De certeza que estás desejoso de conectar tudo e começar a programar… mas… antes de começar a praticar, vamos conhecer alguns conceitos básicos que nos ajudarão mais adiante.

O que é um robot?

A palavra robot provém do checo robota, que significa trabalho duro ou forçado. Utilizou-se esta palavra pela primeira vez durante a peça de teatro Rossum Universal Robots de Karel Čapek e o seu uso estendeu-se graças às obras de ficção cientifica criadas pelo escritor Isaac Asimov.

Com frequência imaginamos um robot como uma máquina com forma humana que caminha, fala, gesticula… mas na realidade, é algo muito mais simples:

“Um robot é uma máquina automática programável, que é capaz de interpretar informação do mundo físico para modificar a sua conduta. Tem a capacidade de interagir com o seu ambiente e, em função dele, realizar funções distintas.”

Sistema de controlo: como uma placa controladora.
Sensores: capazes de interpretar informação do mundo ou do próprio robot.
Actuadores: produzem um efeito sobre o mundo ou sobre o próprio robot.

Se compararmos um robot com uma pessoa, os sensores seriam os seus sentidos. Estes transmitem informação ao seu sistema de controlo ou cérebro, modificando o seu comportamento e influenciando o seu ambiente mediante os seus actuadores. Além disso, um robot necessitará de uma fonte de energia para funcionar e uma estrutura física para suportar os elementos que o compõem.

O sistema de controlo: a placa controladora

O cérebro ou a placa controladora, é como um pequeno computador. Básicamente é um micro-controlador ao qual podemos conectar sensores (sentidos) e actuadores (músculos, voz, etc).

Microprocessador: é o microchip que realiza todas as operações necessárias para que a tua placa execute o teu programa.
Pinos digitais: apenas podem ter dois valores: 1 ou 0, tudo ou nada, aceso ou apagado.
Pinos analógicos: podem ter múltiplos valores: 0, 1, 34, 255, etc.
Entrada micro-USB: através desta entrada, a placa comunica com o computador.
Entrada de baterias: a placa recebe energia das baterias ou da fonte de alimentação para poder funcionar.
Bluetooth: permite à placa comunicar sem cabos com um computador, smartphone ou outros dispositivos.
Botão ON/OFF: corta a energia dos pinos da tua placa, de forma que possas programar sem que o robot esteja continuamente a mover-se.
Reguladores de tensão: adaptam la tensão de alimentação à voltagem em que trabalha a placa: 5V.

Os sensores

Um sensor não é mais que um componente electrónico que transmite mais ou menos electricidade em função de um elemento físico, como a luz, o som, a distância, etc. Se quisermos conectar um sensor à nossa placa, teremos que averiguar primeiro se o sensor é digital ou analógico.

O sensor digital

Um sensor digital apenas pode ter dois valores: 1 ou 0, tudo ou nada. Um exemplo de sensor digital é um botão, em que quando pressionamos o botão, este vale 1, e quando não o pressionamos, ele vale 0. Numa placa ZUM ou similar, os sensores digitais são conectados nos pinos digitais D0 ao D13.

IMPORTANTE: Os pinos digitais 0->RX e 1->TX são usados para receber e enviar informação, e se lhes conectares um sensor ou actuador e programares a placa, pode acontecer que o programa não se carregue ou não funcione correctamente. Além disso, o pino D13, devido à existência do LED D13, não recebe a mesma tensão, porque pode dar problemas no uso de alguns elementos. Usa com precaução os pinos referidos.

O sensor analógico

Um sensor analógico pode ter múltiplos estados, sendo capaz de transformar a quantidade de luz, temperatura ou outros elementos físicos num valor compreendido entre 0 e 1023. Um exemplo de sensor analógico é um sensor de luz, onde dependendo da quantidade de luz que o sensor recebe, dará um valor maior ou menor. Numa placa ZUM ou similar, os sensores analógicos são conectados nos pinos A0 ao A5.

Os actuadores

Um actuador é um componente electrónico capaz de realizar uma acção sobre o seu ambiente. Por exemplo, um motor que move uma roda, um LED que indica que um aparelho está aceso, um altifalante que emite um som de alerta, etc.

Quando utilizamos uma placa ZUM ou similar, todos os actuadores que utilizemos, serão conectados a um pino digital. Existem actuadores, como o LED, que apenas possuem dois estados (ligado/desligado), enquanto outros como um servomotor, podem ter múltiplas posiciones, e portanto, ser analógicos. Para este tipo de actuadores, a nossa placa, que é digital, vai utilizar um truque: o método conhecido como sinal PWM. De momento no te preocupes com isso. Veremos a sua utilidade mais à frente.

Como pensa una placa controladora?

A vezes criarás um projecto ou um robot que não se comportará como tinhas pensado. Lembra-te que a tua placa controladora é o cérebro da tua máquina, mas é muito mais limitado que um cérebro humano.

Pensa (processa) as coisas uma a uma. Não pode fazer duas coisas ao mesmo tempo.
Pensa e repete as acções muito rapidamente. Tão rápido que às vezes não conseguimos ver o que está a fazer e é necessário dizer-lhe que espere um pouco.
Nunca faz nada que não lhe tenhas dito. Tens que programar tudo o que queiras que faça e dar-lhe as ordens uma a uma.
Normalmente, quando a placa acaba a sua lista de ordens, volta a recomeçar, repetindo a sua programação uma e outra vez.

Ao longo deste curso conheceremos e aprenderemos a utilizar muitos sensores e actuadores que te serão de grande utilidade. Lembra-te que o segredo não é a quantidade, mas sim conhecer bem o dispositivos que tens para dar-lhes usos incríveis. Volta a esta página sempre que tenhas alguma duvida ou… deixa-nos um comentário se tens dificuldade a compreender algum conceito.

Vamos começar a programar cosas? Vamos lá!