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DESENVOLVIMENTO DE CONTROLE PARA MULTIPLOS SERVOMOTORES

MIGUEL, Isabella de Moraes Espires¹; GAIOTTO, Marcelo do Carmo Camargo²; NOHAMA, Percy³
Curso do(a) Estudante: Engenharia Biomédica – Escola Politécnica – Câmpus Curitiba
Curso do(a) Orientador(a): Engenharia de Computação – Escola Politécnica – Câmpus Curitiba

INTRODUÇÃO: A robótica social assistiva (Socially Assistive Robotics – SAR) vem se consolidando como uma ferramenta estratégica na promoção da autonomia e do bem-estar de pessoas com deficiência, utilizando a interação social mediada por robôs para apoiar processos terapêuticos e educacionais. Nesses sistemas, os servomotores desempenham papel central no controle de movimentos suaves e expressivos, sendo fundamentais para a naturalidade da interação entre o robô e o usuário. OBJETIVOS: Este projeto teve como objetivo geral desenvolver ferramentas para aplicações em Robótica Social Assistiva que permitam a implementação de robôs ou dispositivos auxiliares de forma mais rápida, por meio do desenvolvimento de um sistema de controle capaz de acionar até 64 servomotores simultaneamente, utilizando diferentes modelos de microcontroladores, comunicação sem fio, armazenamento de parametrizações e análise de custo dos materiais empregados. MATERIAIS E MÉTODO: A pesquisa combinou revisão bibliográfica em bases científicas com desenvolvimento experimental. Foi utilizado o microcontrolador ESP32 associado ao módulo expansor PCA9685 para geração de sinais PWM via barramento I²C, sendo avaliadas alternativas como a multiplexação de canais, o driver de Ponte H L298N para acionamento de motores de corrente contínua, o protocolo ESP-NOW para comunicação sem fio de baixa latência e a memória EEPROM para armazenamento de presets. Foi também realizado um levantamento comparativo entre microcontroladores e uma estimativa de custos dos componentes do sistema. RESULTADOS: O teste de sincronismo com quatro servomotores validou a estabilidade da arquitetura proposta, sem atrasos perceptíveis entre o comando enviado e a resposta mecânica dos atuadores. A análise de custos indicou um valor total estimado inferior ao de soluções comerciais equivalentes. Uma análise teórica de dimensionamento elétrico revelou, contudo, que a fonte de alimentação inicialmente prevista é insuficiente para o acionamento simultâneo dos 64 servomotores em escala completa, um achado relevante para as próximas etapas do projeto. Os objetivos relacionados à comunicação sem fio, ao armazenamento de presets e ao acionamento da Ponte H permanecem na etapa de fundamentação teórica, sem testes físicos realizados, principalmente em razão de atrasos no cronograma de atividades práticas. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Os resultados obtidos validam, em escala reduzida, o princípio de arquitetura proposto para o controle de múltiplos servomotores em sistemas de robótica social assistiva, ainda que não representem a demonstração completa do sistema originalmente planejado. As próximas etapas da pesquisa devem priorizar a validação do sistema em escala completa, o dimensionamento adequado da alimentação elétrica e a implementação física dos módulos de comunicação e armazenamento já fundamentados teoricamente.

PALAVRAS-CHAVE: Robótica social assistiva; Servomotores; ESP32; PCA9685; Controle de múltiplos atuadores.

APRESENTAÇÃO EM VÍDEO

Esta pesquisa foi desenvolvida com bolsa CNPq no programa PIBITI.
Legendas:
  1. Estudante
  2. Orientador
  3. Colaborador

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