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Perforadora de rocas teleoperada para la minería profunda, con control autónomo del brazo hidráulico en un grado de libertadMendoza Fuente, Piero Fabrizzio 02 June 2017 (has links)
La perforación y voladura de rocas son procedimientos muy importantes en la minería subterránea para la extracción de minerales, es por esta razón que es importante que estos procedimientos se realicen correctamente, de forma que sean eficientes y brinden la seguridad necesaria para el operario. Casi la mayoría de los jumbos hidráulicos y neumáticos en el mundo son operados manualmente, y en el Perú, ninguna empresa minera tiene como activo una perforadora automática o teleoperada. Esto genera riesgos para su salud, por el riesgo de derrumbes y agentes tóxicos en el ambiente; y además la repetitividad del trabajo depende directamente de la experiencia del operador. Con este fin se han seleccionado los sensores y actuadores para la teleoperación de la maquinaria y el control del brazo perforador en un grado de libertad, tomando como referencia el jumbo hidráulico Boomer 282, del fabricante Atlas Copco. La selección de este modelo fue para poder probar que se puede realizar un control remoto de cualquier maquinaria con mandos manuales. El sistema cuenta con sensores lineales para medir la carrera de los cilindros hidráulicos, un sistema anti-colisión, cámaras para la visión de
operador a distancia y control automático de la posición del brazo perforador para su movimiento vertical. El resultado es el vehículo teleoperado por medio de WiFi y con el control del movimiento
vertical de su brazo perforador, así como el control electrónico de las funciones de perforación por medio de válvulas electrohidráulicas y controladores.
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Diseño e implementación del sistema electrónico para una prótesis transradial mioeléctricaLlantoy Sánchez, Alfredo Jesús 16 December 2020 (has links)
El desarrollo de prótesis de mano ha ido mejorando en los años recientes. Así,
componen a la fecha el estado del arte las prótesis mioeléctricas de miembro superior.
Sin embargo, los usuarios de prótesis presentan dificultad en controlar su prótesis
óptimamente. Ello se debe a que los modelos actuales presentes en el ámbito nacional, la
mayoría no cuentan con un sistema electrónico para el control (prótesis estéticas no
funcionales, de tipo garfio y mecánicas) y los que la presentan (mioeléctricas) son de costo
elevado y no poseen retroalimentación háptica que emule la percepción sensitiva de una mano.
En este contexto, el trabajo a desarrollar es el diseño e implementación de un sistema
electrónico de bajo costo para una prótesis transradial mioeléctrica que permita al usuario
mejorar su efectividad en la ejecución de los gestos deseados en su prótesis de mano.
En este documento se describe el sistema electrónico diseñado e implementado. Para
ello fueron analizados y escogidos los componentes de hardware a ser empleados y se
desarrollaron los algoritmos para el control de apertura y cierre de la mano, así como el de la
lógica principal. La electrónica completa fue diseñada para ir embebida dentro del espacio de la
palma protésica.
Con el fin de validar el diseño en software y hardware, se desarrollaron ensayos del
sistema, en el Laboratorio de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada (LIBRA), con
una primera versión de la prótesis ensamblada para determinar el funcionamiento con objetos
de diferentes pesos y geometrías para validar el comportamiento de sujeción con la misma.
Con los resultados satisfactorios obtenidos, se puede concluir que se consigue un diseño
e implementación funcional del sistema electrónico para una prótesis transradial mioeléctrica
con un costo de S/ 2475,22.
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Selección de tareas predefinidas para un robot asistencial para personas discapacitadas a través de una interfaz cerebro-computador utilizando P300Chau Delgado, Juan Manuel 09 May 2019 (has links)
En la actualidad, es común presenciar el desarrollo de aplicaciones de ingeniería orientadas a la mejora de calidad de vida de personas, tanto para las que han sufrido accidentes, como para las que poseen deficiencias congénitas. En el caso de las personas cuyas discapacidades son neurológicas, las aplicaciones de rehabilitación, reincorporación, según se busque devolver facultades, o proveer medios de reemplazo para habilidades perdidas, requieren de una interfaz cerebro-computador, que se encarga de medir ciertos patrones en las señales cerebrales de los pacientes y traducirlos para que una computadora pueda interpretarlas. El presente trabajo comprende el diseño de una interfaz cerebro-computador que, aplicando algoritmos de procesamiento de señales cerebrales y aprendizaje de máquina, permite a un usuario seleccionar diversas tareas predefinidas para un manipulador robótico asistencial aprovechando el potencial relacionado a eventos conocido como P300. Adicionalmente, también se presenta una propuesta experimental para las realizaciones de pruebas, tanto fuera de línea como en línea del sistema, de manera que se pueda analizar y validar su eficiencia y usabilidad. Finalmente, se analizan resultados no cuantitativos provenientes de los usuarios, que pueden ser utilizados para futuros estudios relacionados. Dentro de los resultados de eficiencia del sistema se obtienen valores promedio alrededor de 90% para los experimentos de entrenamiento, y cercanos a 85% para la validación si se considera una secuencia de tres estímulos antes de que el sistema emita una predicción durante las pruebas en línea; sin embargo, los usuarios reportan que se podría mejorar la calidad del sistema si se realizan algunas mejoras, como la calidad de las imágenes mostradas como estímulos, y el contraste con el color de fondo. / Tesis
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O sanduíche baguncinha nas ruas de Cuiabá - MT: avaliação de intervenção educativa / The baguncinha sandwich in the streets of Cuiaba, MT - Brazil: education intervention avaliationBezerra, Aida Couto Dinucci 06 June 2007 (has links)
Introdução. O comércio de baguncinha, sanduíche típico da região metropolitana de Cuiabá - MT é fonte de renda no mercado informal e alternativa de alimentação fora de casa. A vigilância sanitária tem problemas estruturais e financeiros para a fiscalização enquanto os organismos de saúde pública recomendam a capacitação dos manipuladores. Objetivo. Avaliar a eficácia de uma intervenção educativa na representação social e na prática de manipuladores de sanduíche baguncinha. Método. Foram pesquisados 35 pontos de venda, divididos em grupo controle e teste, antes e depois de intervenção educativa. Foram observadas as condições de higiene ambiental e pessoal por meio de check list e realizadas análises microbiológicas e medição de temperatura interna do sanduíche. Por meio de entrevista semi-estruturada foram coletados dados representacionais e comportamentais relativos à manipulação segura de alimentos. Os depoimentos foram tratados pela técnica do discurso do sujeito coletivo e os dados comportamentais pela estatística paramétrica. A análise dos dados representacionais e comportamentais foi baseada na triangulação de teorias educativas. Resultados. As condições de higiene pessoal e ambiental se mostraram precárias nos pontos de venda. As mãos dos manipuladores apresentaram altos índices de contaminação microbiológica. Os sanduíches estavam impróprios para consumo em 31,4% das amostras. Predominou a não-conformidade para a temperatura de armazenamento dos ingredientes. A temperatura segura de cocção não foi alcançada em 84,2% dos baguncinhas. O conhecimento foi considerado de mediano a baixo. Os ambulantes preocupavam-se em manter a clientela e a principal dificuldade foi à falta de infra-estrutura no ponto de venda. Como incentivo à mudança de comportamento, a redução de impostos e o acesso a financiamentos predominaram na representação social dos ambulantes. Sentimento de discriminação por parte dos consumidores apresentou-se como ancoragem. Conclusões. O treinamento não foi eficaz para mudar a representação e o comportamento dos manipuladores. A importância sócio-econômica deste comércio na baixada cuiabana e a condição sanitária precária no ponto de venda requerem políticas de fiscalização e intervenção educacional baseada na nova Psicologia Social. A metodologia da Problematização poderia obter mudanças positivas no comportamento e nas representações destes trabalhadores, associada às outras mudanças estruturais e regulamentais. / Introduction. The commerce of the baguncinha sandwich is typical of the metropolitan area of Cuiabá - MT. It is the source of income for many families and an alternative for dining out. The sanitary commission has structural and financial problems to over see the activity and the public health department recommends the qualification of who sells. Objective. Evaluate the effectiveness of an educative intervention in the social representation and behavioral of whom sells the baguncinha sandwich. Method. Thirty five places where the baguncinha was sold were investigated, divided into control and test groups, before and after the education intervention. It was evaluated the sanitary of the place and person manipulating the food through a check list also a microbiological analysis and internal temperature of the sandwich were done. Through a semi-structural interview data were collected about the social representation and behavioral of manipulation of the food. The speechs were treated with the collective subject discussion software and the behavioral by the parametric statistic. Results. The personal hygiene and the condition of the place were precarious. The hands of the food manipulators showed high levels of microbiological contamination. The sandwich were not fit for consumption 31,4% of the samples. The predominant problem was the wrong temperature of the storage of the ingredients. The safe firing was not reached in 84,2% of the baguncinha. The knowledge was considered medium to low. The ambulant were worried in keeping its clients and the main difficulty was the lack of infrastructure of the point of sell. As incentive to change its behavioral, a reduction of taxes and access to finance is predominant in the social representation of the ambulant. A feeling of discrimination the consumers presented themselves as anchorage. Conclusion. The training did not effective to change the representation and behavioral of the manipulators of the baguncinha sandwich. The social economical importance of the commerce in Cuiaba and the precarious sanitary conditions in the point of sell requires a harsh focalization policy and education intervention based on the Social Psychology. The Problem Solving Methodology could have some positive changes in the behavioral and in the workers representation, associated with other structural and regulation changes.
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Tolerância a falhas em robôs manipuladores cooperativos / Fault tolerance in cooperative robotic manipulatorsTinós, Renato 30 January 2003 (has links)
O problema da tolerância a falhas em robôs manipuladores cooperativos conectados rigidamente a um objeto indeformável é estudado nesta tese. A tolerância a falhas é alcançada através de reconfiguração do sistema de controle. Primeiro, a falha é detectada e isolada. Então, o sistema de controle é reconfigurado de acordo com a falha isolada. As falhas em robôs manipuladores são primeiramente estudadas de acordo com suas consequências no sistema cooperativo. Quatro tipos de falhas são identificados: juntas com balanço livre (sem atuadores ativos), bloqueadas, com informação incorreta de posição e com informação incorreta de velocidade. A detecção e a isolação dos dois primeiros tipos de falhas são alcançadas através de um sistema utilizando redes neurais artificiais. Redes do tipo MLP são empregadas para mapear a dinâmica dos robôs cooperativos sem falhas e uma rede RBF é utilizada para a classificação do vetor de resíduos. As falhas do tipo informação incorreta de posição ou velocidade das juntas são detectadas e isoladas através do uso das restrições impostas pela cadeia cinemática fechada presente no sistema cooperativo. Quando falhas do tipo juntas com balanço livre ou bloqueadas são isoladas, as leis de controle são reconfiguradas. Para estes casos, controladores híbridos de movimento e esmagamento do objeto são deduzidos. Quando falhas do tipo informação incorreta de posição ou velocidade das juntas são isoladas, as medidas afetadas são substituídas por valores estimados. Resultados obtidos em simulações e em robôs cooperativos reais mostram que a metodologia proposta é viável. / The problem of fault tolerance in cooperative manipulators rigidly connected to an undeformable load is addressed in this work. Fault tolerance is reached by reconfiguration of the control system. The faults are firstly detected and isolated. Then, the control system is reconfigured according to the isolated fault. Four faults are considered: free-swinging joint faults, locked joint faults, incorrectly measured joint position faults, and incorrectly measured joint velocity faults. Free-swinging and locked joint faults are detected and isolated by artificial neural networks. MLPs are utilized to reproduce the dynamics of the fault-free system and an RBF is used to classify the residual vector. Incorrectly measured joint position and velocity faults are detected and isolated based on the kinematic constraints imposed on the cooperative system. When free-swinging and locked joint faults are isolated, the control laws are reconfigured. Control laws for motion and squeeze of the object are developed in these cases. When incorrectly measured joint position faults and incorrectly measured joint velocity faults are isolated, the faulty measurements are replaced by their estimates. Results obtained in simulations and in real cooperative robots indicate that the proposed methodology is viable.
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Controladores adaptativos não-lineares com critério H \'INFINITO\' aplicados a robôs espaciais / Adaptive nonlinear H \'INFINITE\' controllers applied to free-floating space manipulatorsPazelli, Tatiana de Figueiredo Pereira Alves Taveira 24 November 2006 (has links)
Neste trabalho, o equacionamento dinâmico de um manipulador espacial de base livre flutuante é descrito a partir do conceito do manipulador dinamicamente equivalente para que as técnicas de controle desenvolvidas sejam experimentalmente validadas em um manipulador convencional de base fixa. Dois tipos de controle de movimento são considerados. O primeiro foi desenvolvido no espaço das juntas e realiza o comando direto de posicionamento das juntas do manipulador; o segundo foi desenvolvido no espaço inercial e o controle é direcionado para o posicionamento do efetuador no espaço Cartesiano. Nos dois casos, o problema de acompanhamento de trajetória de um manipulador espacial com base livre flutuante sujeito a incertezas na planta e perturbações externas é proposto e solucionado sob o ponto de vista do critério de desempenho H \'INFINITO\'. Considerando métodos de controle para sistemas subatuados, três técnicas adaptativas foram desenvolvidas a partir de um controlador H \'INFINITO\' não-linear baseado na teoria dos jogos. A primeira técnica foi proposta considerando a estrutura do modelo bem definida, porém calculada com base em parâmetros incertos. Uma lei adaptativa foi aplicada para estimar esses parâmetros utilizando parametrização linear. Redes neurais artificiais são aplicadas nas outras duas abordagens adaptativas. A primeira utiliza uma rede neural para aprender o comportamento dinâmico do sistema robótico, considerado totalmente desconhecido. Nenhum dado cinemático ou dinâmico da base é utilizado neste caso. A segunda abordagem considera a estrutura do modelo nominal do manipulador bem definida e a rede neural é aplicada para estimar o comportamento das incertezas paramétricas e da dinâmica não-modelada da base. O critério H \'INFINITO\' é aplicado nas três técnicas para atenuar o efeito dos erros de estimativa. Resultados experimentais foram obtidos com um robô manipulador de base fixa subatuado (UArmII) e apresentaram melhor desempenho no acompanhamento da trajetória e no consumo de energia para as abordagens baseadas em redes neurais. / In the present work, the dynamics of a free-floating space manipulator is described through the dynamically equivalent manipulator approach in order to obtain experimental results in a planar fixed base manipulator. Control in joint and Cartesian spaces are considered. The first acts directly on joints positioning; the second control scheme acts on positioning the end-effector in some inertially fixed position. In both cases, the problem of tracking control with a guaranteed H-infinity performance for free-floating manipulator systems with plant uncertainties and external disturbances is proposed and solved. Considering control methods for underactuated systems, three adaptive techniques were developed from a nonlinear H-infinity controller based on game theory. The first approach was proposed considering a well defined structure for the plant, however it was computed based on uncertain parameters. An adaptive law was applied to estimate these parameters using linear parametrization. Artificial neural networks were applied in the two other approaches. The first one uses a neural network to learn the dynamic behavior from the robotic system, which is considered totally unknown. No kinematics or dynamics data from the spacecraft are necessary in this case. The second approach considers the nominal model structure well defined and the neural network is applied to estimate the behavior of the parametric uncertainties and of the spacecraft non-modeled dynamics. The H-infinity criterion was applied to attenuate the effect of estimation errors in the three techniques. Experimental results were obtained with an underactuated fixed-base planar manipulator (UArmII) and presented better performance in tracking and energy consumption for the neural based approaches.
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Controladores adaptativos não-lineares com critério H aplicados a manipuladores com restrições de força e posição / Adaptive Nonlinear H controllers applied to constrained manipulatorsNogueira, Samuel Lourenço 04 December 2009 (has links)
Neste trabalho é apresentado um estudo comparativo entre quatro controladores H não lineares aplicados a um manipulador robótico com restrições de força e posição. Para estudar o comportamento de cada controlador as seguintes estratégias foram adotadas: (1) o modelo nominal do robô é considerado conhecido e são utilizadas técnicas inteligentes para estimar incertezas paramétricas, dinâmicas não modeladas e distúrbios externos; (2) O modelo do sistema é considerado completamente desconhecido e as técnicas inteligentes são utilizadas para estimar o modelo completo. As técnicas inteligentes utilizadas são baseadas em redes neurais e lógica fuzzy. Resultados experimentais baseados em um manipulador planar de três juntas rotacionais são apresentados, sendo que as restrições de posicionamento e forças são referentes ao movimento sobre uma linha reta. Ainda neste projeto é desenvolvido um sensor para medição de forças e momentos em três eixos ortogonais, sendo este sensor o dispositivo utilizado para fornecer informações necessárias para o controle do manipulador robótico com restrições / In this work, we present a comparative study among four H nonlinear controllers applied to a manipulator subject to position and force constraints. In order to study the behavior of each controller the following strategies have been adopted: (1) the nominal model of the robot is considered known and intelligent techniques are used to estimate parametric uncertainties, nonmodeled dynamics and external disturbances; (2) the system model is considered completely unknown and intelligent techniques are used to estimate the complete model. The intelligent techniques considered are based on neural networks and fuzzy logic. Experimental results based on a planar manipulator with three rotational joints are presented where position and force constraints refer to a movement on a straight line. To perform these experiments we developed a sensor to measure forces and moments in three orthogonal axes
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Controle robusto para robô manipulador espacial planar de base livre flutuante com dois braços / Robust control for planar dual-arm free-floating space manipulatorBueno, José Nuno Almeida Dias 21 July 2017 (has links)
Manipuladores robóticos têm ganhado cada vez mais importância em operações espaciais por poderem substituir humanos na realização de tarefas perigosas ou demasiadamente demoradas e repetitivas. Em destaque tem-se os manipuladores de base livre, por poderem ser acoplados a satélites ou estações espaciais e representarem um grande desafio para engenheiros de controle. Tais robôs possuem dois modos de operação: com base livre controlada e com base livre flutuante. No primeiro modo a base do manipulador tem atitude e translação controladas por jatos propulsores ou rodas de reação, de modo que o comportamento do robô se aproxima de um manipulador de base fixa. Porém, há um considerável consumo de combustível e energia elétrica, além de novos distúrbios que são inseridos no sistema. No segundo modo, considerado neste trabalho de mestrado, os controles da base são desligados durante a operação e ela pode mover-se livremente em resposta aos movimentos do braço. Embora tenha-se notável economia de combustível e energia elétrica, o acoplamento dinâmico entre base e braço deve ser considerado tanto na modelagem como no projeto do controlador. Para modelar o robô espacial considerado neste projeto foi aplicado o método do Manipulador Dinamicamente Equivalente, que mapeia um manipulador de base livre flutuante através de um robô sub-atuado de base fixa. Dessa forma é possível utilizar sobre robôs espaciais técnicas de controle já desenvolvidas para manipuladores terrestres. Este trabalho trata da análise de controladores robustos e adaptativo aplicados sobre um manipulador planar de base livre flutuante com dois braços para realizar a tarefa de seguimento de trajetórias definidas no espaço de tarefa. Os sistemas de controle considerados foram: Regulador Linear Quadrático Recursivo Robusto (RLQR), controlador H-infinito robusto e controlador adaptativo com modos deslizantes. Os resultados mostraram que os controladores apresentaram desempenhos distintos mas ainda assim foram capazes de realizar a tarefa de seguir trajetórias no espaço de trabalho com erros de acompanhamento bastante pequenos. Foi elaborada também uma comparação quantitativa através de índices de desempenho considerando integral de torques e norma L2 de erros de acompanhamento. / Robotic manipulators gained greater importance in space operations by being able to replace humans in dangerous or very long and repetitive tasks. Free-floating manipulators are highlighted, because they can be coupled to satellites or space stations and represent a great challenge to control engineers. These robots have two operation modes: controlled base and free-floating base. In the first mode, the base has its attitude and translation controlled by propulsion jets or reaction wheels, so that the robot behavior is similar to a fixed-base manipulator. However, there is considerable fuel and electrical energy consumption, besides additional disturbances inserted in the system. In the second mode, which is considered in this work, the base is not controlled during operation and is able to move freely in response to movements of the arm. Even though there is a remarkable fuel and electrical energy saving, the dynamic coupling between base and arm must be taken into account during modelling and controller design. To model the space manipulator considered in this work the Dynamically Equivalent Manipulator method was used, which maps a free-floating manipulator into a underactuated fixed-base manipulator. Thus, it is possible to apply known control techniques for terrestrial manipulators on free-floating ones. This work discusses robust and adaptive controllers applied on a planar dual-arm free-floating space manipulator in order to track trajectories defined in the workspace. The considered control systems are: Robust Recursive Linear Quadratic Regulator, Robust H-infinity and Adaptive Sliding Modes. Results showed that the controllers had distinct performances but were still able to perform trajectory tracking in workspace with very small tracking errors. A quantitative comparison was also elaborated with performance indexes considering integral of torques and L2 norm of tracking errors.
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Increasing the energy efficiency of parallel manipulators by means of kinematic redundancy and Model Predictive Control / Aumentando a eficiência energética dos manipuladores paralelos por meio da redundância cinemática e do Modelo de Controle PreditivoGómez Ruiz, Andrés 04 December 2017 (has links)
The use of robotic manipulators in industrial applications is continuously growing. Therefore, the proposal of novel kinematic architectures for robotic manipulators can be a strategy for coping with the required performance of specific tasks. On this matter, the parallel manipulators represent an alternative to fulfill this gap. The objective of this manuscript is to prove that the energy efficiency of parallel manipulators can be increased by the use of kinematic redundancy. Due to the presence of kinematic redundancy, the number of solutions to the inverse kinematics problem become infinite. Hence, a redundancy resolution scheme is required to select a suitable one among the infinite solutions. In this work, a model predictive control (MPC) based method is proposed as redundancy resolution scheme. This proposal is evaluated numerically and experimentally by comparing the energy consumption of non-redundant and kinematically redundant manipulators during the execution of pre-defined tasks. The non-redundant manipulator under study is the planar parallel 3RRR manipulator. This manipulator consists of three identical kinematic chains containing one active revolute joint and two passive revolute joints. Kinematic redundancies were added to the manipulator by including one active prismatic joint in each kinematic chain. In this way, the kinematically redundant manipulator under study is the planar parallel 3PRRR manipulator. By activating or locking the prismatic joints, up to three levels of kinematic redundancy can be evaluated. Numerical kinematic and dynamic models of the manipulators under study were derived not only for their numerical evaluation but also for the derivation of the model-based redundancy resolution scheme. Experimental data was acquired using the prototype built at the Laboratory of Dynamics at São Carlos School of Engineering at University of São Paulo. This experimental data was exploited for assessing the usability of the MPC for deriving a redundancy resolution scheme and for evaluating the impact of several levels of kinematic redundancy on the manipulator\'s energy consumption. Based on this data, one can conclude that MPC can be a suitable alternative for solve redundancy resolution problems and that the redundant parallel manipulators presented a lower energy consumption than the non-redundant one to execute the pre-defined tasks. The rate of reduction on the energy consumption achieved by the redundant manipulators varied between 6% and 60% depending on the task. Nevertheless, the numerical and experimental data presented differences in some particular cases. / O número de aplicações realizadas pelos manipuladores robóticos cresce continuamente. Assim, o desenvolvimento de novas arquiteturas para os manipuladores robóticos mais adaptadas a aplicações concretas é necessário. Destarte, os manipuladores paralelos constituem uma alternativa a ser considerada. O objetivo deste texto é provar que a eficiência energética dos manipuladores paralelos pode ser incrementada por meio da redundância cinemática. A presença de redundância cinemática implica um número infinito de soluções no problema da cinemática inversa. Logo, é precisso um esquema de resolução de redundância para escolher uma das soluções. No presente texto, um método baseado no modelo de controle preditivo (MPC), é proposto como esquema de resolução de redundância. Esta proposta é avaliada tanto numérica como experimentalmente comparando o consumo energético dos manipuladores não redundante e redundantes durante a execução de umas trajetórias predefinidas. O manipulador paralelo não redundante estudado é o 3RRR. Este manipulador é composto por três cadeias cinemáticas idênticas que incluem uma junta rotativa ativa e duas juntas rotativas passivas. Redundâncias cinemáticas foram adicionadas ao manipulador incluindo uma junta prismática ativa em cada uma das três cadeias cinemáticas, obtendo assim, o manipulador redundante 3PRRR. Ativando ou bloqueando as juntas prismáticas podem ser avaliados até três níveis de redundância cinemática. Modelos matemáticos dos manipuladores foram propostos tanto para a estabelecer uma avaliação numérica como para a dedução do esquema de resolução de redundância. Um protótipo do manipulador 3PRRR construído na Escola da Engenharia de São Carlos foi usado para realizar os experimentos. Os dados experimentais foram utilizados para comprovar a utilidade do MPC como esquema de resolução de redundância, e para avaliar os efeitos da redundância cinemática no consumo energético. Com fundamento nos resultados é possível concluir que o MPC pode ser uma alternativa adequada para resolver problemas de resolução de redundância e que os manipuladores paralelos redundantes apresentaram um menor consumo energético para realizar a mesma tarefa quando comparados aos não redundante. A taxa de redução da energia em favor dos manipuladores redundantes varia entre 6% e 60% dependendo da tarefa. Por outro lado, a análise numérica mostrou discrepâncias com a análise experimental em certas circunstâncias.
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Controle de robôs manipuladores subatuados via Síntese-μ / Underactuated robot manipulator control via μ-SynthesisBarbeiro, Tácio Luiz de Souza 11 June 2001 (has links)
Este trabalho trata da implementação de uma técnica de controle robusto, Síntese-μ em um robô manipulador de três graus de liberdade com juntas passivas. A necessidade de um de controle robusto se deve ao fato de que em uma aplicação real o sistema está sujeito a mudanças nos seus parâmetros internos e a distúrbios externos (ruído dos sensores, etc). Aqui, uma metodologia de controle robusto que combina o método do torque computado e controladores robustos projetados via Síntese-μ é proposta e utilizada com êxito. O equacionamento matemático da distância do sistema é apresentado e a linearização é realizada pela realimentação de estados presentes no método. Uma abordagem dos conceitos teóricos presentes na teoria de Síntese-μ é feita e um procedimento de projeto é apresentado. Modelos nominais para diferentes configurações do robô são definidos e controladores robustos são projetados utilizando o método de iterações D-K. O teste e a validação dos controladores projetados são verificados em um ambiente de simulação e também no manipulador experimental UArmII (Underactuated Robot Manipulator II), que é um robô manipulador (equipado com 3 juntas, atuadores e freios) projetado para o estudo de dinâmicas passivas. / This work deals with implementation of a robust control technique, μ-Synthesis, in a mani- pulator robot with three degrees of freedom and passive joints. The necessity of a robust control is due to the fact that in a real application the system is subject to changes in its internal parameters and external disturbances (sensor noise, etc). Here, a robust control methodology that combines the computed torque method and robust controllers designed via μ-Synthesis is proposal and used with success. The mathematical formulation of the system dynamics is presented and the linearization is accomplished by the state feedback included in the method. An overview of theoretical concepts presents in the μ-Synthesis theory is made and a design procedure is presented. Nominal models for all robot\'s configurations are defined and robust controllers are designed using the D-K iterations method. The test and validation of the controllers are realized in a simulation environment and also in the experimental manipulator UArmII (Underactuated Robot Manipulator II), that is a robot manipulator (equipped with 3 joints, actuators and brakes) projected for the study of passive dynamics.
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