Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de Especialização de Automação Industrial). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Automação). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

SOUSA, R. L. S. Desenvolvimento de um robô móvel não-holonômico com controlador não-linear para seguimento de trajetórias. 2016. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-01-17T11:14:20Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_rlssousa.pdf: 2900729 bytes, checksum: f590e23bda425987bdb58c4f630c12b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-01-18T18:18:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_rlssousa.pdf: 2900729 bytes, checksum: f590e23bda425987bdb58c4f630c12b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-18T18:18:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_rlssousa.pdf: 2900729 bytes, checksum: f590e23bda425987bdb58c4f630c12b6 (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / This work presents the development and trajectory tracking control of a nonholonomic mobile robot with differential traction. The used control system is composed of two loops cascaded, with an internal control for the speed of the two wheels and an external loop controlling the robot’s posture. The first is composed of two PID controllers with feedback signals from encoders and the second one is a feedfoward kinematics controller. The controller tuning procedure is based on desired closed-loop characteristics specified by the user. The control strategies were embedded in a digital module based in a 32-bit ARM microcontroller. In order to evaluate the performance of the developed robot, trajectory tracking tests were carried out for different trajectories and initial conditions. Experimental results are presented for reference trajectories without obstacles. / Este trabalho apresenta os aspectos construtivos, a modelagem e o controle do rastreamento de trajetória de um robô móvel não-holonômico com tração diferencial. O sistema de controle utilizado é composto por duas malhas em cascata: uma malha de controle interno para a velocidade das duas rodas e uma malha externa para controlar a trajetória do robô. A primeira malha é composta por dois controladores com ação PID (proporcional integral e derivativo) sendo realimentados com sinais recebidos de encoders. A segunda malha consiste em um controlador não-linear cinemático responsável por realizar o controle de seguimento de uma trajetória de referência. O sinal de saída deste controlador é a soma de uma ação feedforward e uma ação de feedback, nas quais os ganhos da ação de realimentação são ajustados por uma estratégia de alocação de polos baseada em um modelo linearizado da amostra do erro de rastreamento. A implementação dos sistemas de controle foi realizada em um sistema embarcado ARM Cortex-M4 de 32 bits. Foi avaliado o comportamento do sistema para diferentes trajetórias, com o robô sempre iniciando em ponto diferente da trajetória de referência, em algumas trajetórias foi aplicado um distúrbio ao robô. Além disso, resultados de simulação e experimentais no robô real são apresentados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:06:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334517.pdf: 4336742 bytes, checksum: d9e61d0877fab7c594d59707a0296a12 (MD5) Previous issue date: 2015 / Dutos são o meio mais eficaz de transporte de derivados de petróleo e gás natural. Para evitar acidentes neste sistema de transporte ? que causa danos econômicos e ambientais ? estão sujeitos a normas internacionais de inspeção e manutenção, garantindo a integridade e a eficiência do duto. O transporte de líquidos e gases, muitas vezes realizado em elevadas pressão e temperatura, pode causar danos nos dutos. A corrosão e a abrasão são os efeitos que mais têm impacto, expondo a riscos a integridade de dutos em operação. A principal consequência é a diminuição da espessura da parede do duto, tornando-o mais suscetível a trincas e rompimentos. Desta forma, a avaliação da geometria interna do duto tem um caráter essencial nas ações de prevenção. Para este fim, no mercado há várias ferramentas capazes de medir a geometria interna, baseados em diferentes princípios de medição. Porém, além da informação geométrica, a caracterização da textura do duto também é importante, auxiliando na identificação e classificação dos defeitos. A fusão destes dados permite aos inspetores reunir mais informações sobre o estado da parede interna do duto, auxiliando nas tomadas de decisão. Neste sentido, a motivação deste trabalho é a demanda por um sistema de visão computacional que se desloca no interior do duto. O objetivo é projetar, construir e avaliar um sistema óptico de medição composto por múltiplas câmeras para a aquisição de geometria e textura da superfície interna de dutos baseado na projeção inversa usando correlação. O protótipo multicâmera para dutos de 200 mm (8") de diâmetro foi construído para este fim e testado. Os resultados obtidos em laboratório apresentaram erro sistemático de 0,3 mm no valor do raio medido. O sistema é capaz de medir um anel axial de 50 mm por posicionamento. Notou-se também a característica multidiâmetro do sistema, que mede tubos de 150 a 250 mm de diâmetro. As medições possuem resolução angular de 1° e axial de 1 mm, valores que podem ser ajustados dependendo da necessidade na inspeção. O resultado do método é uma nuvem de pontos intrinsecamente organizada numa malha regular usando coordenadas cilíndricas.<br> / Abstract : Pipelines are the most efficient way to transport gas and oil products. To ensure integrity, efficiency and avoid accidents in pipelines- that cause economic and environmental damages - they are subjected to international inspection and maintenance standards. The transport of liquids and gases, often at high pressure and temperature, can damage pipelines. Corrosion and abrasion are the damaging agents which have most impact, exposing to risk the integrity of pipelines in operation. The main consequence is the reduction of the pipe wall, making it more sensitive to cracks and leaks. Thus, the evaluation of pipe's internal geometry is an essential prevention issue. There are several inspection tools able to evaluate the internal geometry integrity based on different measuring principles. However, in addition to the geometric data, the characterization of the inner pipe texture is also important. Combination of geometry and surface texture data help the decision making process about the integrity of the internal wall of pipes. The motivation of this work is the demand for a machine vision system that moves inside the pipeline, and helps the identification and localization of internal defects in pipes. The goal is to design, build and evaluate an optical measurement system composed of multiple cameras for the acquisition of geometry and texture of the inner surface of pipelines using object space oriented point selection for correlation. A three camera prototype for pipes of 200 mm (6 ") diameter was built and tested. The results of laboratory experiments presented an systematic error of 0.3 mm in radius values. The system is able to measure a ring with axial length of 50 mm. It is also noteworthy that the prototype is capable of measuring a wide range of diameters (150 mm to 250 mm). Measurements have angular and axial resolution of 1 ° and 1 mm respectively, values that can be adjusted depending on inspection needs. The results produce a point cloud intrinsically organized in a regular mesh using a cylindrical coordinate system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:37:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 82293.pdf: 2329549 bytes, checksum: 5695555e39e939405743e40983ceab2d (MD5) Previous issue date: 1990 / O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema, que possibilita à análise do modelo dinâmico das principais configurações utilizadas, com a apresentação das formulações da dinâmica mais utilizada e algumas de suas aplicações no estudo de robôs, considerando os acoplamentos dos movimentos entre as ligações, obtenção das curvas que descrevem o comportamento das posições, velocidades, acelerações e torques das juntas do robô ao longo do tempo, bem como as curvas para seleção dos atuadores e a energia consumida durante a trajetória. O sistema possui uma interface gráfica que permite a observação tridimensional do modelo do robô durante toda a trajetória.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-20T03:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342977.pdf: 2024160 bytes, checksum: 8f266ab42d6f9793007dc3a4dad42d0f (MD5) Previous issue date: 2016 / Forças e momentos adicionais são requeridas nas juntas dos robôs de forma a realizar deslocamentos requeridos por tarefas que exigem contato com o meio. Se estas forças e momentos no efetuador final não forem controlados de maneira adequada o efetuador final pode falhar no cumprimento de sua tarefa ou até mesmo se danificar. O uso de robôs em tarefas que exigem o contato com o meio é limitado devido aos sensores de força e momento geralmente realizarem a leitura de sinais ruidosos. Este trabalho visa propor uma solução para melhorar o controle de força em malha-fechada aplicada em robôs seriais industriais. O acoplamento de um elemento complacente entre o efetuador final e o sensor de força e momento tende a minimizar ruídos no controle de força. Entretanto em função do uso deste elemento complacente ocorre um erro entre a posição desejada e a posição real do efetuador final e este erro de posicionamento precisa ser compensado. Um ajuste de trajetórias online é desenvolvido de maneira a reposicionar o robô de acordo com as forças e momentos aplicados no efetuador final que são utilizados para compensar o erro de posicionamento oriundo do elemento complacente. A solução proposta foi desenvolvida em um robô 3R planar e 6R espacial utilizando seus modelos estáticos com a modelagem dinâmica da complacência. Como resultados as trajetórias das juntas dos robôs compensando as forças e momentos aplicados no efetuador final são demonstradas graficamente.<br> / Abstract : Additional forces and moments are necessary on robot joints to perform displacements for robotic tasks requiring contact with the environment. If these forces and moments on end-effector are not controlled properly, the end-effector may fail to accomplish the task satisfactorily or damage itself. The use of robots for the tasks requiring contact with the environment is limited due force/moment sensors generally producing noisy signals. This paper proposing a solution to improve the performance of closed-loop force control strategy applied on a serial industrial robot. A compliant element is used between the end-effector and the force/moment sensor to minimize the noise in force control. However due to compliant element there occur a buffer between the desired goal and the actual one and it is necessary to compensate this buffer. An online path planning is developed for repositioning the robot, according to the forces and moments applied on end-effector which is used to compensate the buffer due to the compliant element. The proposed solution is developed in both 3R planar and 6R spatial robots using its static models with the dynamical model of the compliance. As a result, the robot joints trajectories compensating the forces/moments applied on end-effector are shown graphically.