Zeus

À medida que a Guerra de Robôs foi evoluindo, novas tecnologias foram surgindo e uma delas foi o aumento da  utilização de motores brushless. Os motores brushless são motores com uma tecnologia mais nova em relação aos tradicionais motores escovados de corrente contínua e trazem muitos benefícios em relação aos motores escovados.  Assim, surgiu uma necessidade dentro da equipe de se ter um controlador para esse tipo de motor. Daí nasce a Zeus: o sonho de se ter um Controlador Eletrônico de Velocidade para Motores Brushless.

A Zeus é um fruto de todos os projetos já feitos pela equipe aliados num único projeto. Assim, tudo que deu errado nos outros projetos e o que deu certo foi utilizado como base para a criação desse novo projeto. Os motores brushless trazem muitos benefícios como já mencionado, porém, eles possuem um controle muito mais complexo. Diferentemente de um motor DC escovado, que basta apenas aplicarmos uma diferença de potencial nos seus terminais para ele gerar um torque, o motor brushless tem um acionamento bem mais complexo se comparado ao escovado. O seu acionamento se baseia na comutação correta das fases do motor, assim, existe um ponto ideal para se energizar as fases do motor de forma a garantir um torque constante e contínuo. Tal acionamento mais complexo se torna um grande desafio na construção desse tipo de controlador.

Assim, o intuito inicial da Zeus é unir o grande conhecimento já construído na equipe em Eletrônica de Potência, a uma programação mais complexa do que as já existentes nos controladores para motor escovado. Com isso, para o projeto inicial do Controlador foi aplicado todos os conhecimentos de Dissipação Térmica  e Sistema de Telemetria desenvolvidos na New Poseidon, e o desenvolvimento de um algoritmo mais complexo, específico da programação de motores brushless.

O Controlador está na fase de construção e espera-se com a sua primeira versão aprender muito sobre esse tipo de motor e num futuro próximo construir um Controlador confiável e robusto. Inicialmente, o Controlador foi pensado para o Sistema de Arma dos robôs, pois os motores utilizados no Sistema de Arma giram apenas num sentido, e sofrem menos mudanças de velocidade do que os motores utilizados no Sistema de Locomoção. Além dos motores do Sistema de Locomoção girarem para os dois sentidos, ele sofre muito mais variação de velocidade, uma vez que o robô acelera e desacelera várias vezes durante a luta, dificultando ainda mais o controle dos motores.

A placa foi projetada para controlar o motor do Sistema de Arma dos robôs da categoria Hobbyweight, mais especificamente o robô Orthus, e dos Feathers, mais especificamente o robô F-18. Além disso, num futuro, será possível controlar os motores do Sistema de Locomoção utilizando o mesmo hardware alterando apenas o software. Como um dos maiores problemas dentro de um robô é o espaço, e seguindo as dimensões da Ladon – Controlador já utilizado em robôs da categoria Hobby e Feather – a Zeus possui dimensões bem reduzidas para a categoria, tendo apenas 62×35 mm. A parte de potência, diferentemente dos controladores para motores escovados que possuem 4 Mosfets, possui 6 Mosfets dispostos numa topologia conhecida como Ponte Inversora Trifásica. Como a placa utiliza mais Mosfets, e consequentemente mais componentes auxiliares, foi utilizado Mosfets com um encapsulamento bem pequeno, o que permitiu que a placa tivesse uma dimensão bem próxima à da Ladon. Além disso, conta com diodos TVS e circuito Snubber para proteção contra picos de tensão nas três fases.

A placa foi desenvolvida para ter duas configurações: uma para Hobby e outra para Feather. Na configuração de Hobby, a placa deverá ser capaz de entregar 55A contínuos e até 135A de pico. Na configuração para Feather, a placa deverá ser capaz de entregar 80A contínuos e até 180A de pico. Para acionar os Mosfets, foi utilizado um driver de 3 meias pontes específicos para o controle desse tipo de motor e um microcontrolador faz a ponte entre a parte de potência e a parte de controle, interpretando os sinais advindos do rádio e gerando sinais de controle para o driver, permitindo-o comutar as fases no momento mais otimizado.