Relatório do Mapeamento de Cabos do robô

 Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Relatório do Mapeamento de Cabos do robô Projeto de melhorias do SSL 2016 Responsável: Vitor Hugo de Carvalho Gomes Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Resumo O objetivo da tarefa era o de mapear o cabeamento do robô SSL, buscando novos arranjos possíveis e mais eficientes para este, também corrigindo erros e caminhos desnecessários da disposição usual. Visto que nunca houve uma trajetória oficial destes cabos, quando o robô era montado seus cabos eram arranjados de forma arbitrária e não padronizada entre si, o que aumentam as chances de erros como mau­contato e danificação do cabo e/ou outro componente. Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Desenvolvimento Para fazer esse mapeamento, utilizou­se o robô 3 do SSL, que já estava convenientemente desmontado o que facilitou o processo, e ainda usou­se o robô 4, completamente montado no caso, que dispunha do arranjo usualmente utilizado pelos robôs atualmente. Assim, usou­se o robô desmontado para experimentar e estudar os cabeamentos possíveis e o robô 4 para efeito de comparação com o arranjo antigo. Robôs SSL usados para mapeamento e comparação Começando pelo andar mais abaixo e subindo gradualmente, foi testado diversas trajetórias, no final escolheu­se um que achou­se mais eficiente, vale notar que muitos cabos não sofreram modificações nas suas rotas por falta de flexibilidade ou porque já faziam o caminho julgado mais eficiente. Primeiro analisou­se o andar da bateria, capacitor e indutor, que é o mais baixo, todos estes ligavam na KickBoard que se encontrava­se na parte esquerda do último andar do robô, então manteve­se a orientação de seus cabos (bateria, capacitor e indutor) terem saída na esquerda, como visto na imagem da próxima página. Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Saída dos cabos da bateria, capacitor e indutor A bateria e o capacitor possuem velcro colado que os permitem ficarem presos ao chão deste primeiro andar, entretanto o indutor não possui esta característica, notando­se que este fica muito solto na parte da frente do robô (única parte com espaço para este) resolveu­se prender este de alguma forma, como tem tamanho reduzido e ainda possui um fusível de tamanho considerável é limitado os artifícios possíveis. Então uma solução simples e eficiente foi a de tomar vantagem do tamanho extra do cabo ganho pelo fusível e dar uma volta por trás das bases dos cabos de receptor e emissor do sensor de bolinha, garantido firmeza e menos liberdade ao indutor e colocando o fusível em uma posição aberta e fácil de abrir, garantido um melhor acesso se necessário, este arranjo pode ser visto na próxima imagem. Disposição escolhida para o indutor e seu fusível Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Além do indutor, também mudou­se a rota do cabo de saída da bateria, antes este passava entre o indutor e era preso no suporte da frente do lado direito para fora, para ter um melhor uso do espaço definiu­se que este passaria por cima do indutor e bifurcaria no suporte da direita, com o conector que liga a recarga da bateria passando por entre o suporte e o capacitor, como na figura abaixo, também é importante frisar o uso da fita hellerman para fixar os cabos nos suportes. Nova trajetória do cabo que sai da bateria Os outros cabos presentes nesse andar, como os sensores da bolinha e os dos motores e solenoide, mantiveram sua posição original, pois tem base fixa e se conectam no andares mais acima. Partindo para o próximo andar, onde se encontra a MotorBoard, deparou­se com os cabos da bateria pós­botão, que vem acoplado na parte de baixo deste andar, dele surgem 3 conectores, um pra cada placa (MainBoard, KickBoard e MotorBoard), e é bem evidente que estes possuem tamanhos muito além do que o necessário, por exemplo para alimentar a MotorBoard é precisa dar duas voltas no suporte a frente do jack de bateria antes de fazer a conexão, com isso determinou­se que seria preciso reduzir seu tamanho drasticamente, aproximadamente em 14 cm neste caso, uma ilustração pode ser vista na imagem abaixo. Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Cabo de alimentação da MotoBoard Outros cabos deste andar são os dos motores, são 4 no total e vem diretamente do andar de baixo já numa posição perfeita para a conexão com os jacks da parte de trás da MotorBoard, decidiu­se não mudar esse arranjo pois é o melhor possível e também não há muita flexibilidade para inventar muito, idem pode se dizer dos encoders, estes vem do andar mais baixo do robô junto aos motores e já tem uma rota eficiente e de fácil acesso, um detalhe são os dois encoders mais atrás do robô que ficam muito próximo da solenoide e das engrenagens das rodas traseiras, é preciso certificar que os cabos estão bem esticados e com algum envolucro nas partes de maior risco de contato, para evitar que o encoder seja danificado, imagens a seguir. Parte traseira do andar da MotorBoard Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Encaixe dos encoders laterais Terminado este andar, trabalhou­se no último que é o andar da MainBoard e KickBoard, primeiro cabo a ser analisado é o do bateria, dos cabos pós­botão tem­se os 2 restantes que ligam na MainBoard e KickBoard, novamente encontra­se o mesmo problema de excesso de cabo, precisando dar voltas em suportes como forma de compensamento, decidiu­se por manter o trajeto dos cabos, entretanto será necessário uma redução dos cabos, diminuir 12 cm para a KickBoard e 9 cm para a MainBoard aproximadamente, estes valores devem variar de robô pra robô. Alimentação da KickBoard e MainBoard, acentuando o excesso de cabo Analisou­se também os cabos do indutor, capacitor e solenoide, como previamente comentado, as saídas do indutor e capacitor já estão do mesmo lado e diretamente abaixo de seus jacks na KickBoard, então manteve­se sua trajetória original, passando pelo furo disponível na andar da MotorBoard logo acima e​, passando por dentro do cabo Ethernet azul que vem da MotorBoard para a KickBoard. O mesmo serve para a solenoide, sua rota original já era a mais eficiente, vindo por de trás junto com os cabos dos motores e se conectando ao jack na parte traseira da KickBoard. Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Disposição dos cabos do indutor, capacitor e solenoide Neste andar ainda tem os conectores dos sensores da bolinha (receptor e emissor), que não precisam sofrer modificações de rota, estes encaixam sem precisar cruzar ou fazer caminhos desnecessários, o receptor (RIR) encaixa no conector do lado direito do robô e o emissor (EIR) no lado esquerdo, levando em referência que no lado direito tem­se a MainBoard e do esquerdo a KickBoard. Cabos do sensor de bolinha, são preto e amarelo abaixo do cabo Ethernet azul E por último, os cabos de interface, são os cabos de Ethernet azuis ligados aos conectores RJ­45, o que faz a interface Main­Kick não tem como sofrer muita mudança devido ao seu tamanho e disposição das placas, por isso mantém seu caminho usual, enquanto o Main­Motor deve também manter seu arranjo tradicional entretanto deve passar por fora dos cabos do capacitor e indutor, seu tamanho também está ideal. Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Estes cabos azuis são os utilizados para a comunicação entre placas Warthog Robotics ­ Divisão de Eletrônica e Potência Conclusões e Recomendações Após várias experimentações, o processo descrito acima resultou no arranjo considerado como o mais eficiente, alguns cabos não sofreram mudança nas suas rotas por motivos de rigidez e limitação de tamanho, ou porque já eram o trajeto mais eficiente. As principais mudanças ocorreram no andar da bateria, capacitor e indutor, que na configuração original possuía o cabo de alimentação e indutor arbitrariamente despejados no espaço livre frontal do mesmo andar, o que permitia um certo grau de liberdade para os cabos e indutor que frequentemente escapava do perímetro do robô. Outra grande mudança foi nos cabos de bateria pós­botão, estes possuíam um tamanho excessivo e que causava ineficiência, usando o robô 3 como parâmetro estimou­se o quanto deveria ser retirado de cada cabo (dos 3 resultantes do botão) para que houve um melhor uso do espaço do robô. Essas medidas podem não ser a ideias para todos os robôs e deve ficar a cargo dos responsáveis pela manufatura dos cabos uma avaliação mais precisa e consciente deste tamanho, usando o bom senso e evitando problemas na hora da conexão.