LEGO Mindstorm e suas aplicações

LEGO Mindstorm e suas aplicações
Palestrante: Bruno César Prado
Email: [email protected]
Professores:
Prof. Maria das Graças Bruno Marietto
Prof. Wagner Tanaka Botelho
CMCC – Centro de Matemática, Computação e Cognição
http://www.youtube.com/watch?v=5XVA2lfds18
Santo André, 2010
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Conteúdo Resumido
Robótica
LEGO
Mindstorm NXT

Iniciação Científica

Campeonatos
Referências
Bibliográficas
Considerações
Finais
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Robótica
•
Mecânica
•
Eletrônica
•
Computação
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Lego Mindstorm NXT
• Parceria entre Media Lab do MIT ( Massachusetts Institute of Technology ) e a LEGO® [1]
•
Primeira Versão: RCX (Figura 1)
• Versão
•
recente: Lego Mindstorm NXT 2.0 (Figura 2)
Na Universidade contamos com a Lego Mindstorm NXT.
Figura 2 – NXT 2.0
Figura 1 - RCX
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Componentes do Lego Mindstorm NXT [2]
1.
NXT Brick
2.
Servo Motor
3.
Sensor Ultrasônico
4.
Sensor de Som
5.
Sensor de Toque
6.
Sensor de Luz
7.
Sensor de Cor
8.
Sensor Compasso
9.
Câmera
10.
Peças Lego*
11.
Etc
(3)
(5)
(1)
(4)
(6)
(2)
(7)
(8)
(9)
*Kit Mindstorm NXT
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•
Por que Escolas Técnicas e Universidades utilizam a Lego Mindstorm?
Resposta Simples: Praticidade!
Os componentes (sensores, nxt brick) necessários para a montagem de um robô autônomo ou não
já estão prontos para o uso, basta montar o robô que se deseja.
•
Qual a maneira de programar o Nxt Brick?
Resposta:
NXT-G (Blocos)
NXTGCC (C)
Matlab and Simulink
nxtOSEK (C/C++)
LeJoS NXJ(Java)
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Aplicações em Universidades
Uma solução de planejamento de rotas para mini-robôs móveis inteligentes, baseada em sinais
simulados do Global Position Systems (GPS) [ Faculdade Ruy Barbosa ]¹
Robôs móveis autônomos na “missão marte”: projetando um sistema reativo com transição
seqüencial de comportamentos [UNESP]²
Coleta de Lixo Médico Utilizando Protótipos de LEGO [ Universidade Católica Dom Bosco]³
A Aprendizagem da Física no Ensino Fundamental em um Ambiente de Robótica Educacional
[UFES]4
¹REIS, J.,FERREIRA, D., DANTAS, B. T.
²SIMÕES, A. S., MARTINS, A. C. G., CARRION, R.
³PFEIFER, E., MELLO, G. A. B., YAMASAKI, A. E., SIMÕES, A. A., MORAES, P. A. de
4SANTOS, C. F., MENEZES, C. S. de
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Na UFABC
1.
Engenharia Unificada 1
2.
Engenharia Unificada II
3.
Campeonatos (Semana do CMCC)
4.
Iniciação Científica
Professores
Bolsas
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Minha Iniciação
Navegabilidade de Robôs Utilizando algoritmos de Busca e Aprendizagem:
Um Estudo de Caso na Plataforma Lego NXT Mindstorm.
Orientadora: Maria das Graças Bruno Marietto
*Navegação – Posicionamento do Robô
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Simulação
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Próximo Trabalho:
•
Erros de Odometria utilizando Lego
Imagens de: SANTANA, A. M. Localização e Planejamento de caminhos para um Robô humanóide e um Robô
escravo com rodas. 64 f. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2007.
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Vídeos
Seleção de objetos
http://www.youtube.com/watch?v=hPn-jDtBN9k (1min12s)
Projeto de Engenharia Unificada 1 – UFABC
http://www.youtube.com/watch?v=bIeEAqlGmaQ (3min11s)
Monalisa
http://www.youtube.com/watch?v=_ogQuLdEcBY(1min31s)
Cubo Mágico
http://www.youtube.com/watch?v=GQ3nN09yczY (1min37s)
Papel Higiênico
http://www.youtube.com/watch?v=QTsXlTKaFq0 (0min33s)
Sudoku
http://www.youtube.com/watch?v=Mp8Y2yjV4fU (4min06s)
Engrenagens
http://www.youtube.com/watch?v=mW4LJW6j05E (0min38s)
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Campeonatos
Universidade Federal do ABC
Em todo ano temos a Semana do CMCC onde acontece palestras e atividades.
Entre estas atividades temos o campeonatos de LEGO organizado por alunos
do centro.
Campus Party
É o maior evento de inovação tecnológica,
eletrônico e usuários da rede do mundo.
internet,
e entretenimento
RoboGames
O maior campeonato de robótica dos Estados Unidos da América.
RoboCup
É um campeonato mundial que acontece todos os anos em várias categorias,
entre elas, LEGO.
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RoboCup – Categorias
RoboCup Soccer
Middle size league
2 equipes com 5 robôs móveis autônomos com rodas com informações obtidas através de
sensores e passadas através de Wireless. Não é permitida nenhuma intervenção humana.
Small size league
Robôs menores e controlados por uma central que utiliza dados de uma câmera em cima do
campo.
Four-legged league
Equipe de 5 robôs que contém 4 patas, que é utilizado com a plataforma desenvolvida pela
Sony, o cão robótico AIBO.
Simulation league
Não existe robôs, mas agentes simulados. (11 por equipe em 2D ou 3D)
Humanoid league
Baseia-se no futebol real, contém mais complexidade.
E-league
Liga destinada à equipes com menos recursos.
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RoboCup – Categorias
RobocupRescue
Robot league
Robôs entram em situações de desastres (edifício parcialmente destruído) e
tentam resgatar vítimas e enviar mapas do ambiente para os humanos fora do
edifício.
Simulation league
Simulação de sismos e utilização de agentes para maximizar o número de
vítimas resgatas. (planejamento, coordenação dos agentes)
RoboCup Junior
Destinado para estudantes dos ensinos primário e secundário.
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Equipes Brasileiras
ITA – Instituto Tecnológico de Aeronáutica
UNESP – Universidade Estadual Paulista
FEI – Faculdade de Engenharia Industrial
FURG – Universidade Federal do Rio Grande
UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá
UFRN – Universidade Federal do Rio Grande do Norte
UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
UCDB – Universidade Católica Dom Bosco
MAUA – Instituto Mauá de Tecnologia
UFES – Universidade Federal do Espírito Santo
UFBA – Universidade Federal da Bahia
Fonte: http://robocup.sorocaba.unesp.br/
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Vídeos
RoboGames
1º dia 2009
http://www.youtube.com/watch?v=6iXg2IWshms (8min26s)
2º dia 2009
http://www.youtube.com/watch?v=kRZJLhoI4rI (8min47s) – Opcional -
RoboCup
Dia de Treinamento
http://www.youtube.com/watch?v=9hhSg4c9jSQ (2min59s)
Futebol de Cachorros
http://www.youtube.com/watch?v=Cv7333wHFMM (0min44s)
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Referências
[1] OLIVEIRA, T. C.; GONÇALVES, N. M. A.; RIBEIRO, J. M. F. S. Exploração da Plataforma de
programação leJOS para robôs Lego Mindstorms: Uma Abordagem à Robótica. Braga,
Portugal, 2008. 34 p.
[2] LEGO,T. G. The NXT. Disponível em <http://mindsorms.lego.com/> Acesso em: 07 mai. 2010.
[3] INSTITUTO DE QUÍMICA - Universidade de São Paulo. Iniciação Científica. Disponível em
< http://www2.iq.usp.br/bioquimica/index.dhtml?pagina=149&chave=nbM>. Acesso em: 07 mai.
2010.
[4] HEINEN, F. J. Sistema de Controle Híbrido para Robôs Móveis Autônomos. 130 f.
Dissertação (mestrado) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos, São Leopoldo, 2002.
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Agradecimentos
Agradeço à Universidade Federal do ABC pelo espaço e oportunidade desta palestra.
Além dos meus orientadores: Profª Maria das Graças Bruno Marietto e Profº Wagner
Tanaka Botelho pela confiança e apoio.
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