Estágio 1E - Fluxo de Trabalho de Subsistemas

O Estágio 1E ensina aos estudantes como detalhar completamente a montagem de um chassi, adicionando componentes fundamentais como suporte de bateria, eletrônica de controle e bumpers (para-choques). Esse estágio faz a ponte indispensável entre a modelagem conceitual básica e a criação de projetos 100% prontos para fabricação, permitindo que os alunos compreendam o fluxo real de detalhamento de um subsistema de robô de competição.

Objetivos de Aprendizado

Os estudantes que completarem o Estágio 1E irão:

• Compreender os requisitos regulamentares e funcionais para sistemas centrais do robô (bateria, rádio, roboRIO, disjuntor e bumpers)
• Aprender critérios práticos de projeto para fixação e montagem de componentes elétricos e pneumáticos
• Praticar a criação de montagens completas e prontas para o chão de fábrica
• Desenvolver abordagens metódicas para o detalhamento de subsistemas
• Aplicar as regras oficiais do manual da temporada da FIRST diretamente ao modelo CAD

Estrutura de Ensino

Fases do Projeto

1. Fixação da Bateria

   • Requisitos rigorosos de segurança contra impactos e tombamento
   • Considerações sobre centro de gravidade (baixo e centralizado)
   • Métodos de retenção mecânica e facilidade de troca rápida entre partidas
   • Espaço para cabeamento e conector SB50

2. Disposição dos Componentes Eletrônicos (Electronics Layout)

   • Mapeamento dos componentes vitais (roboRIO, PDH/PDP, rádio, disjuntor principal)
   • Rotas de cabeamento de potência e sinal (CAN bus, ethernet)
   • Facilidade de inspeção e acesso no pit

3. Projeto dos Bumpers (Para-choques)

   • Requisitos dimensionais e de altura estabelecidos no Game Manual
   • Sistemas de fixação rápida e estrutural aos tubos do chassi
   • Especificação de materiais (madeira compensada, tubos de espuma maciça, tecido reforçado)

Dicas para o Educador

Fatores Práticos da Competição

Destaque fatores essenciais da rotina de eventos:

• Facilidade de manutenção e reparo sob pressão no pit (menos de 5 minutos entre partidas eliminatórias)
• Passagem de cabos protegida de peças móveis e arestas afiadas
• Troca de bateria sem necessidade de desmontar outros subsistemas
• Acesso visual imediato aos LEDs de diagnóstico da eletrônica e ao disjuntor principal

Requisitos e Regras da FRC

Revise as regras oficiais pertinentes:

• Fixação da bateria que impeça seu desprendimento mesmo se o robô capotar
• Visibilidade obrigatória do disjuntor principal para os juízes de campo
• Zona de bumper (Bumper Zone), espessura e suporte contínuo da estrutura
• Padrões de segurança elétrica

Validação do Projeto

Ensine os alunos a checarem sistematicamente:

• Folgas dimensionais entre peças móveis e fios
• Espaço real para a inserção e aperto de chaves de fenda e chaves Allen
• Conformidade estrita com o livro de regras (Game Manual)

Dificuldades Típicas

Pontos de atenção comuns:

• Disposição superlotada e caótica de placas eletrônicas
• Componentes montados em posições inacessíveis para manutenção
• Fixações frágeis que não resistem aos choques violentos da defesa

Estratégias de Avaliação

Avalie o aprendizado através de:

• Acessibilidade prática e ergonomia da montagem
• Organização e hierarquia dos componentes no CAD
• Qualidade do detalhamento e modelagem
• Justificativa técnica das escolhas de posicionamento

Recursos

Disponibilize para consulta:

• Manual de Regras da Temporada (FRC Game Manual)
• Documentação técnica do sistema de controle (WPILib / REV / CTR Electronics)
• Folhas de dados (datasheets) dos componentes COTS

Atividades de Extensão

Para alunos mais avançados:

• Projetar suportes customizados impressos em 3D para o rádio e disjuntor
• Explorar diferentes orientações e localizações para a bateria
• Comparar sistemas de montagem de bumpers (pinos de engate rápido vs parafusos borboleta)

Indicadores de Sucesso

Os estudantes demonstram maturidade quando:

• Atendem a 100% das normas técnicas e regras oficiais de segurança
• Entregam projetos com manutenção rápida e viável
• Deixam acesso desobstruído a conexões, fusíveis e botões vitais
• Sabem defender com clareza cada detalhe do projeto

Essa estrutura garante que os alunos internalizem os aspectos práticos da engenharia de robôs, focando sempre em soluções prontas para a dureza da competição oficial.