Ferramenta tecnológica para aprendizado

Os Robôs têm sido objeto da imaginação e das fantasias dos seres humanos ao longo dos tempos. Até a bem pouco tempo atrás, a imagem que se tinha deste tipo de dispositivos era que se tratava de sistemas de grande complexidade e de elevado custo, compostos por um punhado de ligações elétricas e controlados por complicados sistemas computorizados.  No entanto, nos últimos anos, os avanços que se têm verificado na tecnologia dos microcontroladores, com a redução drástica de dimensão e custo começaram a contrastar com o espantoso aumento de potencialidades. É comentar que a construção de um Robô não se resume somente à sua programação. Na sua concepção está envolvido um conjunto de conhecimentos inerentes às áreas da mecânica, eletrônica e lógica, que tornam esse processo um desafio extremamente envolvente.

Material do kit eletrônico

O kit eletrônico disponibilizado para a construção do Kid é o seguinte: Placa de Circuito Impresso, Cabo de Ligação Série para PC, dois Motores com redução 15:1 e Componentes diversos. Este kit foi concebido para ser de fácil montagem e programação permitindo a sua utilização por todos aqueles que estão interessados nas áreas da robótica e automação. O Robô a ser construído permitirá desenvolver a sua capacidade de: Identificar e construir circuitos eletrônicos; Entender as diferentes partes que o constituem (Sensores; Atuadores e Microcontrolador) e Desenvolver os seus próprios programas, levando o Robô a executar um conjunto diverso de atividades.

No Kid existem cinco pares de emissores/receptores de infravermelhos que permitem seguir uma linha pintada no chão, seguir parede ou evitar obstáculos; dois interruptores de contato permitem detectar a colisão com obstáculos; e sete ligações extras para ligar outro tipo de sensores. Inclui dois motores DC com uma redução de 15:1 e um microcontrolador PIC que é o “cérebro” do Robô onde é tratada a informação vinda dos sensores e são tomadas as decisões de movimento a efetuar.

Funcionamento

A estrutura funcional de um Robô pretende dar resposta aos três problemas fundamentais que lhe são postos: Onde Estou? Para onde vou? Como vou? Quando um Robô se desloca num determinado ambiente, faz uso dos seus sensores para se localizar e para identificar os seus objetivos. Através dos atuadores poderá deslocar-se ou manipular algum objeto. Finalmente, estas ações de percepção e de atuação são coordenadas pelo controlador de bordo.

Programação em blocos

A programação em blocos é uma forma de criar programas para o Robô utilizando pequenos blocos com funções pré-definidas, desta forma o programador não necessita escrever um código para executar uma tarefa, basta que o leitor encaixe os blocos para que consiga montar o programa desejado. Contudo para a utilização da Programação em Blocos é necessario que o leitor tenha noções básicas de Lógica de Programação. Depois que acabar de construir o programa com os blocos, basta enviar o programa para o robô para que o mesmo possa cumprir com as tarefas definidas no programa. Vamos agora conhecer a interface de programação na figura a seguir com uma descrição detalhada de cada componente.

 

Tela Inicial do KID Programador

  • Menu do Programa: Menu responsável pelas funções do programa como por exemplo, abrir, salvar, imprimir, copiar, colar, etc..
  • Menu Rápido: Menu com algumas da funções do Menu do Programa, porém acessados de uma forma mais rápida.
  • Menu de Blocos: Neste menu encontramos os blocos necessários para fazer a programação.
  • Inicio da Programação e Configuração Inicial: Neste ponto é onde se inicia o programa, ou seja, é a partir deste ponto que será inserido os blocos, e é também aqui que deverá ser feita algumas configurações iniciais da programação em blocos e que será visto mais adiante.
  • Área de Programação: Esta é a área onde são inseridos os blocos de lógica.

Considerações finais

Levantamentos realizados recentemente junto ao mercado de trabalho pelo Instituto de Estudos para o Desenvolvimento Industrial (IEDI) identificaram que nos próximos anos, o Brasil necessitará de uma grande quantidade de profissionais técnicos e engenheiros. São profissionais de nível técnico, tecnólogos e engenheiros que poderão dificultar o crescimento do país se não forem formados em tempo hábil e em uma quantidade adequada. Diante disso, o grande desafio é motivar jovens a se interessarem pelas áreas técnicas e encontrar formas de melhorar a formação desses futuros profissionais em um curto período de tempo com uma qualidade que permita que os mesmos possam trabalhar corretamente. Quem sabe a robótica educacional possa ser uma solução para resolver esta demanda do Brasil do século XXI. Diante disso, o leitor deve estar antenado com esta forma lúdica de ensinar conhecimento técnico.

Sobre o autor

Antonio Valerio Netto é doutor em computação pela USP e professor de sistemas robóticas e inteligência computacional da UNICEP. É um entusiasta do uso da robótica para o ensino tecnológico. Foi o fundador da XBot, a primeira empresa de robótica móvel do Brasil focada nas áreas de educação e entretenimento.