1. MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL
PÊNDULO INVERTIDO MONTADO
COM REE
Ricardo Teixeira da Silva
Sergio Campello Oliveira
Mércio Antônio Oliveira de Andrade
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2. Introdução
• Alunos de engenharia são mais propensos a
serem ativos do que os reflexivos (FELDER,
1988);
• Teorias devem ser explicadas por meio de
demonstrações experimentais (JUNG, 2011);
• Sistemas de pêndulo invertido têm sido
utilizados como o sistema de base experimental
(JUNG, 2011).
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3. Introdução
• Construir recursos com REE para aulas práticas
• Alternativa ao descarte dos resíduos
• Maximização do tempo de uso dos componentes
• Minimizar o custo de aquisição
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4. O Pêndulo Invertido
• Proposta por Stephenson (1908)
• Kapitza (1951) explicou fisicamente o problema
Pêndulo de Stephenson-Kapitza Pêndulo Invertido com controle horizontal
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5. O Pêndulo Invertido
• Contexto Educacional
GLIP2001 da Googol Technology IP01 da Quanser
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6. Análise do Kit Pêndulo Invertido
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7. Análise do Kit Pêndulo Invertido
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8. Análise do Kit Pêndulo Invertido
• Hardware
• Montado a partir de Resíduos Eletroeletrônicos;
• Utiliza a plataforma Arduino;
• Problemas com colisões;
• A correia e o motor podem ser danificados.
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9. Análise do Kit Pêndulo Invertido
• Software
• Simplicidade ao comandar o carro;
• Posição inicial determinada manualmente;
• Não identifica o fim-de-curso;
• Transmissão de dados continuamente;
• Apenas comandos de posicionamento.
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10. Adaptação e Implementação das Melhorias
• Sensores de fim-de-curso
• Interface RS-232
• Inicialização do Sistema
 O carro é deslocado para a esquerda
 Quando sensor é ativado, o carro para
 Inicia-se então a centralização do carro
• Requisição de Dados por Demanda
 Os dados dos sensores são enviados por meio de requisição
 Código de comando específico
• Códigos de Comandos e Eventos
 Comandos de movimentação do carro
 Comandos de controle
 Códigos de configuração
 Eventos e Exceções do Sistema
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11. Adaptação e Implementação das Melhorias
Descrição Código Recebido Valor Enviado
Parar 0 -
Mover para Direita 1 à 255 -
Mover para Esquerda -1 à -255 -
Obter Dados 300
Novos dados: H,PL,VL,PA,VA
Dados Originais: H,SL,TSL,SA,TSA,EC,EP
Reiniciar 301 -
Receber Novos Dados 302 -
Receber Dados Originais 303 -
Redefinir Valores 304 -
Valores Configurados 305 C,PF,PD,LE,LD
Estado ESPERA - 400
Parada por fim de curso - 401
Comando Inválido - 402
Lista de Códigos de Comando
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12. Resultados Alcançados
• Sensores de fim-de-curso
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13. Resultados Alcançados
• Interface RS-232 e Códigos de Comando
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14. Resultados Alcançados
• Inicialização do Sistema
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15. Resultados Alcançados
• Requisição de Dados por Demanda
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16. Conclusão
• O kit ficou mais resistente
• O motor é desligado nas colisões laterais.
• Dados enviados por requisição
• Evita que o canal serial fique congestionado;
• O cliente define quando quer os dados.
• Códigos de comando
• Permite saber o momento de uma colisão para que a
devida providência possa ser tomada;
• Tratamento de códigos inválidos ;
• É possível reiniciar o sistema através de um código.
• Interface RS-232
• É possível fazer o controle através de dispositivos
com este padrão.
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17. Conclusão
• É possível utilizar o Kit Pêndulo invertido
como recurso didático em disciplinas do
curso de Engenharia de Computação
• Recursos montados com REE podem equipar
laboratórios de cursos de Engenharia de
Computação
• Aproximar os alunos de problemas reais
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18. Trabalhos Futuros
• Atrito do carro com o eixo pelo qual este
deslizas
• Há a necessidade da fixação da estrutura de
madeira
• Acúmulo do valor da variável que representa
o disco codificado
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19. MELHORIAS NO KIT EDUCACIONAL
PÊNDULO INVERTIDO MONTADO
COM REE
Ricardo Teixeira da Silva
Sergio Campello Oliveira
Mércio Antônio Oliveira de Andrade
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