desafio de robótica - católica de santa catarina - joinville
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desafio em robóticaCatólica de Santa Catarina
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Seu nome
O que motivou você a participar do desafio?
Qual sua experiência com programação ou robótica?
Quais são seus planos para os próximos anos?
Como soube do desafio?
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algoritmos
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"um conjunto de passos para completar uma tarefa."
Algoritmo
https://goo.gl/Psp5yU
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algoritmos em ciência da computação
exatidão e eficiência
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compressão de áudio e vídeo
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descoberta de rotas
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renderização
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http://goo.gl/MMQqlj
O bote pode carregar apenas 2 pessoas por vez.Apenas a mãe, o pai e o policial podem operar o bote.A mãe não pode ser deixada sozinha com os filhos.O pai não pode ser deixado sozinho com as filhas.O ladrão não pode ser deixado sozinho com ninguém sem o policial.
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intervalo
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projetos loucos
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Internet of Things - IoT
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exemplo
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robótica
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nosso desafio
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NÃO FAÇA ISSO
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estrutura sequencialcomponentes 1 arduino uno 1 led 1 resistor 220Ωfim componentes
início criar novo projeto procurar por componentes adicionar componentes configurar resistor conectar componentes iniciar simulação parar simulação fim
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Algoritmo - Piscar LED
int led = 13; // variável led aponta para porta digital 13
void setup() { pinMode(led, OUTPUT); // define a porta do LED como saída}
void loop() { digitalWrite(led, HIGH); // acende o LED delay(1000); // espera por 1 segundo digitalWrite(led, LOW); // apaga o LED delay(1000); // espera por 1 segundo }
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estrutura condicional IF
se (condição) então (consequência)senão [se (outra condição)] (alternativa)fim se
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estrutura condicional IF
Operadores condicionais (operadores lógicos)
== Comparação!= Diferente> Maior< Menor>= Maior igual<= Menor igual
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estrutura condicionalcomponentes 1 arduino uno 1 led 1 resistor 220Ω 1 resistor 1kΩ 1 push button (botão)fim componentes
inicio ... se botão pressionado então acende LED senão apaga LEDfim
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estrutura condicionalcomponentes 1 arduino uno 1 led 1 resistor 220Ω 1 resistor 1kΩ 1 push button (botão)fim componentes
inicio ... se botão pressionado então acende LED senão apaga LEDfim
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estrutura condicionalcomponentes 1 arduino uno 1 led 1 resistor 220Ω 1 resistor 1kΩ 1 push button (botão)fim componentes
inicio … se botão pressionado então acende LED senão apaga LEDfim
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const int pinoBotao = 2; // botão está no pino 2const int pinoLED = 13; // LED está no pino 13
int estadoBotao = 0; // variável de controle do botão
void setup() { pinMode(pinoLED, OUTPUT); // define pino do LED como saída pinMode(pinoBotao, INPUT); // define pino do botão como entrada}
void loop() { estadoBotao = digitalRead(pinoBotao); // atribui valor da variável de estado do botão if (estadoBotao == HIGH) { // se o botão está pressionado digitalWrite(pinoLED, HIGH); // acende o LED } else { digitalWrite(pinoLED, LOW); // apaga o LED } }
Algoritmo - Botão com LED
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intervalo
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estrutura de repetição FOR
para (inicialização, condição, passo) faça (consequência)fim para
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estrutura de repetição FOR
para (prato = 1, prato <= 5, prato + 1) faça colocar o prato na máquinafim para
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LED PWMcomponentes 1 arduino uno 1 led verde 1 resistor 220Ωfim componentes
início … para força de 0 a 255 faça aplica força ao LED fim para para força de 255 a 0 aplica força ao LED fim para fim
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Algoritmo - LED PWM
int led = 11;
void setup() { pinMode(led, OUTPUT);}
void loop() { for (int i = 0; i <= 255; i++) { analogWrite(led, i); delay(15); } for (int i = 255; i >= 0; i--) { analogWrite(led, i); delay(15); }}
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estrutura de repetiçãocomponentes 1 arduino uno 1 servofim componentes
inicio … para cada angulo entre 0 e 180 faça aplica angulo ao servo espera 15 milisegundos fim para para cada angulo entre 180 e 0 faça aplica angulo ao servo espera 15 milisegundos fim parafim
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#include <Servo.h>const int ANGULO_MIN = 0;const int ANGULO_MAX = 180;const int PINO_SERVO = 2;
int angulo = 0;Servo servo;
void setup () { servo.attach(PINO_SERVO);}
void loop() { for (angulo = ANGULO_MIN; angulo <= ANGULO_MIN; angulo++) { servo.write(angulo); delay(15); }}
Algoritmo - Servo
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estrutura de repetição WHILE
enquanto (condição verdadeira) faça consequênciafim enquanto
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estrutura de repetição WHILE
enquanto (houver pratos na pilha) faça retirar um prato da pilha lavar o prato retiradofim enquanto
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estrutura de repetição DO WHILE
faça consequênciaenquanto (condição verdadeira)
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estrutura de repetição DO WHILE
Programador encontrado morto na banheira cinco dias após ter sido dado como desaparecido. Junto a ele foi encontrado um shampoo com as seguintes instruções: Lavar, enxaguar, repetir.
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exercícios
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1. Modifique o algoritmo LED PWM para utilizar a estrutura
WHILE
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2. Modifique o algoritmo LED PWM para utilizar a estrutura
DO WHILE
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revisão aula 1componentes aluno(a)s muito querido(a)s e comportado(a)s 2 professores nem tão engraçadosfim componentes
inicio introdução a algoritmos introdução ao arduino projetos muito loucos com Arduino introdução à internet das coisas exemplo com arduino apresentação do desafio apresentação do simulador 123d.circuits estrutura sequencial estrutura condicional estruturas de repetição exercicios introdução a PWMfim
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exercício final(vale um adesivo para quem terminar primeiro)
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Crie um projeto Arduino para simular um semáforo com efeito fade.
Luz verde deve permanecer totalmente acesa por 5 segundos
Luz amarela deve permanecer totalmente acesa por 2 segundos
Luz vermelha deve permanecer totalmente acesa por 7 segundos
Cada passo do fade out deve durar 15 milisegundos
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até a próxima!tem uma hora apenas e quer aprender mais sobre programação
https://goo.gl/OjCn5m
projetos legaishttp://goo.gl/rCya1d (Instructables)
simuladorhttp://goo.gl/c3fG2B (123d.circuits)
algoritmoshttps://goo.gl/Psp5yU (Khan Academy)
meu twitter@natabarbosa
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atribuição (relembrando)
Variáveis tem um tipo
int x;
Variáveis podem receber um valor
x = 9;
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operadores aritméticos (relembrando)
Operador Exemplo Resultado
+ a = 2 + 1 3
- b = 4 - 2 2
* c = 9 * 9 81
/ d = c / a 27
% d % 5 2
Variáveis do topo int são definidas com valor 0 por padrão.
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chega de simulador.vamos lá pra fora!
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![Page 78: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/78.jpg)
1. Emite pulso2. Para de emitir pulso3. Mede tamanho do pulso retornado como distância até
objeto mais próximo4. Converte distância para centímetros
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● 1 sensor na frente● 1 sensor atrás● 0 = branco, 1024 = preto
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● Sentido horário e antihorário● Controle de velocidade via PWM● Motor para entrega de cédulas em máquinas caça
níquel
![Page 81: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/81.jpg)
● Sentido horário e antihorário● Controle de velocidade via PWM● Esteira de cédulas em máquinas caça níquel
![Page 82: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/82.jpg)
● Permite controlar 2 motores DC● Ligado em 12v● Fornece 5v para o Arduino
![Page 83: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/83.jpg)
● Bateria do robô● Feita com Lithium de baterias de notebook
![Page 84: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/84.jpg)
● Bateria do robô● Feita com Lithium de baterias de notebook
![Page 85: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/85.jpg)
intervalo
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http://goo.gl/6ewcYT
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#include "motor.h"#include "sensor_ultrasonico.h"#include "sensor_reflexo.h"
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const int ULTRASONICO_LEITURA = 9;const int ULTRASONICO_EMISSAO = 8;sensorUltrasonico ultrasonico;...ultrasonico = iniciaSensorUltrasonico(ULTRASONICO_LEITURA, ULTRASONICO_EMISSAO);...long distancia = leUltrasonico(ultrasonico);
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const int REFLEXO_FRENTE_AN = 1;const int REFLEXO_COSTAS_AN = 0;sensorReflexo reflexo;...reflexo = iniciaSensorReflexo(REFLEXO_FRENTE_AN, REFLEXO_COSTAS_AN);...long reflexoFrente = leituraReflexo(LEITURA_REFLEXO_FRENTE, reflexo);long reflexoCostas = leituraReflexo(LEITURA_REFLEXO_COSTAS, reflexo);
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const int PWM_MOTOR_1 = 6;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1 = 7;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2 = 5;const int PWM_MOTOR_2 = 3;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1 = 4;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2 = 2;
const int DIRECAO_FRENTE = 8;const int DIRECAO_ESQUERDA = 4;const int DIRECAO_DIREITA = 6;const int DIRECAO_PARADO = 5;const int DIRECAO_REVERSO = 2;...motores = iniciaMotores(PWM_MOTOR_1, PWM_MOTOR_2, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2);...controlaMotores(motores, DIRECAO_REVERSO, 1, 1, 1200); // 1 = potência, 1200 = tempocontrolaMotores(motores, DIRECAO_FRENTE, 1, 1, 0);controlaMotores(motores, DIRECAO_ESQUERDA, 0.5, 0.5, 0); // 0.5 = potência, 0 = tempocontrolaMotores(motores, DIRECAO_DIREITA, 0.5, 0.5, 0);
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INVERTER MOTORcomponentes 1 arduino uno 1 controlador de motor 2 motores 1 sensor ultra-sônicofim componentes
início … inclui bibliotecas inicia componentes se algo está 10cm ou menos à frente do sensor então
inverter motores senão liga motores para frente fim se fim
#include "motor.h"#include "sensor_ultrasonico.h"
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#include "motor.h"#include "sensor_ultrasonico.h"driverMotor motores;sensorUltrasonico ultrasonico;
// Pinosconst int PWM_MOTOR_1 = 6;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1 = 7;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2 = 5;const int PWM_MOTOR_2 = 3;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1 = 4;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2 = 2;const int ULTRASONICO_LEITURA = 9;const int ULTRASONICO_EMISSAO = 8;const int DIRECAO_FRENTE = 8;const int DIRECAO_REVERSO = 2;
...
Algoritmo - Inverter Motor
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...void setup(){ motores = iniciaMotores(PWM_MOTOR_1, PWM_MOTOR_2, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2); ultrasonico = iniciaSensorUltrasonico(ULTRASONICO_LEITURA, ULTRASONICO_EMISSAO); Serial.begin(9600); }
void loop(){ long distancia = leUltrasonico(ultrasonico); Serial.print("distância: "); Serial.print(distancia); Serial.println("cm"); if (distancia <= 10) { controlaMotores(motores, DIRECAO_REVERSO, 1, 1, 1200); } else { controlaMotores(motores, DIRECAO_FRENTE, 1, 1, 0); }}
Algoritmo - Inverter Motor
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PARAR MOTORcomponentes 1 arduino uno 1 controlador de motor 2 motores 2 sensores reflexofim componentes
início … inclui bibliotecas inicia componentes se a cor branca é detectada então
parar motores senão liga motores fim se fim
#include "motor.h"#include "sensor_reflexo.h"
![Page 95: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/95.jpg)
#include "motor.h"#include "sensor_reflexo.h"driverMotor motores;sensorReflexo reflexo;// Pinosconst int PWM_MOTOR_1 = 6;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1 = 7;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2 = 5;const int PWM_MOTOR_2 = 3;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1 = 4;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2 = 2;const int ULTRASONICO_LEITURA = 9;const int ULTRASONICO_EMISSAO = 8;const int DIRECAO_FRENTE = 8;const int DIRECAO_PARADO = 5;const int REFLEXO_FRENTE_AN = 1;const int REFLEXO_COSTAS_AN = 0;const int COR_BRANCO_LIMITE = 550;const int LEITURA_REFLEXO_FRENTE = 1;const int LEITURA_REFLEXO_COSTAS = 2;...
Algoritmo - Parar Motor
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...void setup(){ motores = iniciaMotores(PWM_MOTOR_1, PWM_MOTOR_2, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2); reflexo = iniciaSensorReflexo(REFLEXO_FRENTE_AN, REFLEXO_COSTAS_AN); Serial.begin(9600); }
void loop(){ long reflexoFrente = leituraReflexo(LEITURA_REFLEXO_FRENTE, reflexo); long reflexoCostas = leituraReflexo(LEITURA_REFLEXO_COSTAS, reflexo); if (reflexoFrente < COR_BRANCO_LIMITE || reflexoCostas < COR_BRANCO_LIMITE) { controlaMotores(motores, DIRECAO_PARADO, 1, 1, 0); } else { controlaMotores(motores, DIRECAO_FRENTE, 1, 1, 0); }
}
Algoritmo - Parar Motor
![Page 97: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/97.jpg)
![Page 98: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/98.jpg)
POTÊNCIA DO MOTOR RELATIVA À DISTÂNCIAcomponentes 1 arduino uno 1 controlador de motor 2 motores 1 sensor ultra-sônicofim componentes
início … inclui bibliotecas inicia componentes inicia motor com potência relativa à distância do objeto mais próximo fim
#include "motor.h"#include "sensor_ultrasonico.h"
![Page 99: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/99.jpg)
#include "motor.h"#include "sensor_ultrasonico.h"driverMotor motores;sensorUltrasonico ultrasonico;
// Pinosconst int PWM_MOTOR_1 = 6;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1 = 7;const int CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2 = 5;const int PWM_MOTOR_2 = 3;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1 = 4;const int CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2 = 2;const int ULTRASONICO_LEITURA = 9;const int ULTRASONICO_EMISSAO = 8;const int DIRECAO_FRENTE = 8;...
Algoritmo - Potência relativa à distância
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...void setup(){ motores = iniciaMotores(PWM_MOTOR_1, PWM_MOTOR_2, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_1_DIR_2, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_1, CONTROLE_MOTOR_2_DIR_2); ultrasonico = iniciaSensorUltrasonico(ULTRASONICO_LEITURA, ULTRASONICO_EMISSAO); Serial.begin(9600); }
void loop(){ long distancia = leUltrasonico(ultrasonico); float potencia = (float) (1.0 - ( (float) distancia) / 255.0); Serial.print("distância: "); Serial.print(distancia); Serial.println("cm"); Serial.print("potência: "); Serial.print(potencia); if (potencia >= 0 && potencia <= 1) { controlaMotores(motores, DIRECAO_FRENTE, potencia, potencia, 1200); }
}
Algoritmo - Potência relativa à distância
![Page 101: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/101.jpg)
revisão aula 2componentes aluno(a)s muito querido(a)s e comportado(a)s 2 professores muito engraçados 1 robô matadorfim componentes
inicio correção de exercícios prêmios de robótica da catolica sc apresentação do projeto dos alunos apresentação do protótipo apresentação dos componentes apresentação das bibliotecas de programação exerciciosfim
![Page 102: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/102.jpg)
até a próxima!
projeto dos colegas: Oficina de Arduino Joinvillehttps://www.facebook.com/groups/oficinadearduinojoinville/
meu twitter@natabarbosa
![Page 103: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/103.jpg)
![Page 104: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/104.jpg)
RobotChallenge ViennaMini Sumo
![Page 105: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/105.jpg)
![Page 107: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/107.jpg)
Regras
![Page 108: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/108.jpg)
Regras Básicas➔ 1 robô por equipe
➔ Objetivo = empurrar o oponente para fora do dojô
➔ 1 round = 1 minuto
➔ 1 partida = no máximo 3 rounds
➔ O primeiro a fazer 2 pontos ganha a partida
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Regras de Tempo➔ Robôs devem permanecer paralisados por 5 segundos ao início de cada round
➔ Tempo máximo de partida sem acréscimos = 3 minutos
➔ Tempo máximo de partida com acréscimos = 4 minutos e 30 segundos
➔ Acréscimo de 30 segundos ao tempo de round pode ser concedido pelo juíz
➔ Caso o tempo limite seja excedido antes de alguma equipe fazer 2 pontos, a equipe com 1 ponto ganha a partida
➔ Intervalo de 30 segundos entre rounds
➔ Intervalo de 5 minutos entre partidas
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PodeModificar o programa entre partidas
Entrar na área de competição entre rounds para manusear o robô
Trocar bateria do robô entre partidas
Torcer para o robô
Comemorar vitórias
Chorar por derrota
NÃO podeModificar o programa entre rounds
Entrar na área de competição durante um round
Paralisação do robô por mais de 5 segundos, exceto no início do round (ponto para o oponente)
Demorar mais do que 30 segundos para começar novo round
Insultar a equipe adversária ou insultar o robô oponente
Contestar a decisão do juíz
![Page 111: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/111.jpg)
Dúvidas?
![Page 112: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/112.jpg)
Leia o documento de regras
![Page 113: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/113.jpg)
http://goo.gl/fLsiDy
![Page 114: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/114.jpg)
![Page 115: Desafio de Robótica - Católica de Santa Catarina - Joinville](https://reader031.vdocuments.com.br/reader031/viewer/2022011722/58eda5651a28ab40598b45a7/html5/thumbnails/115.jpg)
Resultado1° Lugar: Os Newbinha (Colégio Estadual Juracy Maria Brosing)
2° Lugar: AACD (E.E.B. Alicia Bittencourt Ferreira e E.E.B. Marli Maria de Souza)
3° Lugar: LTF (Colégio Estadual Juracy Maria Brosing)
4° Lugar: Alexitimia
5° Lugar: Heber Core e Paranauê
Resultados Completos: http://goo.gl/hxiEPm