🔌 Primeiros passos

Robô é a máquina que mede o ambiente, decide e age em ciclo, conferindo o resultado da própria ação.

Todo projeto do curso é esse ciclo com peças diferentes; ele também guia a busca por defeitos.

Sensor · controlador · atuador · malha fechada.

Panorama sem hype: indústria, casa, armazém, braços abertos como o SO-101 e humanoides ainda em teste.

Ajuda a escolher projetos que dão certo e a ler vídeos de robô com olhar crítico.

Cobot · AMR · braço aberto · taxa de sucesso.

As seis trilhas, as portas de entrada por perfil e o roteiro ler, simular, montar, verificar.

Você entra pelo robô que quer construir e puxa só o que ele exige.

Percursos · simular antes · minha jornada · dúvidas exportáveis.

ESP32 para motores e sensores, Raspberry Pi 5 para câmera e ROS 2, Jetson Orin Nano Super para IA pesada.

A placa certa poupa bateria, dinheiro e retrabalho quando o robô cresce.

GPIO · tempo real · TOPS · o computador pensa, o microcontrolador controla.

Cada peça do rover, para que serve, quanto custa e o que evitar (9 V para motor, L298N).

Evita comprar o que não usa e montar um robô que não anda por falta de energia.

Driver de motor · HC-SR04 · BMS · GND comum.

O primeiro pisca-LED no simulador, com código pronto na API 3.x, e as regras de bancada.

Errar no simulador não queima peça; os hábitos de segurança valem até o braço robótico.

Wokwi · setup e loop · Serial Monitor · ledcAttach.

As três grandezas de todo circuito, explicadas com a analogia da caixa-d'água: pressão, vazão e cano estreito.

Sem elas não dá para escolher bateria, resistor ou driver de motor.

Volt · ampère · ohm · circuito fechado.

V = R × I usada na prática: calcular o resistor que protege o LED em 3,3 V.

É a conta que mais aparece na bancada e evita LED e pino queimados.

Queda de tensão do LED · corrente segura · código de cores.

O mapa interno da placa de ensaio: colunas ligadas, barramentos de alimentação e o vão do meio.

Metade dos circuitos que "não funcionam" estão montados na fileira errada.

Barramento · jumper · curto-circuito · montagem limpa.

Como medir tensão de bateria, testar continuidade de um fio e conferir um resistor.

Medir transforma "acho que está certo" em certeza, e salva placas.

Escala DC · continuidade · ponteira preta no GND.

A diferença entre sinal liga/desliga e sinal que varia, e por que o ESP32 trabalha em 3,3 V.

Ligar um sensor de 5 V direto no ESP32 é o jeito mais rápido de queimar um pino.

HIGH/LOW · ADC · conversor de nível.

Dois circuitos que aparecem em todo robô: baixar uma tensão para medir e ler um botão sem ruído.

Medir a bateria do robô e ler o HC-SR04 com segurança dependem deles.

Divisor · pull-up interno · entrada flutuante.

Instalar a IDE e o pacote oficial da Espressif, que hoje está na geração 3.x.

Tutoriais antigos usam a API 2.x e não compilam mais; saber a versão poupa horas de erro.

Gerenciador de placas · pacote esp32 · versão da API.

Escolher a placa e a porta certas, enviar o pisca-LED e resolver os erros de conexão mais comuns.

O primeiro upload é onde mais gente desiste; aqui ele fica previsível.

Porta COM/tty · driver USB · botão BOOT · cabo de dados.

A estrutura de um sketch e o mínimo de C++ para escrever programas de robô legíveis.

Código organizado em funções é o que deixa o rover da 1.6 fácil de ajustar.

Tipo de variável · const · if/for · função.

Usar mensagens e o Serial Plotter para ver o que o programa está pensando.

Robô não tem tela; o serial é seu único olho dentro dele.

Baud rate · print · Serial Plotter.

Ler um botão com pull-up interno e um potenciômetro pelo ADC do ESP32.

É a mesma leitura que você fará com sensores de verdade no 1.4.

INPUT_PULLUP · analogRead · debounce.

Controlar brilho de LED e tom de buzzer com ledcAttach e ledcWrite.

O mesmo PWM vai controlar a velocidade dos motores no 1.5.

Ciclo de trabalho · frequência · resolução em bits.

Os quatro jeitos de entregar um dado: digital, analógico, largura de pulso e barramento (I2C).

Sabendo o "idioma" do sensor você sabe qual pino e qual função usar.

Sinal digital · ADC · pulso · I2C.

Medir distância pelo tempo de ida e volta do ultrassom, com ligação segura do pino ECHO em 3,3 V.

É o "olho" do rover que desvia de obstáculos.

TRIG/ECHO · velocidade do som · pulseIn · divisor de tensão.

Sensores que veem o reflexo de luz infravermelha para achar uma linha preta ou algo muito perto.

São baratos e a base do seguidor de linha da Trilha 2.

Reflexão · limiar · calibração em claro e escuro.

Por que a leitura "pula" e como suavizar com média móvel e descarte de valores absurdos.

Robô que reage a ruído freia sem motivo; o filtro deixa a decisão confiável.

Média móvel · mediana · leitura fora da faixa.

O barramento I2C, endereços e o scanner que descobre o que está ligado, com um sensor de distância a laser como exemplo.

IMU, telas e sensores modernos usam I2C; você vai precisar dele na Trilha 2.

SDA/SCL · endereço · biblioteca Wire.

Trocar delay por millis para medir, decidir e mover ao mesmo tempo.

Um delay longo deixa o robô "cego" e ele bate antes de perceber.

millis · tarefa periódica · código não bloqueante.

Os três motores da robótica de bancada e o tipo de movimento que cada um faz bem.

Motor errado deixa o robô fraco, lento ou impreciso.

Torque · rotação · posição · redução.

O circuito que deixa o ESP32 mandar no motor nos dois sentidos, sem passar a corrente pelo pino.

Drivers eficientes entregam mais força e esquentam menos que o antigo L298N.

Ponte H · VM e VCC · STBY · corrente de pico.

Funções frente, ré, girar e parar, com rampa de aceleração.

São os "verbos" que o rover vai usar no projeto final da trilha.

Duty cycle · rampa · freio · zona morta.

Posicionar um servo pelo ângulo com a biblioteca ESP32Servo, já que a Servo.h do Arduino Uno não serve.

O servo gira o sensor do rover para "olhar" para os lados.

50 Hz · largura de pulso · alimentação separada.

Qual bateria usar, como ler a capacidade e as regras de carga segura do lítio.

Energia errada é a causa número um de robô que "reinicia sozinho" e o maior risco da bancada.

mAh · corrente de descarga · BMS · saco anti-chamas.

Regulador buck para 5 V, capacitores perto do motor e a ligação de terra única.

Sem isso o ruído do motor reinicia o ESP32 bem na hora de desviar.

Buck · capacitor de desacoplamento · brownout.

Diagrama de blocos, lista de pinos e orçamento de energia antes de cortar o chassi.

Planejar evita refazer a fiação e trocar peças no meio do caminho.

Diagrama de blocos · mapa de pinos · consumo.

Fixar motores, placa e bateria no papelão, MDF ou acrílico, com fios organizados e chave liga-desliga.

Fiação solta é a maior fonte de falha intermitente em robô móvel.

Centro de massa · alívio de tensão no fio · chave geral.

Um sketch de teste para cada bloco: sensor, cada motor, servo e bateria.

Quando tudo é testado junto, você não sabe qual parte falhou.

Teste unitário de hardware · checklist de bancada.

Os estados andar, parar, olhar e virar, e as regras que levam de um ao outro, em código completo.

Máquina de estados é como robôs de verdade organizam o comportamento.

Estado · transição · enum · switch.

Robô que puxa para um lado, reinicia ao virar ou não vê a parede: causa e correção de cada um.

O primeiro robô sempre precisa de ajuste; saber diagnosticar é a habilidade que fica.

Compensação de motor · limiar de distância · diagnóstico por serial.

Três melhorias pequenas que preparam o rover para a Trilha 2.

Mostram que o mesmo robô cresce com sensores e código, sem trocar o chassi.

Expansão · reaproveitamento · próximo nível.