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Possível equacionamento para a modelagem.

No dia de hoje foram feitos os seguintes testes:
-Aferição da velocidade angular do driblador atual (com e sem a bola) com o auxilio de um tacômetro:
->Velocidade sem a bola: Variou próximo a 5400 RPM;
->Velocidade com a bola: Variou próximo a 4800 RPM;
Percebeu-se ainda que a geometria do driblador tem um defeito no que diz respeito a sua porção intermediária, uma vez que o drible se faz estável apenas nas laterais do dispositivo. A teoria que melhor explica o fenômeno é a que atrela o efeito ao término brusco da "rosca" emborrachada, tornando uma nova manufatura do dispositivo a melhor solução para o problema do escape da bola.

-Estimativa da força de atrito entre a bola e o campo durante a solicitação realizada pelo driblador.
-> A força de atrito foi estimada em em 0,3N, uma vez que, como auxílio de uma balança foi medida a reação da bola, contra o chão, quando solicitada pelo driblador (0,1kg) e o coeficiente de atrito foi adotado como 0,3.

Ainda foi conseguido, por meio do aluno Nícolas Oliveira, um programa em MATLAB/SIMULINK para auxílio na determinação dos motores a serem adquiridos.

Foi iniciada a análise de algumas opções de motor com o referido programa.

Um dos dribladores tem um parafuso nele, o que permitiu utilizar o tacômetro pela reflexão em sua superfície. O tacômetro utilizado não possui configuração para regular o número de reflexões por volta.

A medida de ontem foi feita em 8,4V. Em 7,4V a rotação caiu para algo em torno de 4000rpm e 5000rpm, com e sem a bola, respectivamente. A medida encontrada em um primeiro momento pareceu condizente, porque em uma filmagem a 240fps os padrões da bola se repetiam a cada 3 ou 4 quadros (3600rpm a 4800rpm).

Vale ressaltar que esses valores ocorrem quando a bola fica estável no driblador. Quando ela se desestabiliza por causa da descontinuidade da rosca a medida não é possível.

O programa do Nicolas em Matlab e Simulink está anexo (copiar o codigo para o Comand Window e depois rodar no simulink).

Tentamos analisar o motor 6V Pololu 5:1 Micro Metal Gearmotor w/ Extended Motor Shaft (https://www.robotshop.com/en/6v-pololu-51-micro-metal-gearmotor-w--extended-motor-shaft.html#Supplier-Product-Code). O problema é que o fabricante não informa o momento de inércia do motor, o que influencia diretamente no tempo que levamos para chegar na rotação máxima possível. Talvez uma possível saída seja utilizar o momento de inércia de um cilindro com as dimensões do motor. Esse motor é utlizado no vss e pelo tamanho dele acredito que não seja uma alternativa viável.

O motor que utilizamos atualmente, tanto nas rodas quanto no driblador, é esse: 7.2VDC 175RPM 99.04oz-in GHM-04 Spur Gear Head Motor (w/ Rear Shaft) (https://www.robotshop.com/en/ghm-04-gear-motor-rear-shaft.html).

Não conseguimos encontrar nenhum motor que tenha mais torque com uma rotação equivalente. Estamos querendo continuar utilizando esse motor e aumentar a rotação do rolete utilizando uma transmissão favorável com engrenagens. Temos as engrenagens que retiramos das caixas de redução dos motores. No total temos 36 da menor, 19 da média e 12 da grande (ver fotos). A ideia seria utilizar uma de cada, testando as combinações de transmissão possíveis para verificar se o torque será suficiente.

Para comparação, atualmente a polia do acoplador do motor tem 6mm de diâmetro e a polia do eixo do driblador tem 15mm. Aproximando de 1 essa razão temos a possibilidade de dobrar a rotação do rolete.

O que o senhor acha, capitão?

Segue anexo a simulação de um motor agora para a versão 2017a do matlab. E o código para setar os parâmetros abaixo:

~~~
b = 0;%fator de amortecimento do motor
Jm = 0.0017;%momento de inércia do motor
R = 4.5;%resistência da armadura
L = 0.003;%indutância da armadura
Ke = 0.85;%constante elétrica do motor
Kt = 0.85;%contante mecânica do motor
Jl = 9.8e-3;%momento de inercia da plataforma/rolete
al = 0;%fator de amortecimento da carga
Td = 0;%disturbio no torque
Wd = 0;
Vbat = 7.4;
V = Vbat;%tensão aplicada no motor
Pos = 0;
J = Jm+Jl;
a = b+al;
controller=0;
%tensão de entrada seta a velocidade angular (rad/s)
%posição em radianos

fs = 1000;%máxima frequência de amostragem (1000 acel e 8000 gyro)
ts = 1/fs;%sampling time
Pos = pi*30/180;

~~~

Desenhei o novo driblador para que ele utilize transmissão por engrenagens no lugar do o-ring.

Antes o motor era fixado por uma peça dedicada. Alterei o braço esquerdo do driblador de forma que ele seja o suporte do motor. Para compensar o torque e não sobrecarregar a fixação na base adicionei um apoio na base superior.

Confornme discutido, a engrenagem central precisa ser apoiada dos dois lados. Adicionei essa fixação em uma peça simples que será parafusada em um dos 4 furos do motor (utilizei 3 para fixá-lo). A peça por sua vez fica apoiada no braço esquerdo do driblador.

Um problema ainda não resolvido é sobre o rolamento de apoio da engrenagem superior. O eixo do motor tem 3,2mm então precisaríamos de um rolamento com diâmetro interno deste tamanho, mas não sei se vamos encontrar. Uma alternativa caso não encontremos pode ser tornear um cilindro com 4mm de diâmetro e fazer um furo de 3,2mm para acoplar o rolamento no eixo.

Será necessário aumentar o furo nas engrenagens superior e inferior. A superior deverá ter diâmetro igual ao eixo do motor (3,2mm). A engrenagem inferior também pode ter um furo de 3,2mm. A restrição é que seja maior do que o diâmetro interno do rolamento que vamos utilizar (por exemplo, um de 3mm). Se encontrarmos rolamentos menores talvez não seja necessário aumentar o furo da engrenagem inferior.

É necessário avaliar o tamanho da cabeça dos parafusos de fixação do motor. Coloquei 6,2mm no braço esquerdo do driblador, mas esse valor está deixando muito fina a camada de material entre a cavidade das engrenagens e o furo.

Anexo está a montagem do driblador

Retirei o apoio do braço esquerdo do driblador na base superior pois os parafusos de fixação na base serão suficientes para resistir ao torque do motor. 

O suporte da engrenagem era fixado no motor. Para evitar dificuldades com o alinhamento do motor alterei a fixação para o braço esquerdo do driblador.

Vamos utilizar buchas para compensar a diferença de diâmetro dos eixos do motor e do driblador em relação aos rolamentos. Coloquei 0,02mm de interferência entre os eixos e o diâmetro interno das buchas. Capitão, o torno cnc consegue fazer fazer o furo da bucha? (em uma bucha o furo seria de 3,18mm e na outra seria de 2,28mm)

Foi feita a impressão 3D dos braços do driblador, do suporte da engrenagem central e de uma base retangular com a altura que o driblador fica no robô para poder testar o driblador sem a necessidade de desmontar um robô.
Amanhã vou verificar a medida das engrenagens e estando tudo certo vou anexar os arquivos das peças para serem torneadas. (Duas buchas, o eixo do rolete e o eixo da engrenagem central)

Verifiquei as dimensões das engrenagens e ajustei na montagem. Sobre as engrenagens inferiores, metade delas têm largura de 5,68mm e a outra metade têm largura de 6,26mm. Isso não será problema pois a engrenagem central é 1mm maior, então ambas serão compatíveis!
[](Distancia engrenagens.JPG)

O eixo que passa pela engrenagem central tem 5,97mm na parte sem ranhura e 6,15mm na parte com ranhura. É necessário definir o diâmetro do eixo que será torneado, mas sabemos que deve ser um valor entre esses dois.

Encontrei 10 buchas de diâmetro interno igual a 2,58mm e externo 3,85mm na caixa que estavam as peças que eram da caixa de redução que pegamos as engrenagens. Elas são então compatíveis com nosso rolamento de 4mm. Apesar de não ficarem presas ao eixo do rolete por interferência (que terá 2,4mm) acredito que isso não seja um problema, pois essa bucha apenas dará sustentação e não transmitirá torque.

Para fixar a engrenagem superior no eixo do motor será necessário aumentar o furo da engrenagem. Podemos usar uma broca de 4mm e utilizar a mesma bucha que será utilizada no rolamento. Essa bucha deverá ser encaixada por interferência no eixo e depois a engrenagem será encaixada nela por interferência também. Alterei o desenho da bucha para isso. 

Não iremos utilizar a interferência de 0,02mm dita anteriormente. Estamos pesquisando como determinar a interferência mínima (para transmitir o movimento) e máxima permitida (para não deformar plasticamente o material). Até agora encontrei isso: https://knowledge.autodesk.com/pt-br/search-result/caas/CloudHelp/cloudhelp/2017/PTB/Inventor-Help/files/GUID-6411393F-5391-467D-8234-D14DD8B5348C-htm.html

Portanto agora falta definir as seguintes interferências:
>Eixo do rolete-engrenagem inferior
>Eixo da engrenagem central-engrenagem central
>Eixo do motor-bucha do motor
>Bucha do motor-engrenagem superior

Testei as engrenagens no braço esquerdo do driblador. Centralizei as engrenagens com as buchas e parafusos das caixas de redução que desmontamos. A transmissão parece estar boa. As buchas, por terem menos do que 4mm saem com facilidade pelo lado. Assim, se elas forem aproveitadas para o eixo do rolete vamos ter que utilizar cola.
Acredito que isso não será um problema pois é no rolamento e não terá trasmissão de torque ali. Capitão, podemos aproveitar essas buchas nesse eixo ou acha melhor tornear novas junto das buchas que vão no eixo do motor?

Luiz Renault Leite Rodrigues escreveu:

Por onde as buchas estão saindo?

Pelo outro lado, porque o rolamento tem 4mm e a bucha tem 3,85mm na direção da seta:

Enviei para o Bozza. Deixo os arquivos aqui também

Criei uma montagem para compatibilizar o motor da roda com o projeto do driblador.
-Retirei a interferência que havia com a engrenagem
-Criei uma nova peça para realizar o acoplamento mostrado na imagem a seguir (azul). Essa peça necessitaria de uma bucha (vermelho) para centralizá-la com o rolamento (verde), mas como teria apenas esse papel de centralização, poderia ser de polímero, o que facilitaria a produção das peças e não exigiria uma peça de torno tão reduzida.
Também estou enviando a referida montagem.

Com as peças impressas fizemos a montagem do driblador para o motor Micro Motor DC 12V / 18200rpm. Apesar de alguns problemas com as buchas de plástico, foi possível montar o conjunto e confirmar a viabilidade do uso e posicionamento das engrenagens.

Sem o rolete, testamos o motor em 7,4V e limitando a corrente em 2A. O eixo rodou e a corrente ficou brevemente em 2A, caindo para 1,1-1,3A. Quando colocamos o rolete a corrente ficou em 2A e a voltagem não conseguiu passar de 3,5V.
Percebemos que esse motor necessita de uma corrente mais alta do que 2A para funcionar da devida forma. A sua corrente stall é de 27,4A em 7,4V.
Não testamos em correntes mais altas pois o conjunto de plástico não estava estável, tanto pelo material quanto por um erro de 2mm no tamanho do rolete. Assim, teste seria inconclusivo.

Resolvemos voltar a testar uma velocidade de rotação do rolete que seria adequada para o drible da bola, pois precisamos passar os requisitos de corrente para a eletrônica. Utilizando uma Dremel, acoplamos o eixo do rolete com o rolete nele. Um problema foi que o eixo não ficou muito bem fixado na Dremel e soltava durante os testes, danificando a pinça dela. Quando tentamos colocar 15000rpm na Dremel, duas vezes os roletes se despedaçaram. .
Não continuamos testando pois o eixo cada vez mais se soltava da Dremel e não poderíamos estragar mais roletes deixando os robôs desmontados.
3 motivos podem ter levado/contribuido para a quebra dos roletes:
-O torque elevado da Dremel
-Devido ao sentido de rotação da Dremel tive que inverter o rolete no eixo com o intuito de testar a rotação da bola. Mas para isso tive que arrancar um pouco de material (o rolete é assimétrico). Isso pode ter favorecido a propagação da falha do material nesses pontos.
-A alta rotação (considerando que o rolete e o eixo não influenciam muito na rotação devido ao alto torque da Dremel) em torno de 15000rpm seria demais para o material e isso é preocupante pois acreditamos que a rotação que necessitamos seja dessa ordem. A utilização de mais ou menos catalisador pode alterar as propriedades físicas do material e teríamos que levar isso em conta. Na pior das hipóteses talvez teremos que utilizar outro material.

A ideia era conseguirmos definir as especificações que precisamos para daí pesquisar um motor que atendesse nossas necessidades e depois passar os requisitos do motor para a Eletrônica, mas não conseguimos definir a rotação com a Dremel e como a eletrônica precisa definir até segunda a corrente máxima permitida, a situação está complicada.

Caso a mecânica não passe os requisitos para a eletrônica, ficaremos limitados a 2A. E em 7,4V nossa potência fica muito baixa.
O único caminho que vejo ser possível é tomar as seguintes ações:
-Utilizar os 27,4A como requisito.
-Na segunda-feira imprimimos no IME o molde do rolete novo, e logo depois fazemos um rolete.
-Usinamos em alumínio o conjunto para o motor Micro Motor DC 12V / 18200rpm e testamos na fonte em 7,4V (ou ate 12V), variando a corrente máxima para observar a rotação do rolete e da bola. Com um conjunto estável poderíamos chegar a uma das seguintes conclusões:

-em 7,4V rotação maior do que o aceitável (por ex. rolete despedaçando). Descobrimos a faixa de rotação de drible de bola diminuindo a tensão. Teremos que escolher outro material de rolete ou outro motor mas a eletrônica suportaria uma potência mais baixa.
-em 7,4V rotação aceitável. Descobrimos a faixa de rotação de drible de bola, variando a corrente máxima e podemos utilizar esse motor.
-em 12V rotação aceitável. Descobrimos a faixa de rotação do drible de bola mas teremos que escolher outro motor. A eletrônica nos limitaria em 27,4A e poderemos encontrar ou não um motor com esse requisito.
-em 7,4V rotação menor do que o aceitável. Pior cenário possível, não conseguindo concluir a faixa de rotação.

O problema de continuar tentando testar com a Dremel é: a pinça não consegue fixar adequadamente o eixo. O teste é instável uma vez que a Dremel e o braço do driblador do outro lado do eixo estavam sendo apoiados com a mão.

Capitão, o que o senhor acha que devemos fazer?

Fiz o suporte para a Dremel.
Capitão, pode imprimir os 3 arquivos stl anexos, por favor? As travas são 3 de cada.

Vou cortar a base em madeira amanhã. O circulo na parte posterior servirá para rotacionar o conjunto durante o teste.
Anexo também está o .zip das peças da montagem.

Fiz um novo suporte apoiando pela frente.
Coloquei um apoio atrás para evitar que o peso da dremel a incline.
Deixei furações a mais na parte superior do apoio para caso a trava utilizada não fixe bem a dremel.

Veja que a Dremel tem esta rosca na frente para fixação em acessórios. Basta tirar a tampa preta.

Observe os exemplos que usam essa fixação.

Com isso, o driblador poderia ser quase do tamanho do original, sem necessidade de toda aquela base para apoiar, viabilizando a impressão.

Não havia entendido direito. Agora acho que está certo.
Vai precisar imprimir uma nova base de testes pois o braço do driblador de alumínio que vamos utilizar para testar é 3mm mais alto que a versão atual, então diminui 3mm da base de testes.

Anexo os 3 .stl

Visto a urgência de definir o motor do driblador e como a impressora nova da SE/4 não está funcionando, fizemos uma montagem visando estabilizar ao máximo o teste com a Dremel.
Conseguimos resolver o problema que fazia o eixo se soltar da pinça da dremel. O que acontecia é que o eixo tinha 4mm e a pinça é para ser utilizada com eixos de no máximo 3,18mm. Utilizamos o torno do laboratório e diminuimos para aproximadamente 2,90mm.

Outro problema solucionado foi a leitura instável do tacômetro que estávamos obtendo. Utilizando uma fita reflexiva e deixando o tacômetro muito perto do rolete a leitura fica estável.

Estamos variando a altura que a bola fica em relação ao rolete adicionando placas de acrílico de 3mm e vendo os níveis que encontramos estabilidade e em qual rpm. Rotações muito altas (algo próximo de 13000-15000rpm parecem deixar a bola instável).O rolete utilizado está sendo o antigo, liso.

O feltro utilizado é o antigo do laboratório. O que percebemos é que ele se desgasta rapidamente com o atrito com a bola, então temos que ir variando a parte do feltro utilizado. O feltro novo está todo na IMBEL.

Anexo está o vídeo da altura que encontramos a melhor estabilidade até agora. A altura equivalente seria deixar o rolete 10mm mais baixo em relação a montagem atual. A rotação do rolete sem a bola estava em aprox 10500rpm e com a bola caiu para 9000rpm.

Vamos agora realizar vários testes variando a altura e a rotação e lançar esses dados em uma planilha. Com o programa do Nicolas e utilizando a rotação sem a bola, a rotação com a bola e o torque da Dremel (precisamos achar esse dado) podemos estimar as dissipações. Assim, ao consultar os motores disponíveis no mercado podemos conferir se as dissipações deixarão o rpm do rolete na faixa de estabilidade.

Fizemos testes variando a altura do rolete e somente tivemos estabilidade em poucas medidas. No último comentário que falei "10mm mais baixo em relação a montagem atual" me confundi nas contas. A zona de estabilidade é bem mais embaixo do que desenhamos. Precisamos abaixar 11mm para driblar bem a bola, mas isso irá complicar o sistema de chute. Vou ver a viabilidade disso com o Luis Farias.

Definimos então que a rotação do rolete com a bola deve estar entre 8000 e 12000rpm aproximadamente. Porém chegamos em um ponto em que não sabemos como proceder. Como disse no comentário anterior iríamos usar o programa do Nicolas. Mas ele possui muitas variáveis que não encontramos nas poucas informações disponíveis sobre os motores que olhamos e não fazemos ideia de como estimá-los. Os arquivos do programa já estão anexados na tarefa e tem nome: MotorSimulation.m e MotorSimulation.slx (copiar dados do .m para o command window).
Além disso não encontramos informação sobre corrente stall, então precisaríamos medir a resistência desses motores. O Onias sugeriu procurarmos o Coronel Bruno amanhã para tentar conseguir alguma ajuda. Devemos ir eu, Onias, Bozza e tenho que falar com o Nicolas ainda para ver se ele pode no intervalo.

Não podemos estimar as perdas pelas medidas de rotação com a Dremel porque nela diz que o sistema eletrônico mantém a rotação quando tem carga, então entendo que ela vai tentando compensar o torque contrário.

Capitão, o senhor tem alguma ideia do que podemos fazer para definir o torque do motor que precisamos? Até agora temos o rpm necessário com a carga e a tensão fixa em 7,4V.

Conversando com o Luis Farias pensamos que talvez o tempo que a bola leva para estabilizar a rotação não dependa de um torque alto aplicado. Isso faz sentido porque a bola desliza no rolete (afinal, o rolete não trava, abaixando sua velocidade aos poucos até estabilizar, enquanto a bola vai de zero até chegar na velocidade (tangencial) do rolete). Então o torque que poderíamos transmitir pelo rolete à bola seria limitada.

Então concluímos que o torque máximo transmitido à bola pelo rolete é igual a força de atrito do chão com a bola.

Anexo está a conta pra definir o torque necessário no motor.

Passei a limpo e corrigi um erro na conta.

Medimos a Normal na balança e encontramos 1,5N aproximadamente.
Calculamos o valor do coeficiente de atrito dinâmico entre a bola e o feltro utilizando um plano inclinado em 34,5 graus e filmamos 3 testes a 240fps. O número de quadros encontrados foram muito próximos: 159, 158 e 155 quadros. Calculamos o tempo que a bola levou para percorrer 23 polegadas (medida escolhida pelo Bozza) e encontramos 0,35 como sendo o coeficiente de atrito.

Assim, utilizando as contas encontramos que o torque mínimo do motor deverá ser 0,00550N.m. Para rodarmos o rolete entre 8000 e 12000rpm, o motor deverá girar a 6900-10300rpm.
A potência útil deverá ser entre 4W e 6W. Capitão, o senhor acha que esses valores são coerentes?

Em 7,4V, a corrente de operação do motor deverá ser menor do que 1A. Podemos considerar a corrente de stall menor do que 10 vezes esse valor então? (Passando 10A como requisito para a eletrônica)

Falta agora encontrar um motor que satisfaça essas condições (Torque maior do que 0,00550N.m, potência útil entre 4W e 6W). Utilizando o rendimento máximo presente nas especificações dos motores e vendo se a rotação é próxima de 10000rpm podemos estimar a potência necessária daquele motor.
Um problema é que a maioria dos motores que encontramos é de 12V e com isso não sei como podemos aproximar as informações para 7,4V.

Achei um motor de 7.2V que está bem na faixa de torque e rpm que queremos. https://www.jameco.com/z/RC280RA2485-F-7089C460--7-2V-DC-Motor-14-260-RPM_177498.html
Anexo está o datasheet dele, com as curvas de torque, rotação, eficiencia, corrente e potência. A curva roxa corresponde a potência e a pontilhada é a eficiência (está invertido na legenda).

O torque necessário pra manter a bola rodando é 5,5mN*m pro rolete de 18mm
No teste q fizemos usamos um rolete de 19mm e a rotação que precisou no motor foi de 6900-10300rpm

Então pra um rolete de 14mm, o torque é 5,5*14/18=4,2mN*m e a rotação (considerando que pra manter a velocidade da bola temos que aumentar proporcionalmente a rotação ao diminuir o diametro do rolete) seria de [6900,10300]*19/14=[9400,14000]rpm

Consultando no gráfico temos, para 4,2mN*m, 13200rpm de rotação do motor, dentro da faixa de valores calculada.

O site só envia a partir do final do mês que vem, o que não é viável. Encontrei no ebay um motor com exatamente as mesmas specificações, apenas indicando a corrente de stall um pouco diferente (6,6A contra 5,1A do datasheet anexo). Achei estranho que o fabricante é diferente (Nichibo), mas a Jameco vende motores dessa Nichibo também, então acho que pode ser o mesmo motor mesmo apenas com outro nome.
Segue o link do anúncio. https://www.ebay.com/itm/Nichibo-RC-280-Motor-4-5-to-8-4-V-14260-RPM-7-2-V-/130474291880?_ul=BR#shpCntId

Adicionei uma peça para rotacionar a Dremel.
Vou tentar imprimir as peças hoje na impressora da SE/4
Com isso será possível melhorar o teste do driblador, utilizando também o feltro novo e um rolete novo (falta produzí-lo com o molde)

Fiz a impressão do suporte da Dremel.

A rosca ficou adequada

Moldamos um rolete utilizando o molde impresso. Os furos para saída de ar na parte superior eram muito pequenos e estavam fechados. Abrimos eles utilizando o soprador e uma agulha. O infill do molde estava um pouco baixo e algumas partes foram danificadas, principalmente na hora de fazer a rosca nos furos. Isso não comprometeu a moldagem, mas caso não alteremos mais a geometria do rolete talvez esse molde não aguente outras moldagens.

Tivemos um pouco de dificuldade para usar a câmara de vácuo. Pegamos emprestado uma tira de borracha, mas a largura era só um pouco maior do que a parte superior da câmara (não tirei foto, depois faço upload aqui), então era complicado posicioná-la de forma que ao se fazer vácuo ela não fosse puxada para dentro. Com isso, acabamos deixando a borracha de silicone (50g de borracha+2g de catalisador) menos tempo na câmara de vácuo (Aprox. 30s misturando o catalisador, 1min tendo problema para começar o vácuo, 3min em vácuo).
Também não sei se a tira de borracha vedou bem o suficiente. O que reparamos foi que o material no copo de plástico não borbulhou como ocorria ano passado. Observamos que para essa quantidade de catalisador mais do que 5min desde o começo da mistura do catalisador poderia ter comprometido a moldagem.
Apesar do que foi dito a cima, a moldagem parece ter dado certo, visivelmente apenas com uma bolha de ar formada na altura média do molde (Os pequenos furos na parte superior para saída de ar foram eficientes).

O suporte dos braços atual limita o avanço do chute rasteiro e colocá-la mais para cima é ruim porque teríamos que subir mais do que 3mm, o que coincide com a posição do suporte da engrenagem central

Essa peça já existia e servia para apoiar o motor do drible, mas como o apoio agora está no braço do driblador, podemos trocá-la por uma menor, abrindo espaço para o chute rasteiro. Coloquei então um eixo de 3/16" (4,76mm), mas ainda temos espaço para colocar um eixo maior, se for o caso de aproveitar algum vergalhão que já temos.

Testei o rolete novo com a Dremel, feltro novo e suporte impresso da Dremel.

A primeira base impressa que fiz estava com os furos posicionados errados, pois o Cad da Dremel não estava exatamente correto. Acho que tem mais alguma medida estranha do eixo do rolete em relação a montagem no SolidWorks. Vou conferir isso ainda.

Peguei a diferença e imprimi uma peça nova. A montagem deu certo e o teste foi surpreendente. A instabilidade em baixas e altas rotações desapareceu (testando de 5000rpm na dremel a 20000rpm Obs: valores no load). A altura do rolete no teste é perfeitamente viável em relação ao chute rasteiro. Ontem eu havia abaixado 2mm na montagem (em relação a esse teste com a Dremel), mas talvez não seja necessário.

Amanhã pretendo fazer mais testes para tirar mais conclusões. Algumas ideias são:
-Informações sobre a altura que deverá ficar o rolete
-se rotações mais baixas são melhores ou piores, agora que temos estabilidade em uma faixa bem maior de rotação
-avaliar alguns movimentos específicos, por exemplo translação lateral e frontal; rotação em torno de um ponto equivalente ao centro do robô
-conferir rotação do rolete com tacômetro

Estabilidade em rotações menores inclusive possibilita o uso do motor das rodas no driblador. Acredito que para um protótipo estável podemos imprimir os braços do driblador e usinar as buchas e eixos no torno do lab. Vou pedir ajuda do Luis Farias para isso. Os motores novos para o driblador já estão com o Thomas, que chega no fim do mês.

Anexo estão 3 vídeos que fiz hoje. A bola escapa pelo lado em movimentos mais bruscos. Ao mesmo tempo que aumentar a velocidade faz a bola chegar no rolete mais rápido, se ela escapa, vai para trás com mais velocidade. Temos que avaliar isso para evitar problemas como gols contra, por exemplo!

(Da para usar thumbnail com vídeo?)

Capitão, fiz um rolete com um novo formato. A lateral tem diâmetro menor e aumenta conforme vai para o centro. Conforme o senhor sugeriu, talvez isso ajude a guiar a bola para o centro.
No centro utilizei o diâmetro da bola para tentar mantê-la alojada. O senhor pode imprimir o molde, por favor? Poderia usar infill de 30%?

Alterei as peças do driblador para o motor novo que chegará no sábado. Foi necessário adicionar mais uma peça no braço do driblador pois o perímetro dos furos para fixar o motor é menor do que a engrenagem. Essa peça será parafusada no motor por dentro e parafusada no braço por 3 parafusos M4 por fora. Ela também é presa pelos 2 parafusos do suporte dos braços (o eixo que passa por trás).

Adicionei na base superior espaço para o capacitor novo e também duas furações para posicionar melhor os fios dos leds e sensores.

Assim, a base superior e o chassi estão prontos. Capitão, o Luís Farias pode cortá-los na sexta-feira?

Capitão, anexei 7 arquivos .stl, sendo necessário 1 peça de cada, com excessão do "Suporte cilindrico dos braços.STL" que são 2 e da "Bucha eixo do rolete.STL" que são 2 também. (Se possível poderia imprimir mais algumas buchas de reserva, por favor?)
No último teste o que tornou a montagem instável foi um erro no tamanho do eixo do rolete e o fato dele ser impresso. Iremos tornear o eixo do rolete, então acredito que o protótipo será estável.
Eu queria tornear as buchas e o suporte da engrenagem central, mas o nosso torno não está muito bom e a broca de centro quebrou (Já encomendamos uma nova). Apesar disso, acredito que será possível tornear o eixo do rolete aqui.
A impressão de uma placa de chute alto é necessária para evitar que a bola entre por baixo do robô durante o drible..

Paralelo a isso estou providenciando com o Luis Farias o orçamento das nossas peças torneadas.

Capitão, revisei e consertei erros nas peças. São 8 arquivos (é necessário imprimir o outro braço também porque houve alteração na altura do rolete desde a última impressão).
Chanfrei as buchas para facilitar a impressão
Deixei apenas um suporte cilíndrico dos braços, para não ocorrer colisão com a placa de chute rasteiro. Mudei o diâmetro para 6,2mm, para utilizarmos um vergalhão de 1/4''(6,35mm)
Assim, a única peça duplicada por driblador é a Bucha eixo do rolete.STL

Com as peças impressas e com os motores novos, testei o driblador.

Para isso foi necessário fazer roletes novos, dado que o último que havia sido moldado se despedaçou quando girei o controle de velocidade da dremel para o lado errado no teste anterior (algo acima de 20000rpm).

Nos primeiros testes do driblador com transmissão de engrenagens, usando o motor Micro Motor DC 12V / 18200rpm percebemos que o que contribuía muito para a instabilidade do protótipo era o fato do eixo do rolete ter sido impresso, pois quebrava facilmente e empenava. Para testar com o motor novo usinamos o eixo em aço 1020. Em um primeiro momento não estava dando certo a usinagem no torno do lab. Conversei com o Coronel Egydio e vi que a rotação estava baixa e a barra era muito comprida para ser colocada direto no torno, ainda mais sem a ferramenta para centralizar pela outra extremidade. Para o diâmetro de 1/4'' (6,35mm) de aço 1020 com ferramenta de aço rápido a rotação ideal estimada era de 1250rpm. Usando a serra que está no Baja cortamos também a barra no comprimento bem próximo do tamanho do eixo (aprox 80mm). A usinagem deu certo fazendo em duas etapas (40mm aprox de cada vez) e a rotação que pareceu mais adequada foi de 1700rpm.

Montei o protótipo e realizei os testes.

Em 7,4V a corrente ficou em torno de 1,8-2A sem a bola e em torno de 2,2-2,3A com a bola. A rotação do rolete sem a bola, medida no tacômetro foi de 9000-10000rpm. Já com a bola foi de 7500-8000rpm

Realizei testes com todos os roletes.

O rolete de diâmetro constante e com as ranhuras suavizadas apresentou boa estabilidade de drible e permitiu movimentos para frente e para trás com a bola. Também apresentou boa captura de bola em movimento. Jogando a bola na direção do rolete a bola rebate (recuando mais ou menos dependendo da velocidade) e já adquire rotação, fazendo com que ela retorne para o rolete e se estabilize. Existe certa limitação em relação ao angulo que a bola faz com o rolete na hora de ser interceptada. A partir de um certo ângulo pode acontecer da bola refletir e em seu retorno passar pelo lado do robô. Isso deverá ser considerado para implementar passes.
Esse rolete não permitiu a rotação do robô em torno do próprio eixo. A bola escapa pela lateral e vai para trás do robô, correndo o risco de gol contra.

O rolete com diâmetro variável (aumenta na direção do centro) e com a cavidade central não apresentou boa estabilidade. Acredito que isso tenha sido causado pela cavidade. Não consegui concluir muito sobre ele, mas acredito que o diâmetro variável ainda pode ser mais explorado em novos protótipos.

O rolete da versão LARC 2017, com ranhuras maiores e descontinuidade perto do centro, que acreditámos causar instabilidade apresentou resultados interessantes. Ele ficou estável na maior parte do tempo e apresentou certa tendência de permanecer entre as ranhuras para pequenas perturbações.

O rolete herdado da equipe anterior não conseguiu driblar a bola direito por falta de aderência. (Nomeei rolete2016 apenas porque não sei de quando é)

Na montagem do driblador utilizei adesivo similar a Super Bonder para fixar as buchas nos eixos. Nos primeiros testes a engrenagem que vai no eixo do motor soltou e tive que adesivar novamente. Depois disso testei por bem mais tempo (não marquei o tempo, deve ter funcionado até agora por algo em torno de 20-30min) e não tive problemas com as engrenagens. Vamos utilizar o Loctite 601 para travas as buchas, mas a encomenda ainda não chegou.

No últimos teste realizado o contato do motor quebrou (ficava mexendo o jacaré toda hora). O Onias disse que vai consertar.

As peças do driblador já estão em produção, então falta melhorar o rolete. Dado que o chute não está pronto, acredito ser melhor deixar a otimização do rolete para a LARC e focar no chute com o Luis Farias. O rolete de diâmetro constante e com as ranhuras suavizadas deixa a bola estável, já permite alguns movimentos e tem grande chance de ser útil nos passes.

Fiz o batente para evitar que o eixo fique se movimentando lateralmente. Usei o mesmo desenho das buchas, colocando 0,1mm de folga no diâmetro interno e 0,2mm de folga no espaço entre a engrenagem e o rolamento. Anexo o stl