unidades e para baixo em 3 unidades. Por fim, a cor das letras foram definidas em preto.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Modifique:

Crie diferentes frases para mostrar na tela do seu robô e anote no caderno o passo a passo para deslocar as frases.

Você conseguiria fazer olhos aparecerem na tela enquanto o robô se move?

O robô deve olhar para os lados como se estivesse procurando algo. Isto é, quando o robô virar para a direita, o monitor deve estar com olhos olhando para e direita. Analogamente, o monitor deve encontrar-se com os olhos para esquerda quando o veículo virar para a esquerda.

Use o mesmo manual do desafio anterior para atingir esse objetivo. Deve-se fazer uma programação composta com o Mover direção e com o Monitor. Lembre-se de colocar o bloco Monitor com os olhos antes do bloco que fará o robô virar. Depois, repita para o outro lado.

Compartilhe sua conquista e marque @robot.education !!

Sugestão de programação:

Todos os blocos foram ligados para segundos.

  • O primeiro bloco move o veículo para frente com potência de 50 por 2 segundos e trava ao finalizar.
  • O segundo bloco mostra os olhos olhando para a esquerda.
  • O terceiro bloco move o veículo para a esquerda com potência de 50 por 1 segundo e trava ao finalizar.
  • O quarto bloco mostra os olhos olhando para a direita.
  • O quinto bloco move o veículo para a direita com potência de 50 por 1 segundo e trava ao finalizar.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Agora, faça com que o robô avise que está virando para esquerda e para direita.

Sugestão de programação:

  • O primeiro bloco move o veículo para frente com potência de 50 por 2 segundos e trava ao finalizar.
  • O segundo bloco escreve Virando p/ .
  • O terceiro bloco escreve Esquerda.
  • O quarto bloco move o veículo para a direita com potência de 50 por 1 segundo e trava ao finalizar.
  • O quinto bloco escreve Virando p/ .
  • O sexto bloco escreve Esquerda.
  • O sétimo bloco move o veículo para a direita com potência de 50 por 1 segundo e trava ao finalizar.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Clique na imagem para fazer o download da programação

Aprenda a fazer curvas com o seu robô

Andar em linha reta é importante, mas movimentar-se em mais eixos é uma das características que definem um robô. De acordo com a ISO (Organização Internacional de Normalização), para que um equipamento seja definido como robô industrial ele deve ser um “manipulador multipropósito controlado automaticamente, reprogramável, programável em três ou mais eixos”. É perfeitamente possível construir uma máquina feita apenas com os componentes da caixa do EV3 e classificá-la como robô industrial.

Graus de liberdade

Nas engenharias de Controle e Automação, Mecânica, Aeronáutica e Mecatrônica é obrigatório estudar os chamados graus de liberdade e as possibilidade de movimentação de cada objeto, seja ele um veículo, avião, foguete ou braço robótico.

Um carro, na prática, movimenta-se em 2 eixos (x e y), mas possui os 6 graus de liberdade ( x, y, z, φ, θ, Ψ). Lembre-se do movimento da suspensão do carro.

Um avião possui 3 eixos e 6 graus de liberdade.

Exatamente igual ao avião, a orientação do foguete também é feita levando em consideração os 6 graus de liberdade.

Em um braço robótico existem muito mais eixos com os mesmos 6 graus de liberdade, cada elo possui um plano de ordenadas.

Neste curso não será abordada a questão matemática que envolve levar um robô de um ponto a outro (faremos os desafios programando de forma intuitiva, mas é muito importante que o você, saiba que a complexidade pode envolver cálculos matemáticos extremamente complexos. Em termos gerais, é importe que nos preocupemos sempre com a precisão. Imagine um desses gigantes caminhões mineradores errando uma curva?

O objetivo de hoje será estudar os blocos de virar, ou seja, de fazer curvas com o seu veículo. O set EV3 tem duas opções pré programadas que controlam os dois motores ao mesmo tempo. Veja que na tabela abaixo todos os blocos fazem o robô andar para frente por 1 rotação e potência 50%.

No computadorNo tablet
Mover direção Mover direção
Mover tanque Mover tanque

Note que a diferença dos blocos na forma como o programa controla os motores:

Mover direção:

Controla a direção () e a potência () total dos dois motores. Além da direção e potência, pode-se controlar os parâmetros (vocabulário de programador) de rotações, segundos ou graus e frear.

Mover tanque:

Controla a potência () de cada um dos motores de forma independente e os parâmetros (vocabulário de programador) de rotações, segundos ou graus e frear.

Faça seu robô se movimentar em círculos com precisão!

Monte o manual do veículo:

Clique para abrir o manual

 

Sugestão de programação:

Atenção: na sugestão usamos o bloco Mover Tanque no modo Ligado para graus e Ligado para Rotações

  • No primeiro bloco verde a programação determina que o robô faça 685 graus nos motores, ou seja, um giro completo da roda de 360 graus e mais 325 para finalizar o movimento. O bloco imediatamente ao lado segura a programação por 1 segundo.
  • No segundo bloco verde um dos motores ficou parado ( = 0 ), portanto é preciso mais graus de rotação no outro motor para finalizar a curva.
  • No terceiro bloco verde os dois motores funcionam, mas um deles com potência menor, fazendo uma curva bem mais suave.
No computador:
No tablet:
No EV3 Classroom:

Modifique:

Altere a quantidade de graus no primeiro bloco e anote no caderno a quantidade de voltas que o veículo deu. Em seguida, faça o mesmo para os outros blocos.

Agora repita o desafio anterior, contudo substitua o bloco Mover Tanque pelo bloco Mover Direção.

Fácil? Vejamos 😎

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