Mover objetos é uma das funções para as quais os robôs são projetados e montados. Esses objetos podem ser um componente/montagem no robô ou um objeto externo. Os objetos são manipulados, portanto esses conjuntos de robôs são chamados de manipuladores.
Quer os robôs sejam criados para um jogo em sala de aula ou para uma competição de robótica, manipuladores eficazes e eficientes dão ao robô uma vantagem competitiva. A análise da estratégia de jogo deve ser o ponto de partida ao decidir sobre um manipulador. Isso significa perguntar: “Como o robô vai jogar?”. Alguns factores a considerar são combinar o nível de experiência e conhecimento do montador com a complexidade do projecto; e avaliar a quantidade de tempo disponível para montar o projeto.
Por exemplo, no jogo VEX Robotics Competition 2019-2020, Tower Takeover, um arado pode ser anexado de forma rápida e fácil a um sistema de transmissão que permite ao robô empurrar as peças do jogo do Cubo para as Zonas de Gol. Considerando que, montar uma barra dupla reversa de 4 barras com uma garra de rolo que permitiria ao robô pontuar e desmarcar cubos da torre central mais alta e empilhar vários cubos na zona do gol, exigiria muito mais planejamento e tempo para montar.
Uma das vantagens do sistema VEX V5 é que ele permite muitos designs e uma oportunidade quase infinita de criatividade. Isto permite uma grande variedade de diferentes tipos de manipuladores e, muito provavelmente, novos designs que ainda não foram montados. Para fornecer um ponto de partida, aqui estão algumas descrições de diferentes tipos de manipuladores.
Manipuladores Passivos
Os manipuladores passivos não possuem atuadores, ou seja, não possuem motor ou cilindro pneumático diretamente acoplado ao manipulador. As regras de muitos jogos de robótica incluem limitações no número de motores e/ou na quantidade de armazenamento de ar pneumático que um robô pode possuir. Projetar um manipulador passivo permite que os atuadores do robô sejam usados para funções adicionais. Manipuladores passivos são movidos sendo acoplados a um sistema de transmissão ou outro manipulador ativo. Eles também podem conter energia armazenada em elásticos ou tubos de látex. Os manipuladores passivos podem ser alguns dos tipos de manipuladores mais fáceis e rápidos de montar, embora possam ser muito complexos com liberações manuais e mecanismos de redefinição.
| Arado Passivo |
Alguns exemplos de manipuladores passivos que podem ser usados para jogar um jogo de robótica incluem:
- Os arados geralmente são acoplados ao sistema de transmissão e normalmente suas funções são empurrar as peças do jogo e/ou evitar que o robô suba nas peças do jogo e fique imóvel.
- Garfos e conchas (tipos de garras passivas) são normalmente presos a um braço e geralmente projetados para deslizar sob as peças do jogo para pegá-las.
- Os escudos são projetados para manter as peças do jogo fora do robô.
- Os slides das peças do jogo são projetados para permitir que as peças do jogo deslizem para fora do slide e para dentro do gol ou zona de pontuação.
- As zonas de expansão permitem que o robô se expanda além de sua posição inicial após o início da partida.
Para mais informações sobre este tema, consulte: Como decidir sobre um manipulador passivo.
Manipuladores ativos para elevação de objetos
Os manipuladores ativos se movem por meio de um ativador, como um sistema de cilindro pneumático ou um motor. Os motores podem acionar diretamente o manipulador ativo. Os motores também podem mover manipuladores quando montados em combinação com um trem de engrenagens, sistema de corrente e roda dentada, kit de movimento linear, rolamento de mesa giratória ou outras peças disponíveis na linha de produtos Motion. Normalmente, os manipuladores ativos levam mais tempo e planejamento para serem montados do que as manipulações passivas.
Alguns exemplos de manipuladores ativos que podem ser usados para levantar e colocar objetos em um jogo de robótica incluem:
- Os braços estão geralmente fixos a uma torre no chassis do robô e são utilizados para levantar outro manipulador na extremidade do braço ou para levantar o robô do chão.
- As garras são geralmente fixas na extremidade de um braço e são utilizadas para agarrar um objeto.
- Portões e cestos/coletores são projetados para conter múltiplas peças do jogo.
- Os elevadores são montados para elevar outros manipuladores na vertical ou para elevar o robô do chão.
| Braço de 4 barras V5 Clawbot | Garra do Robô V5 |
Manipuladores ativos para lançar um objeto
Alguns jogos de robótica possuem um elemento de jogo onde há uma vantagem competitiva para lançar objetos do jogo. Esses manipuladores normalmente são conectados diretamente ao chassi do robô. Geralmente são acionados por meio de um motor, um motor com sistema de engrenagem/roda dentada ou um sistema de cilindro pneumático. Manipuladores de arremesso ativos costumam ser combinados com sensores para ajudar a controlar o arremesso. Eles também exigem muito planejamento e tempo para serem montados.
Esses manipuladores geralmente consistem em um sistema de coleta e transferência e um sistema de lançamento como:
- Entradas de rolos e correias transportadoras movem as peças do jogo do campo de jogo para o robô e geralmente para o sistema de lançamento.
- Volantes lançam peças do jogo fazendo com que a peça do jogo entre em contato com uma roda giratória.
- Os estilingues são projetados para usar elásticos ou tubos de látex para arremessar a peça do jogo.
- Catapultas lança peças do jogo com braço de alavanca.
Para obter mais informações sobre este tópico, consulte: Como decidir sobre um manipulador ativo para lançar um objeto.
Selecionando o Manipulador
Cada jogo tem seu próprio conjunto exclusivo de requisitos para manipuladores. Não existe um design correto para nenhum jogo, embora existam manipuladores que são mais competitivos. Os manipuladores mais competitivos são geralmente aqueles que trabalham de forma eficaz, rápida e consistente.
- Metal estrutural e ferragens podem ser adquiridos no site da VEX.
- Rodas e outras peças de movimento podem ser adquiridas no site da VEX.
Nota: tanto o Claw Kit como o Claw Kit v2 estão disponíveis em vexrobotics.com.