Protótipo de veículo guiado automaticamente de carga e descarga

Abstract

Devido as mudanças do cenário econômico das industrias brasileiras, existe a necessidade de encontrar meios para reduzir o custo de produção. Atualmente a atividade de carga e descarga nas indústrias é geralmente executada manualmente, por meio da força humana ou por veículos guiados por motoristas, além de ser um trabalho cansativo e repetitivo, colocando o trabalhador em situações de stress, que podem causar falhas de operação e até mesmo acidentes como perda da carga transportada, veículos danificados por choques mecânicos, atropelamentos, etc. Uma alternativa interessante para essa situação é a utilização de veículos guiados automaticamente (do inglês Automatic Guided Vehicle – AGV), que não necessitam de operadores, pois seguem percursos pré-definidos, por meio de marcações no solo e detectam obstáculos à sua frente, impedindo com isso choques mecânicos e atropelamentos, além de serem máquinas que trabalham de modo incesante, desde que sejam alimentadas com energia e mantidas periodicamente. A partir disso, o presente trabalho propôs a construção de um protótipo de um veículo guiado automaticamente por linhas, traçadas no solo, construído a partir de um chassi e controlado por um Arduino, sensores e software basicamente, os materiais empregados neste trabalho foram motores de corrente contínua alimentados com uma bateria de 9 volts, além de caixas de redução para aumentar o torque dos motores e circuitos que permitem variar a velocidade de rotação dos motores. Para detectar a presença da linha preta o robô foi equipado com emissores e receptores de luz na faixa infravermelho, baseados na reflexão da luz, também foram utilizados sensores ultrassônicos para detecção de obstáculo na frente do veículo e um sistema basculante para carregar e descarregar uma bola de tênis de mesa, em um local pré definido, foi discutido também detalhes sobre a construção de uma base com sensores de RFID que irá identificar o veículo e carregar por gravidade de forma mecânica e descarregá-lo de forma automática. A programação foi feita utilizando a linguagem C com o ambiente de desenvolvimento Sketch, padrão do Arduino, e os esquemas elétricos da construção do projeto foram realizadas com o software Fritzing. Durante os testes o protótipo do veículo executou as tarefas programadas de carga e descarga e demonstrou que mesmo com material de baixo custo e uma escala menor desempenhou as funções que uma indústria necessita destas funções.

Due to the changes in the economic scenario of the Brazilian industries, there is a need to find ways to reduce the cost of production. Currently the loading and unloading activity in the industries is usually executed manually, through human force or vehicles guided by drivers, requiring a lot of labor, besides being a tiring and repetitive work, placing the worker in situations of stress, which can cause failures in operation and even accidents such as loss of transported cargo, vehicles damaged by mechanical shocks, run over, etc. An interesting alternative to this situation is the use of Automatic Guided Vehicles (AGV), which do not require operators, since they follow pre-defined routes, by means of markings on the ground and detect obstacles in front of them, thus preventing mechanical shocks and trampling, as well as being machines that work tirelessly, as long as they are supplied with energy and maintained periodically. From this, the present work proposed the construction of a prototype of a vehicle guided automatically by lines, traced in the ground, constructed from a chassis and controlled by an Arduino, sensors and software basically, the materials used in this work were engines of direct current powered by a 9-volt battery, plus gearboxes to increase motor torque and circuits that allow you to vary the speed of rotation of motors. To detect the presence of the black line the robot was equipped with emitters and receivers of light in the infrared range, based on light reflection, also used ultrasonic sensors for detection of obstacle in front of the vehicle and a tilting system to load and unload a ball of table tennis, at a pre-defined location, we also discussed details on building a base with RFID sensors that will identify the vehicle and load it mechanically and unload it automatically. The programming was done using the C language with the Sketch development environment, Arduino standard, and the electrical schematics of the project construction was carried out with the help of Fritzing software. During the tests the vehicle prototype performed the scheduled loading and unloading tasks and demonstrated that even with low-cost materials and a smaller scale it performed the functions that an industry requires of these functions.