quarta-feira, 5 de junho de 2013

Placas PCB de circuito impresso para implementação rede inercial

Boa tarde seguidores,

há muito tempo que não actualizo este blogue, mas ultimamente tenho andando a escrever para a dissertação.

Conforme o título sugere, agora vou-vos falar da placa de circuito impresso em PCB que irá ser destinada à implementação da rede de de sensores inercial.

Numa tentativa de tornar o hardware para esta implementação permanente, iniciei uma pequena aventura - projetar, desenhar e mandar fazer uma placa de circuito impresso.

Para tal, tive que utilizar um software dedicado à tarefa de projetar circuitos e placas de circuito, o Eagle. Neste programa, em primeiro lugar, deve-se desenvolver um esquema eléctrico do circuito pretendido.

Assim que o esquema eléctrico é concluido, através de um ícon, o Eagle gera um projeto de placa, com um módulo do qual este dispõe. Resta então organizar os componentes e desenhar as pistas que ligam os componentes.

Como resultado, surgiu uma pequena placa, que será montada em cima de um arduino UNO. Esta placa dispõe de duas camadas, pois apenas uma é insuficiente para acomodar todos os componentes e ligações necessárias. Nas figuras seguintes pode ser visto o resultado no ficheiro CAD em eagle.

Placa Circuito Impresso - Camada Superior 

Placa Circuito Impresso - Camada Inferior

Com este projeto desenvolvido, resta então proceder à manufatura das mesmas. Assim, mandei fazê-las e o resultado pode ser observado na figura seguinte.
Placa Circuito Impresso PCB
Após ter recebido esta "prenda", faltou apenas fazê-la funcionar, e para isso é suposto esta placa ser repleta de componentes :)

Após uma pequena jornada de furações em CNC e algumas horas de solda a estanho, o resultado final culminou em algo que pode ser visualizado na seguinte figura.

Placa Circuito Impresso PCB - pronta

Com a placa pronta, é possível então encaixá-la no arduino UNO e o resultado está apresentado na figura seguinte. 
Placa PCB montada no Arduino e sobre o respetivo suporte
Como é possível observar ne figura anterior, além da placa montada no arduino, encontra-se também o arduino montado num pequeno suporte. Esta é a fase seguinte na implementação da rede inercial no robô humanoide. Para a fixação desta montagem no robô humanoide, desenvolvi um apoio que não é mais que uma pequena placa de nylon acrescida de duas pequenas peças, as quais se prendem ao humanoide por clipagem. Este método de fixação foi escolhido uma vez que esta implementação futuramente poderá ter que ser implementada num sítio diferente. Como resultado deste sistema de fixação, é possível observar na figura seguinte o apoio acoplado na zona pélvica do humanoide.
Suporte arduino acoplado no humanoide

Estando o "cérebro" de toda a rede inercial acoplado ao robô humanoide, restou a tarefa de incorporar os sensores no corpo do humanoide, sensores esses que farão a obtenção dos dados a explorar mais tarde. Para esta fixação, foram desenvolvidas por mim pequenas peças, as quais são fixas ao humanoide por meio de ligação aparafusada, onde os sensores seriam incorporados também com recurso a ligações aparafusadas. Estes apoios com os sensores já montados no robô humanoide podem ser observados na figura seguinte.

Apoios de sensores

Face a todo este trabalho desenvolvido, a fase que se segue será a realização de testes com a rede inercial montada no robô humanoide, contudo, não será nesta publicação que isso será documentado, pois essa fase encontra-se em curso. Futuramente adicionarei mais notícias acerca da continuidade deste trabalho.