Orientador : Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bossetto_MarcoAurelio_M.pdf: 9771900 bytes, checksum: 289c035cc6f17abd832303472e4c64c5 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Esta tese apresenta o desenvolvimento de um manipulador antropomórfico acionado por músculos flexíveis, pneumáticos. O enfoque principal deste trabalho concentra-se na modelagem cinemática e dinâmica de um manipulador antropomórfico, baseando-se nas metodologias da Biomecânica, e o funcionamento dos músculos a ar. Neste projeto será aplicado o método Taguchi, onde as técnicas para se obter um projeto robusto são baseados nos conceitos da qualidade e confiabilidade. Finalmente são apresentados os principais resultados das simulações mostrando o comportamento e a eficiência do conjunto, manipulador e músculos / Abstract: This thesis the development on anthropomorphic manipulator defendant by pneumatic flexible muscles. The main focus of this work is the kinematics and dynamic modeling of the anthropomorphic manipulator, based on the air muscle performance. Taguchi method is being applied in this project, where the techniques to get a robust project are based on the quality and reliability concepts. Finally the main behavior and efficiency of the set, manipulator and rnusc1es, are presented. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Fernando Curado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da Computação / Made available in DSpace on 2018-07-15T17:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_WellingtonFerreira_M.pdf: 2655058 bytes, checksum: 4f1943ff05ff639a6d9fe7da4eeddd66 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: A presente tese apresenta um paradigma, uma teoria e princípios gerais para modelagem do processamento adaptável. O paradigma, que é alternativo ao paradigma computacional, torna-se necessário de modo a remover as prioridades dos objetivos teóricos daquele outro, principalmente a relevância do procedimento efetivo; deve-se enfatizar que tal alternativa deve ser considerada aplicável apenas diante da abordagem dos problemas da adaptação, ainda que ele possa suportar a universalidade computacional, do mesmo modo que o paradigma computacional também pode teoricamente suportar o processamento da adaptação; o que torna cada um restrito à sua área é uma questão de viabilidade que pode ser discutida num contexto teórico, como acontece neste trabalho. Estes fatos são importantes, pois colocam os dois paradigmas na condição de potencialmente poderem cooperar entre si ao invés de competirem entre si, podendo-se imaginar as máquinas construídas à luz de um paradigma trabalhando conjuntamente com as máquinas construídas à luz do outro paradigma - computadores sendo programados por máquinas adaptáveis e calculando para estas últimas -, A teoria é descrita implicitamente durante as discussões, particularmente nas descrições do modelo. A essência do modelo teórico consta na união da idéia de espaço celular de Von Neumann, espaço este estendido aqui para três dimensões, e da idéia de modelagem continua conforme postulada por René Thom na Teoria da Catástrofe; desta união surgiu o conceito de uma máquina com um comportamento de conseqüências inéditas para o processamento da informação, como o paralelismo em escala total, sem necessidade de sincronização em qualquer sentido, também uma modificação radical no conceito de tempo interno com um abandono completo da entidade centralizada de marcação do tempo - o conhecido relógio mestre dos computadores contemporâneo -, etc. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T01:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_ReinaldoGoncalves_M.pdf: 3598063 bytes, checksum: e433092c027b566b808e548ab1f7d071 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Sistemas robotizados tem sido cada vez mais utilizados nas indústrias, principalmente em se tratando de tarefas em que a operação humana torna-se perigosa. A Petrobrás é uma empresa que vem utilizando esta tecnologia e, para tal, possui em seu Centro de Pesquisas e Desenvolvimento um manipulador que é utilizado para desenvolvimentos onde geralmente atua como um robô teleoperado visando a realização de tarefas submarinas em águas intermediárias e profundas. O robô tele-operado é um sistema Master-Slave, onde o Master, que é um manipulador em escala reduzida, tem a função de enviar sinais de comando ao Slave, quando manipulado por um operador na sala de controle localizada na superfície. O sistema, entretanto, possui o inconveniente de necessitar de uma perfeita sincronização entre os ângulos das juntas do Master e do Slave no início de cada operação, o que demanda um certo tempo. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma nova opção de controle para o manipulador, com a utilização de um Mouse Espacial em substituição ao Master, o que permitiu minimizar os tempos de inicialização de tarefas, visto não serem mais necessárias as correspondências angulares. O sistema foi implementado em um microcomputador compatível com a linha IBM-PC-AT de forma modular, possibilitando alterações, como a substituição do manipulador ou do Mouse Espacial / Abstract: Robotic systems have been more and more used in industries, mainly in tasks where human operations became dangerous. Petrobras, the Brazilian state owned petroleum industry, has been using this tecnology and, for that, has a manipulator in its Research & Development Center which is used like a tele-operated robot to perform underwater tasks in medium and deep seawaters. A tele-operated robot is a Master-Slave system, where the Master, a manipulator in reduced scale, has the function of sending the command signals to the Sla.ve,when manipulated by an operator ill the control room on the surface. The system, however, has the necessity of a perfect synchronization between Master's and Slave's joint angles at the beginning of each operation as a great inconvenient, and this operation demands a certain time. This work has the objective to develop a new control option to the manipulator, using a Spatial Mouse instead of the Master, which allows to minimize the initiation times of tasks, since no more angular correspondence is necessary. The system was implemented in a microcomputer compatible with the IBM-PC-AT line in a modular form, making possible alterations such as the manipulator or the Spatial Mouse replacements / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Flávio Alessandro Serrão Gonçalves / Banca: Diego Colon / Banca: Fernando Pinhabel Marafão / Resumo: Este trabalho apresenta a análise, o projeto e o desenvolvimento de um manipulador robótico industrial de baixo custo, para linhas de produção que demandem menos de 10 ciclos de manipulação por minuto, denominadas de média e baixa cadência. O aparato proposto possui potencial para contribuir na melhoria das condições de utilização de células robóticas no cenário industrial nacional, auxiliando na superação dos desafios existentes para Implantação de células robóticas por pequenas e médias empresas, nomeadamente, custos de implantação, manutenção e reprogramação/reconfiguração. O manipulador robótico industrial foi projetado considerando uma estrutura metálica leve de baixo custo, com elementos mecânicos de precisão média e não dedicados, facilmente encontrados no mercado nacional. Além disso, o manipulador robótico foi projetado para ser capaz de alcançar velocidades médias provendo tempos de ciclo de operação quase equivalentes aos apresentados por robôs polares articulados convencionais, nas mesmas aplicações. O sistema de controle foi concebido para não entregar o dispendioso sistema convencional de hardware centralizado de controle de eixos, sendo esta operação realizada por algoritmo computacional executado no mesmo PC responsável pela gestão e integração dos processos. Assim, a operação emprega dispositivos acionadores descentralizados considerando o envio dos sinais de referência diretamente aos acionadores, possibilitando a compensação das restrições dos esforços da estrutura com recursos de suavização de trajetórias. A integração com o usuário possui uma interface gráfica de manipulação amigável que permite facilmente os processos de operação, manutenção e reconfiguração, com recursos de supervisão, histórico de falhas e assistência remota. Por fim, um protótipo do manipulador robótico industrial proposto é apresentado demonstrando as principais... / Abstract: This master dissertation presents the analysis, design and development of an industrial low cost robotic manipulator for production lines that require manipulation less than 10 cycles per minute, denominated medium and low cadense lines. The proposed apparatus has the potential to contribute improving the use of robotic cells in the national industrial scene, helping to overcome the existing challenges in deployment of robotic cellis by small and medium enterprises, in particular, implementation costs, maintenance and reprogramming/reconfiguration. The industrial robot manipulator was designed considering a low cost light steel structure, with average precision non-delicated mechanical elements, easily found on the national market. In addition, the robotic manipulator was designed to be able to achieve average speeds with times of operation almost equivalent to those presented by conventional polar articulated robots in the same applications. The control system was designed without the costly centralized hardware system of axes control, this operation being performed by computer algorithm running on the same PC responsible for the management and integration of processe. Thus, the operation employs descentralized devices providing the reference signals directly to the actuators, allowing the mitigation of the efforts restrictions in structure with programmable smoothing of trajectories. Integration wiht the user is designed to have a user-friendly graphical interface allowing an easy handling of operation processes, maintenance and reconfiguration, with resources for supervision, fault history and remote assistance. Finally, a prototype of the proposed industrial robot manipulator is presented in order to corroborate the construction and operational characteristics / Mestre

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:28:38Z : No. of bitstreams: 1 138956.pdf: 3606862 bytes, checksum: d61727a9d9863935fc16be997e3bd471 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:43:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240720.pdf: 5035111 bytes, checksum: 7ac137d4f93c4a8b3c2551ac8450cdd8 (MD5) / O processo de planejamento de trajetórias é uma atividade comum em operações de fabricação, que incluem soldagem, pintura, fresamento, entre outras, tanto com o uso de equipamentos de controle de operações por comando numérico (NC) quanto com robôs manipuladores. Este trabalho propõe um estudo do processo de planejamento de trajetórias para tarefas em ambientes robóticos. Para o caso em que a ferramenta descreve uma trajetória sobre a superfície, o processo de planejamento de trajetórias envolve duas etapas principais: a descrição da superfície de interesse e a definição precisa da tarefa através do cálculo da trajetória sobre a superfície.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:51:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341774.pdf: 2714503 bytes, checksum: d0b7cda5fa7440d5dd3c28f8269902d9 (MD5) Previous issue date: 2016 / Robôs são amplamente utilizados em fábricas, e novas aplicações no espaço, nos oceanos, nas indústrias nucleares e em outros campos estão sendo ativamente desenvolvidas. A criação de robôs autônomos que podem aprender a agir em ambientes imprevisíveis têm sido um objetivo de longa data da robótica, da inteligência artificial, e das ciências cognitivas.Um passo importante para a autonomia dos robôs é a necessidade de dotá-los com um certo nível de independência, a fim de enfrentar as mudanças rápidas no ambiente circundante; para obter robôs que operem fora de ambientes rigidamente estruturados, tais como centros de investigação ou instalações de universidades e sem precisar da supervisão de engenheiros ou especialistas, é necessário enfrentar diferentes desafios tecnológicos, entre eles, o desenvolvimento de estratégias que permitam que os robôs interajam com o ambiente. Neste contexto, quando um contacto físico com o ambiente é estabelecido, uma força específica precisa de ser exercida e esta força tem de ser controlada em relação ao processo a fim de evitar a sobrecarga ou danificar o manipulador ou os objetos a serem manipulados.O principal objetivo deste trabalho é apresentar novas metodologias desenvolvidas para determinar a máxima carga que um mecanismo ou manipulador planar pode aplicar ou suportar (capacidade de carga), sejam eles paralelos, seriais ou híbridos e com redundância ou não. A fim de resolver o problema da capacidade de carga, neste trabalho foram propostas duas novas abordagens com base no método do fator de escala clássico e nos métodos clássicos de otimização. Essas novas abordagens deram como resultado um novo método chamado de método de fator de escala modificado utilizado para resolver a capacidade de carga em manipuladores seriais planares e quatro modelos matemáticos para resolver o problema de capacidade de carga em manipuladores paralelos planares com um grau líquido de restrição igual três, quatro, cinco ou seis (CN = 3, CN = 4, CN = 5 ou CN = 6).<br> / Abstract : Robots are now widely used in factories, and new applications of robots in space, the oceans, nuclear industries, and other fields are being actively developed. Creating autonomous robots that can learn to act in unpredictable environments has been a long-standing goal of robotics, artificial intelligence, and cognitive sciences.An important step towards the autonomy of robots is the need to provide them with a certain level of independence in order to face quick changes in the environment surrounding them; to get robots operating outside rigidly structured environments, such as research centres or universities facilities and beyond the supervision of engineers or experts, it is necessary to face different technological challenges, amongst them, the development of strategies that allow robots to interact with the environment. In this context, when a physical contact with the the environment is established, a process-specific force need to be exerted and this force has to be controlled in relation to the particular process in order to prevent overloading or damaging the manipulator or the objects to be manipulated.The main objective of this work is to present new methodologies developed for determining the maximum wrench that can be applied or sustained (wrench capability) in planar mechanisms and manipulators, whether it be serial parallel or hybrid and with redundancy or not. In order to solve the wrench capability problem, in this work two new approaches were proposed based in the classic scaling factor method and in classical optimization methods. These new approaches gave as result a new method called the modified scaling factor method used to solve the wrench capability in planar serial manipulators and four mathematical closed-form solutions to solve the wrench capability problem in planar parallel manipulators with a net degree of constraint equal to three, four, five or six (CN = 3, CN = 4, CN = 5 ou CN = 6).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T02:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:54:11Z : No. of bitstreams: 1 182438.pdf: 2992474 bytes, checksum: 6797e648cc1a3b287d7a9a54c5f52e90 (MD5) / Neste trabalho, apresentam-se a modelagem e o controle em cascata de um manipulador hidráulico de dois graus de liberdade. Baseando-se em estudos de robôs industriais, em várias aplicações com manipulação de cargas pesadas, torna-se atrativa a utilização de manipuladores hidráulicos, devido as suas características de excelente relação torque/dimensão, resposta rápida e alta durabilidade, confirmando assim sua importância na automação flexível. Por outro lado, estes sistemas possuem características dinâmicas não-lineares e são relativamente difíceis de controlar. As não-linearidades são associadas à compressibilidade do fluido hidráulico e as complexas características da vazão da válvula. O controle clássico PID possui simplicidade e facilidade de implementação, porém diante de tais não-lineares, a resposta do sistema pode não alcançar o desempenho desejado. Com o objetivo de superar as limitações impostas pelos controladores clássicos, propõe-se uma metodologia de controle em cascata que consiste em dividir o sistema em dois subsistemas: o hidráulico e o mecânico. E a partir dos resultados das simulações conclui-se que o controle em cascata apresenta um melhor desempenho quando comparado aos controladores clássicos.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-19Bitstream added on 2015-03-03T12:06:35Z : No. of bitstreams: 1 000802124.pdf: 3623921 bytes, checksum: c5cdec0e844145a402028c647f8dcc90 (MD5) / Este trabalho apresenta a análise, o projeto e o desenvolvimento de um manipulador robótico industrial de baixo custo, para linhas de produção que demandem menos de 10 ciclos de manipulação por minuto, denominadas de média e baixa cadência. O aparato proposto possui potencial para contribuir na melhoria das condições de utilização de células robóticas no cenário industrial nacional, auxiliando na superação dos desafios existentes para Implantação de células robóticas por pequenas e médias empresas, nomeadamente, custos de implantação, manutenção e reprogramação/reconfiguração. O manipulador robótico industrial foi projetado considerando uma estrutura metálica leve de baixo custo, com elementos mecânicos de precisão média e não dedicados, facilmente encontrados no mercado nacional. Além disso, o manipulador robótico foi projetado para ser capaz de alcançar velocidades médias provendo tempos de ciclo de operação quase equivalentes aos apresentados por robôs polares articulados convencionais, nas mesmas aplicações. O sistema de controle foi concebido para não entregar o dispendioso sistema convencional de hardware centralizado de controle de eixos, sendo esta operação realizada por algoritmo computacional executado no mesmo PC responsável pela gestão e integração dos processos. Assim, a operação emprega dispositivos acionadores descentralizados considerando o envio dos sinais de referência diretamente aos acionadores, possibilitando a compensação das restrições dos esforços da estrutura com recursos de suavização de trajetórias. A integração com o usuário possui uma interface gráfica de manipulação amigável que permite facilmente os processos de operação, manutenção e reconfiguração, com recursos de supervisão, histórico de falhas e assistência remota. Por fim, um protótipo do manipulador robótico industrial proposto é apresentado demonstrando as principais... / This master dissertation presents the analysis, design and development of an industrial low cost robotic manipulator for production lines that require manipulation less than 10 cycles per minute, denominated medium and low cadense lines. The proposed apparatus has the potential to contribute improving the use of robotic cells in the national industrial scene, helping to overcome the existing challenges in deployment of robotic cellis by small and medium enterprises, in particular, implementation costs, maintenance and reprogramming/reconfiguration. The industrial robot manipulator was designed considering a low cost light steel structure, with average precision non-delicated mechanical elements, easily found on the national market. In addition, the robotic manipulator was designed to be able to achieve average speeds with times of operation almost equivalent to those presented by conventional polar articulated robots in the same applications. The control system was designed without the costly centralized hardware system of axes control, this operation being performed by computer algorithm running on the same PC responsible for the management and integration of processe. Thus, the operation employs descentralized devices providing the reference signals directly to the actuators, allowing the mitigation of the efforts restrictions in structure with programmable smoothing of trajectories. Integration wiht the user is designed to have a user-friendly graphical interface allowing an easy handling of operation processes, maintenance and reconfiguration, with resources for supervision, fault history and remote assistance. Finally, a prototype of the proposed industrial robot manipulator is presented in order to corroborate the construction and operational characteristics

Orientador: João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:23:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_ClaudioEduardoAravechiade_M.pdf: 5537569 bytes, checksum: cd4f1828cf7119d7fa7726bf9d8b09d3 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Um robô industrial pode ser modelado como uma cadeia articulada com diversos corpos rígidos conectados por juntas de revolução ou prismáticas que são movimentadas por atuadores. A partir de um dado conjunto de ângulos ou deslocamentos e da geometria do mesmo, torna-se possível o conhecimento da posição e orientação da garra em relação a um referencial solidário à base do manipulador (modelo cinemático direto). Entretanto, em grande parte das aplicações, a partir do conhecimento de uma dada posição e orientação da garra, é necessário calcular os ângulos ou deslocamentos necessários para movimentação das juntas do manipulador para atingir o objetivo desejado (modelo cinemático inverso). Neste trabalho é dado ênfase a robôs com juntas rotacionais, mas isto não impede que os resultados obtidos possam ser estendido para robôs com outros tipos de juntas. Este trabalho tem como objetivo o estudo de algoritmos para a inversão da matriz Jacobiana necessária para a solução do problema cinemático inverso, pelo método recursivo, que possam ser implementados em tempo real e, ao mesmo tempo, garantir convergência e estabilidade do sistema. Os algoritmos foram implementados em linguagem ADA em um microcomputador compatível com a linha IBM-PC-AT / Abstract: An industrial robot may be modeled by a series of links interconnected by either rotary or slidingjoints driven by atuators. From a given angular configuration and the geometric's manipulator, it is possible to know the position and orientation of its end effector with respect to a coordinate system fixed in the base of the manipulator (kinematic direct model). However, in many aplications, from a knowlegd of a give position and orientation of end effector is necessary to calculate the angles or displacements necessary to the movement of the joint of the manipulator to achieve a given objective (kinematic inverse model).This work focuses robots with rotational joints, but the results may be extended for others types of robots. This work focus the study of algorithmsfor the inversion of Jacobian matrix necessary for the solution of inverse kinematic, through recursive method, that may be implemented in real time to achieve system convergence and stability.The algorithms will be implementingin ADA language in the computer compatible with IBM-PC-AT line / Mestrado / Mecanica dos Solidos / Mestre em Engenharia Mecânica