Olá pessoal, tudo bem? Aqui é o professor Tiago Cauassa com mais um conteúdo super maneiro para a Mecatrônica Jovem. Nosso conteúdo hoje é excelente para alunos e professores. Na edição passada falamos sobre carros elétricos e micro:bit.
Se você perdeu, dá uma conferida clicando em Mecatrônica Jovem que está ao lado. Vale a pena lembrar também que temos um grupo no Discord para você compartilhar suas ideias e manter um contato mais próximo com os autores, demais leitores da Mecatrônica Jovem, e amantes de tecnologia. Para entrar, basta acessar https://www.newtoncbraga.com.br/mecatronicajovem . Ao abrir o site você deve encontrar o botão “Nosso grupo no discord”. Te esperamos lá! Nesta edição estamos falando sobre animatrônicos. E aposto que até agora você viu conteúdos interessantes sobre o mundo destes “robôs” que foram criados para parecerem seres vivos, como os famosos dinossauros animatrônicos utilizados em filmes e parques, ou robôs como o NAO que escuta, fala e anda.
Pensando em robôs que imitam seres vivos, lembrei de um carinha bem divertido chamado Otto, um robô bípede, que também tem sua versão humanoide e que vai encantar você. Bípedes são robôs com pernas, e humanoide é o termo utilizado para classificar robôs que são construídos imitando o corpo humano com mais detalhes, basicamente tronco, membros e cabeça. Estes robôs na maioria das vezes também são utilizados em ambientes feitos para humanos, como lanchonetes e hotéis. Dá uma olhada nesse humanoide chamado Ameca, um lançamento que está bombando na internet, clicando ou fotografando o QR-Code ao lado. Enquanto não construímos nosso próprio animatrônico ou Ameca, já vamos aprender os primeiros passos hoje com o Otto: como criar um design 3D para o corpo do robô, como montar a parte mecânica e seus componentes eletrônicos, e vamos programar o Otto. Sim! Ele vai se mexer, mais precisamente o Otto vai andar!
Eu sei, que demais né?! Vamos lá! Ah, antes que eu esqueça, quem ficar até o final da leitura vai ter acesso ao novo jogo do Otto, para você se divertir programando. Yay! Material necessário: 1 Computador com internet 1 Kit Otto DIY: 1 Arduino Nano com cabo 1 Shield para Arduino Nano e jumpers FF 4 Micro servos motores 9g 1 Sensor Ultrassônico HC SR04 e 1 buzzer Corpo do robô feito na 3D, cortadora a laser ou sucata. Como da última vez, hoje vamos explorar também o Pensamento Computacional. Para quem ainda não conhece o Pensamento Computacional são maneiras de resolvermos problemas, tecnológicos ou não, utilizando conceitos da Ciência da Computação como a
Decomposição, a Abstração, o Algoritmo e o Reconhecimento de Padrão. Não se preocupe, pois quando um destes conceitos for necessário, eu irei destacar no texto. Conheça o projeto Otto DIY O Otto DIY é o projeto 100% open source de um robô feito com Arduino e impressão 3D. Open Source significa que tudo sobre ele está à inteira disposição para qualquer pessoa usar e também alterar: códigos, arquivos 3D e etc. Está tudo aqui: ottodiy.com. Ele foi criado pelo nosso colega de continente Camilo Palacio, um incrível colombiano engenheiro de design de produtos e maker que se inspirou em alguns robôs bípedes para sua criação e que hoje coordena seu projeto da Europa para o mundo. Para saber mais sobre a história do projeto, visite ottodiy.com/blog/story. Ficou interessado em montar seu Otto? O material é simples e não é tão caro. Caso você tenha acesso a uma impressora 3D, ótimo. Caso não, vamos ser makers e utilizar outros materiais. 3, 2, 1. Valendo!
Vamos agora usar um conceito do Pensamento Computacional chamado
Decomposição. Geralmente quando vou trabalhar/estudar em um projeto grande, gosto de decompor. Decompor neste caso significa dividir em partes menores aquilo que você quer resolver. Para este projeto do Otto, vamos decompor nosso estudo em 4 partes.
Parte 1: vamos estudar o design 3D da criação do corpo do robô.
Parte 2: vamos estudar a parte mecânica, os movimentos dele.
Parte 3: vamos estudar os componentes eletrônicos dentro do Otto.
Parte 4: vamos estudar a programação e dar vida ao nosso primeiro robô bípede. Olha que legal! Agora que decompomos o nosso estudo, você pode escolher a parte que você mais gosta e começar a ler a partir dela. Sugiro que comece pelo que te interessa mais. Eu vou começar pelo design 3D.
Parte 1 - Design 3D
Para criar o corpo do robô Otto nós vamos utilizar uma ferramenta gratuita e online chamada Tinkercad, que serve para criar objetos em 3 dimensões, objetos possíveis de imprimir em impressoras 3D. Acesse tinkercad.com do seu computador e clique em Iniciar edição ou Entrar para fazer o login usando uma conta Google, Apple, Microsoft ou Facebook. Em seguida clique em Criar novo design. Divirta-se montando um robô bem legal, ou até acessórios para ele usando sua criatividade, basta explorar as ferramentas do lado direito da tela, e arrastar as formas para a mesa azul.
Neste momento você pode praticar o conceito de Abstração, do Pensamento Computacional. Abstrair neste caso significa focar somente no que é mais importante, e deixar os detalhes pequenos para depois. Por exemplo, ao começar sua criação 3D não fique se preocupando em torná-la perfeita no primeiro momento. Foque na criação de algo simples e só depois você vai aperfeiçoando cuidando dos detalhes. Primeiro crie, depois aperfeiçoe. Poste suas criações nas redes sociais marcando @tiagocauassa e usando a #mecatronicajovem. No caso do Otto 3D, ele já está prontinho aqui no tinkercad, o.
Existem Ottos que foram feitos com outros materiais como caixa de leite ou garrafa plástica para o corpo, e caixinhas menores para as pernas. A criatividade é sua! Caso você não tenha acesso a uma impressora 3D, ou cortadora a laser para a versão Otto de MDF, eu incentivo a tentar estas alternativas com material do dia a dia. Falando nisso, existe um concurso chamado Otto Remix Challenge para você que vai criar um Otto único. Inscreva-se na próxima edição para participar e concorrer.
Parte 2 - Mecânica - os movimentos
O Otto se move através de 4 micro servos motores 9g. É necessário fazer uma combinação de movimentos dos motores para fazer o Otto andar como um humano. Para isso foi preciso analisar o movimento que o humano faz com seus membros do corpo para conseguir andar, é um verdadeiro jogo de motores. O manual de montagem completo do Otto está disponível aqui neste QR-Code. Clique ou escaneie para saber onde exatamente encaixar cada motor. Não monte o Otto sem o manual.
Parte 3 - O segredo eletrônico dentro do Otto.
No robô Maqueen da edição anterior usamos a placa eletrônica chamada BBC micro:bit como o cérebro, o centro de comando para o Maqueen funcionar. Hoje usaremos uma outra placa muito famosa chamada Arduino. Com ele você consegue criar invenções mais avançadas e robustas. Se você pesquisar invenções com Arduino na internet vai ver que tem um milhão e meio de projetos incríveis, e muitos deles são open source. O cérebro do nosso robô
Otto é um Arduino do tipo Nano, menor portanto mais compacto para projetos como este. Para os olhos do Otto nós usamos o sensor Ultrassônico, também explorado na edição anterior #2 da revista Mecatrônica Jovem. O link para ela está no começo deste artigo. Além da placa Arduino nano (o cérebro do robô) e do sensor ultrassônico, adicionamos um buzzer, que vai ficar responsável por emitir sinais sonoros como beeps e músicas para deixar o Otto mais divertido. Vamos conectar todos estes componentes eletrônicos ao nosso shield, que é a placa que vai dividir as tarefas tanto para estes carinhas, quanto para os motores também. Alguns dos componentes precisam de jumpers FF. O shield é o que chamamos de placa de expansão. Até poderíamos conectar alguns dos componentes no Arduino nano, porém com o shield conseguimos expandir a quantidade de pinos, portanto expandir a quantidade de componentes usados no nosso projeto. Fica essa dica! É obrigatória a leitura do manual de montagem do Otto para montar esta parte também. Já disponibilizei anteriormente neste artigo. Após conectar todos os componentes no shield, monte o corpo do Otto encaixando cada parte no seu devido lugar. No canal youtube.com/ottodiy você também encontrará mais dicas. Nada disso irá funcionar se não programarmos. Vamos então para a última parte, parte 4 - A programação.
Parte 4 - Programação.
Aqui você tem dois caminhos para escolher! Se você é iniciante na programação, aconselho começar pela programação em blocos com o programa Otto Blockly. Falei sobre este tipo de programação em blocos na edição anterior da revista. Dá uma olhada no meu artigo. Se você já programa ou quer experimentar algo mais avançado, comece pelo programa Arduino IDE. Ambas as ferramentas você vai encontrar aqui em www.ottodiy.com/software.
Neste link você também encontra todas as informações necessárias para instalar e começar a programar o Otto para dar seus primeiros passos. Que demais! Para programar, você vai precisar do cabo mini usb. Conecte uma ponta do cabo no Arduino nano e a outra ponta insira na porta usb do computador. Se tudo estiver montado e conectado corretamente conforme o link aqui presente, ele irá funcionar. Durante seu momento na programação você vai aplicar o conceito de Algoritmo, do Pensamento Computacional.
Algoritmos são as instruções que você cria para que o Arduino obedeça os comandos controlando os componentes conectados a ele. Ou seja, o algoritmo é o seu código, a sua sequência de comandos, o passo a passo para executar uma função. Uau! Que jornada! O Otto com certeza tem muito a nos ensinar.
Espero que você construa seu próprio Otto, aprenda e se divirta muito com ele. No meu outro canal www.youtube.com/professortiagocauassa você vai encontrar meu Otto dançando. Ao visitar o canal não esqueça de se inscrever e deixar seu like.
