meggi

Seg Mar 09, 2009 1:45 pm
RioBotz Combot Tutorial

RioBotz Combot Tutorial
Prof. Marco Antonio Meggiolaro, Team RioBotz - PUC-Rio
Version 2.0

The English version of the RioBotz Combot Tutorial is available in the link below, with 367 pages about how to design a combot, build and compete. It also includes build reports of all the RioBotz combots, including the entire Touro family.

(A versão em inglês do Tutorial em Robôs de Combate encontra-se no link abaixo, contendo 367 páginas sobre o projeto de robôs de combate, construção e competições. Ele também inclui detalhes sobre a construção de todos os robôs de combate da RioBotz.)

It would be great to receive your feedback about anything related with this tutorial, including comments, suggestions, corrections, and anything that might improve future versions of the text, which can be posted in this topic. Thanks!

(Por favor mandem seu feedback sobre o tutorial para este tópico, incluindo comentários, sugestões, correções, e qualquer coisa que ajude a melhorar futuras versões do texto. Esta versão 2.0 em Inglês, de 367 páginas, é mais abrangente que a 1.0 em Português. A versão 2.0 em Português ainda será desenvolvida. Obrigado!)

Marco Antonio Meggiolaro
Team RioBotz - PUC-Rio

RioBotz Combot Tutorial, version 2.0, by Prof. Marco Antonio Meggiolaro:

riobotz_combot_tutorial.zip Tamanho: 27.28 MB Downloads: 10402 veze(s)

meggi

Seg Mar 09, 2009 1:45 pm
RioBotz Combot Tutorial

The contents of the 2.0 version of the tutorial is reproduced below, FYI. [Segue abaixo o índice da versão 2.0 do tutorial.]

1. INTRODUCTION
1.1. A Brief History of Robot Combat, 1.2. Structure of the Tutorial, 1.3. Acknowledgments

2. DESIGN FUNDAMENTALS
2.1. Weight Classes, 2.2. Scale Factor, 2.3. Combat Robot Types (2.3.1. Rammers, 2.3.2. Wedges, 2.3.3. Lifters, 2.3.4. Launchers / Flippers, 2.3.5. Thwackbots, 2.3.6. Overhead Thwackbots, 2.3.7. Spearbots, 2.3.8. Horizontal Spinners, 2.3.9. Sawbots, 2.3.10. Vertical Spinners, 2.3.11. Drumbots, 2.3.12. Hammerbots, 2.3.13. Clampers, 2.3.14. Crushers, 2.3.15. Flamethrowers, 2.3.16. Multibots), 2.4. Design Steps (2.4.1. Cost, 2.4.2. Sponsorship, 2.4.3. Designing the Robot, 2.4.4. Calculations, 2.4.5. Optimization, 2.4.6. Building and Testing), 2.5. Robot Structure, 2.6. Robot Armor (2.6.1. Traditional Armor, 2.6.2. Ablative Armor, 2.6.3. Reactive Armor), 2.7. Robot Drive System (2.7.1. Tank Treads and Legs, 2.7.2. Wheel Types, 2.7.3. Wheel Steering, 2.7.4. Two-Wheel Drive, 2.7.5. All-Wheel Drive, 2.7.6. Omni-Directional Drive, 2.7.7. Wheel Placement, 2.7.8. Invertible Design), 2.8. Robot Weapon System, 2.9. Building Tools

3. MATERIALS
3.1. Mechanical Properties, 3.2. Steels and Cast Irons, 3.3. Aluminum Alloys, 3.4. Titanium Alloys, 3.5. Magnesium Alloys, 3.6. Other Metals, 3.7. Non-Metals, 3.8. Material Selection Principles (3.8.1. Stiffness Optimization, 3.8.2. Strength and Toughness Optimization), 3.9. Minimum Weight Design (3.9.1. Minimum Weight Plates, 3.9.2. Minimum Weight Internal Mounts, 3.9.3. Minimum Weight Protected Structural Walls, 3.9.4. Minimum Weight Integrated Structure-Armor Walls, 3.9.5. Minimum Weight Wedges, 3.9.6. Minimum Weight Traditional Armor, 3.9.7. Minimum Weight Ablative Armor, 3.9.8. Minimum Weight Beams, 3.9.9. Minimum Weight Shafts and Gears, 3.9.10. Minimum Weight Spinning Bars and Eggbeaters, 3.9.11. Minimum Weight Spinning Disks, Shells and Drums, 3.9.12. Minimum Weight Weapon Inserts, 3.9.13. Minimum Weight Clamper and Crusher Claws, 3.9.14. Minimum Weight Trusses), 3.10. Minimum Volume Design (3.10.1. Compact-Sized Internal Mounts, 3.10.2. Compact-Sized Drums, 3.10.3. Compact-Sized Shafts, Gears and Weapon Parts), 3.11. Conclusions on Materials Selection

4. JOINING ELEMENTS
4.1. Screws, 4.2. Shaft Mounting, 4.3. Rivets, 4.4. Hinges, 4.5. Welds

5. MOTORS AND TRANSMISSIONS
5.1. Brushed DC Motors (5.1.1. Example: Magmotor S28-150, 5.1.2. Typical Brushed DC Motors, 5.1.3. Identifying Unknown Brushed DC Motors), 5.2. Brushless DC Motors, 5.3. Power Transmission (5.3.1. Gears, 5.3.2. Belts, 5.3.3. Chains, 5.3.4. Flexible Couplings, 5.3.5. Torque Limiters), 5.4. Weapon and Drive System Calculations (5.4.1. Example: Design of Touro’s Drive System, 5.4.2. Example: Design of Touro’s Weapon System, 5.4.3. Energy and Capacity Consumption of Spinning Weapons), 5.5. Pneumatic Systems, 5.6. Hydraulic Systems, 5.7. Internal Combustion Engines

6. WEAPON DESIGN
6.1. Spinning Bar Design, 6.2. Spinning Disk Design, 6.3. Tooth Design (6.3.1. Tooth Height and Bite, 6.3.2. Number of Teeth), 6.4. Impact Theory (6.4.1. Impact Equations, 6.4.2. Limit Cases, 6.4.3. Impact Energy, 6.4.4. Example: Last Rites vs. Sir Loin), 6.5. Effective Mass (6.5.1. Effective Mass of Horizontal Spinners, 6.5.2. Effective Mass of Vertical Spinners and Drumbots, 6.5.3. Example: Drumbot Impact, 6.5.4. Effective Mass of Hammerbots, 6.5.5. Full Body, Shell and Ring Drumbots, 6.5.6. Effective Mass Summary), 6.6. Effective Spring and Damper (6.6.1. A Simple Spring-Damper Model, 6.6.2. Spring and Damper Energy, 6.6.3. Offensive Strategies, 6.6.4. Defensive Strategies, 6.6.5. Case Study: Vertical Spinner Stiffness and Damping, 6.6.6. Equivalent Electric Circuit), 6.7. Hammerbot Design (6.7.1. Hammer Energy, 6.7.2. Hammer Impact), 6.8. Overhead Thwackbot Design, 6.9. Thwackbot Design (6.9.1. Thwackbot Equations, 6.9.2. Melty Brain Control, 6.9.3. NavBot Control), 6.10. Launcher Design (6.10.1. Three-Bar Mechanisms, 6.10.2. Launcher Equations, 6.10.3. Height Launcher Equations, 6.10.4. Range Launcher Equations, 6.10.5. Four-Bar Mechanisms, 6.10.6. Launcher Stability), 6.11. Lifter Design, 6.12. Clamper Design, 6.13. Rammer Design, 6.14. Wedge Design (6.14.1. Wedge Types and Shapes, 6.14.2. Wedge Impact, 6.14.3. Defensive Wedges, 6.14.4. Offensive Wedges, 6.14.5. Example: Offensive Wedge vs. Horizontal Spinner, 6.14.6. Angled Impacts, 6.14.7. Wedge Design Against Vertical Spinners), 6.15. Gyroscopic Effect, 6.16. Summary

7. ELECTRONICS
7.1. Radio Transmitter and Receiver (7.1.1. Transmitters, 7.1.2. Receivers, 7.1.3. Antennas, 7.1.4. Gyroscopes, 7.1.5. Battery Elimination Circuit, 7.1.6. Servos), 7.2. Controlling Brushed DC Motors (7.2.1. Bang-Bang Control, 7.2.2. Pulse Width Modulation, 7.2.3. H-Bridge), 7.3. Electronic Speed Controllers (7.3.1. OSMC - Open Source Motor Controller, 7.3.2. IFI Victor, 7.3.3. Robot Power Scorpion, 7.3.4. BaneBots, 7.3.5. Other Brushed Motor Speed Controllers, 7.3.6. Brushless Electronic Speed Controllers), 7.4. Solenoids (7.4.1. White-Rodgers 586 SPDT, 7.4.2. Team Whyachi TW-C1), 7.5. Wiring (7.5.1. Wires, 7.5.2. Terminals, Plugs and Connectors), 7.6. Power Switches, 7.7. Connection Schemes (7.7.1. Classic Connection Scheme, 7.7.2. Improved Connection Scheme, 7.7.3. Connection Scheme for Reversible Weapons), 7.8. Developing your Own Electronics (7.8.1. Speed Controller Development, 7.8.2. RC Interface Development)

8. BATTERIES
8.1. Battery Types (8.1.1. Sealed Lead Acid (SLA), 8.1.2. Nickel-Cadmium (NiCd), 8.1.3. Nickel-Metal Hydride (NiMH), 8.1.4. Alkaline, 8.1.5. Lithium), 8.2. Battery Properties (8.2.1. Price, 8.2.2. Weight, 8.2.3. Voltage, 8.2.4. Shelf Life, 8.2.5. Number of Recharge Cycles, 8.2.6. Charge Time, 8.2.7. Self-Discharge, 8.2.8. Discharge Curve, 8.2.9. Internal Resistance, 8.2.10. Capacity, 8.2.11. De-Rating Factor, 8.2.12. Discharge Rate), 8.3. Battery Care and Tips (8.3.1. Shock Mounting, 8.3.2. Recharging, 8.3.3. Battery Storage, 8.3.4. Assembling Your Own Pack, 8.3.5. Billy Moon's Rules for LiPo)

9. COMBOT EVENTS
9.1. Before the Event (9.1.1. Test and Drive Your Robot, 9.1.2. Prevent Common Failures, 9.1.3. Lose Weight, 9.1.4. Travel Preparations), 9.2. During the Event (9.2.1. Getting Started, 9.2.2. Waiting for Your Fight, 9.2.3. Before Your Fight, 9.2.4. During Your Fight, 9.2.5. Deciding Who Won, 9.2.6. After Your Fight, 9.2.7. Between Fights), 9.3. After the Event (9.3.1. Battery Care, 9.3.2. Inspect Your Robot, 9.3.3. Wrap Up)

10. RIOBOTZ BUILD REPORTS
10.1. Lacrainha, 10.2. Lacraia, 10.3. Anubis, 10.4. Ciclone, 10.5. Titan, 10.6. Touro, 10.7. Mini-Touro, 10.8. Tourinho, 10.9. Puminha, 10.10. Touro Light, 10.11. Micro-Touro, 10.12. Touro Jr., 10.13. Touro Feather, 10.14. Pocket

CONCLUSIONS
FAQ - Frequently Asked Questions
Bibliography
Appendix A – Conversion among Brinell, Vickers and Rockwell A, B and C hardnesses
Appendix B – Material Data
Appendix C – Stress Concentration Factor Graphs
Appendix D – Radio Control Channels and Frequencies

Meteoro

Seg Mar 09, 2009 10:38 pm
RioBotz Combot Tutorial

SIMPLESMENTE PERFEITO   

Parabéns a toda equipe Riobotz e ao Prof. Marco Antonio Meggiolaro, por este excelentete trabalho.

é quase a bíblia dos robos de combate.

Obs: Gostei muito do capitulo das Armas, muito bem explicado, muitas fotos.

evristow
Moderator

Ter Mar 10, 2009 1:21 am
RioBotz Combot Tutorial

Valeu Meteoro,

Deu bastante trabalho, mas realmente é recompensador 

Abraços,
Dudu

lucasromeiro

Ter Mar 10, 2009 8:05 am
RioBotz Combot Tutorial

Galerinha meus parabéns para todos que contribuiram para tal projeto!!! aposto que ficou lindo... espero a versao em portugues!!! ajudem os brasileiros tb!!!
abraços

meggi

Ter Mar 10, 2009 11:51 am
RioBotz Combot Tutorial

lucasromeiro Escreveu:
espero a versao em portugues!!! ajudem os brasileiros tb!!!
abraços


Lucas, nossa prioridade sempre foi os brasileiros! Tanto que a versão 1.0 foi em Português, e ajudou tantas equipes desde 2006.

A versão 2.0 estava sendo escrita em ambas as línguas, mas como só tenho tempo de escrever nas horas vagas, ambas iriam acabar ficando prontas só em 2010. Com o fim das férias chegando, decidi me dedicar à versão em inglês, também por motivos patriotas:
(i) com a versão em inglês, teremos acesso ao feedback da comunidade internacional, que até hoje não tivemos, e que vai ajudar a melhorar muito as versões futuras, em inglês e português, do tutorial
(ii) se o tutorial for bem difundido lá fora, a comunidade internacional vai conhecer melhor a RoboCore (o logo da nossa liga aparece em todas as páginas), e perceber que existem bons construtores no Brasil, atraindo competidores internacionais
(iii) com a versão 1.0 como referência, e com um programa tradutor inglês-português, é possível que qualquer brasileiro consiga aproveitar a versão 2.0

Eu espero também ajudar as equipes estrangeiras, afinal tem muitas equipes novas por lá, que merecem ajuda para ajudar a crescer a competição. As equipes estrangeiras realmente fortes não vão ficar mais fortes com esse tutorial, elas já aprenderam na prática coisas que a gente nem imagina!

Mas pode deixar que a versão 2.0 em português ainda vai ser feita, se possível já com o feedback dos construtores estrangeiros. Mas provavelmente só vai dar para adiantar durante as férias, você sabe que não é fácil essa vida de professor-orientador-pesquisador-coordenador-autor-construtor!

Abraços,

Marco

tilt

Ter Mar 10, 2009 5:51 pm
RioBotz Combot Tutorial

Parabéns pelo empenho ao encontrar um tempo para escrever um trabalho notável e disponibiliza-lo gratuitamente a todos!!!

abraço,

 t i l t

Vetor
Moderator

Qua Mar 11, 2009 12:35 am
RioBotz Combot Tutorial

Fantástico!

Gostei muito das partes que fazem referência a casos práticos. O estudo de caso e os demais exemplos (que também me parecem equivalentes ao estudo de caso) dão um belo exemplo de como fazer algo que funciona, e como funciona.

O fato de detalhes de diversos projetos (além daqueles próprios da RioBotz) sem dúvidas agregou muito ao tutorial. É bom poder ver daqui alguns detalhes do que fazem por lá.

Pelo que vi no fórum da RFL, a aprovação do material foi muito boa e logo os olhos se voltarão para cá. A decisão de editar versão 2.0 do tutorial primeiramente em inglês deixa muita gente por aqui decepcionada, mas sem dúvidas vai atingir o objetivo esperado.

Meggi e todos os envolvidos, parabéns!

JohnNinja

Qui Mar 12, 2009 12:48 pm
RioBotz Combot Tutorial

Parabéns pelo belo trabalho feito mais uma vez, RioBotz!

Ficou excelente MEEESMO o tutorial!         

Como o RistoW falou, praticamente é a bíblia da guerra de robos.    

Um abraço 

Badawi

Sex Mar 13, 2009 4:23 pm
RioBotz Combot Tutorial

Parabéns meggi, evristow e toda a equipe da RioBotz, 
vocês são muito bons e sabem que disponibilizar as longas horas de trabalho da equipe é investir em toda geração tecnológica que está crescendo e que ainda irá emergir no Brasil, projetando a nossa qualidade para todo o mundo.

Que a iniciativa da RioBotz sirva de exemplo e inspiração!