VELOSO. M. V. D. SOM4R: um middleware para aplicações robóticas baseado na arquitetura orientada a recursos. 2014. 109 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-27T18:10:07Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvdveloso.pdf: 16042745 bytes, checksum: 57da49c9193fc9b692c6df54eaa29237 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-04T17:21:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvdveloso.pdf: 16042745 bytes, checksum: 57da49c9193fc9b692c6df54eaa29237 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T17:21:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_mvdveloso.pdf: 16042745 bytes, checksum: 57da49c9193fc9b692c6df54eaa29237 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Middleware is the software layer situated between the operating system and applications layer or between layers of applications, which provides an infrastructure for integrating applications and data in a distributed processing system. In this thesis we propose a new software layer (middleware) for integration and intelligent sharing of robotic resources (sensors, actuators and / or services) identified by URIs (Uniform Resource Identifiers), using the TCP/IP network, employing protocols with minor firewall restrictions and a resource description language that makes data more portable and interoperable between different types of computers, operating systems and programming languages. The proposed middleware facilitates interactive computing of multiple interconnected applications with the purpose to create a larger application, usually distributed over a computer network consisting of various kinds of heterogeneous hardware and software. With this model of middleware, it is possible to ensure security of access to resources, abstracting the diversity of robotic hardware, to reuse the infrastructure of software for robots between multiple search efforts, reduce the coupling between multiple applications, encourage code portability and support scalability of the architecture. / Middleware é a camada de software, situada entre o sistema operacional e a camada de aplicações ou entre camadas de aplicações, que fornece uma infraestrutura para integração de programas aplicativos e dados em sistema de processamento distribuído. Nesta tese propomos uma nova camada de software (Middleware) para integração e compartilhamento inteligente dos recursos (sensores, atuadores e/ou serviços) robóticos identificados por URIs (Uniform Resource Identifiers), empregando a rede TCP/IP, utilizando protocolos com menores restrições em firewall, uma interface de interação humano-máquina (IHM) implementada através de um portal web e uma linguagem de descrição dos recursos que torna os dados mais portáveis e interoperáveis entre diferentes tipos de computadores, sistemas operacionais e linguagens de programação. O middleware proposto facilita a computação interativa de múltiplos aplicativos interconectados com a finalidade de criar uma aplicação maior, geralmente distribuída sobre uma rede de computadores composta de vários tipos heterogêneos de hardware e software. Com este modelo de middleware, é possível garantir segurança de acesso aos recursos, abstrair a diversidade do hardware robótico, reutilizar a infraestrutura de software para robôs entre múltiplos esforços de pesquisa, reduzir o acoplamento entre os múltiplos aplicativos, estimular a portabilidade do código e suportar escalabilidade da arquitetura.

FONTINELE, H. I. P. Modelos locais para aproximação da cinemática inversa de robôs redundantes: um estudo comparativo. 2015. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-25T18:12:32Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_hipfontinele.pdf: 4304334 bytes, checksum: 858efe9c1105666a1eccf05b77a6e772 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T17:34:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_hipfontinele.pdf: 4304334 bytes, checksum: 858efe9c1105666a1eccf05b77a6e772 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T17:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_hipfontinele.pdf: 4304334 bytes, checksum: 858efe9c1105666a1eccf05b77a6e772 (MD5) Previous issue date: 2015-12-04 / In this dissertation it is reported the results of a comprehensive comparative study involving six local models applied to the task of learning the inverse kinematics of three redundant robotic arm (planar, PUMA 560 and Motoman HP6). The evaluated algorithms are the following ones: radial basis functions network (RBFN), local model network (LMN), SOMbased local linear mapping (LLM), local linear mapping over k-winners (K-SOM), local weighted regression (LWR) and counter propagation (CP). Each algorithm is evaluated with respect to its accuracy in estimating the joint angles given the cartesian coordinates which comprise end-effector trajectories within the robot workspace. A comprehensive evaluation of the performances of the aforementioned algorithms is carried out based on correlation analysis of the residuals. Finally, hypothesis testing procedures are also executed in order to verifying if there are significant differences in performance among the best algorithms. / Nesta dissertação são reportados os resultados de um amplo estudo comparativo envolvendo seis modelos locais aplicados à tarefa de aproximação do modelo cinemático inverso de 3 robôs manipuladores (planar, PUMA 560 e Motoman HP6). Os modelos avaliados são os seguintes: rede de funções de base radial (RBFN), rede de modelos locais (LMN), mapeamento linear local baseado em SOM (LLM), mapeamento linear local usando K vencedores (KSOM), regressão local ponderada (LWR) e rede counterpropagation (CP). Estes algoritmos são avaliados quanto à acurácia na estimação dos ângulos das juntas dos robôs manipuladores em experimentos envolvendo a geração de vários tipos de trajetórias no espaço de trabalho dos referidos robôs. Uma avaliação abrangente do desempenho de cada algoritmo é feita com base na análise dos resíduos e testes de hipóteses são realizados para verificar a semelhança estatistica entre os desempenhos dos melhores algoritmos.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2361_DissertacaoMestradoChristianoCoutoGava.pdf: 2418500 bytes, checksum: da4716dc433a911fea8e0cae6a5f4a2c (MD5) Previous issue date: 2007-08-10 / Este trabalho aborda o problema do controle de formação de uma equipe de robôs móveis. O controle adotado é do tipo centralizado e foi projetado segundo a teoria de controle não linear. A equipe de robôs é formada por um líder, que possui maior capacidade de processamento, de outros robôs mais simples e baratos, chamados de seguidores. O líder é o responsável por conduzir toda a equipe à formação desejada durante a navegação. Para isso, é equipado com um sistema de visão omnidirecional, que permite estimar a posição e a orientação de todos os seguidores capturando apenas uma imagem. A realimentação do controlador, totalmente baseada em visão, é obtida através de técnicas de processamento digital de imagens. Os algoritmos utilizados para processar as imagens omnidirecionais contribuem para o aumento da robustez e do desempenho do sistema. Simulações foram feitas para estudar o comportamento do controlador diante de várias formações diferentes. Os resultados obtidos nos experimentos com robôs reais comprovaram o bom desempenho do sistema de controle proposto.

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 Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 91746.pdf: 3952007 bytes, checksum: 901a48ef00009286bb9e9bcdf35fadfa (MD5) Previous issue date: 1993 / Os robôs vêm tendo uma importância cada vez maior na automação de processos industriais, e seu emprego tem resultado simultaneamente em uma grande melhoria na produtividade e na qualidade dos produtos. As garras ou efetuadores desempenham um papel fundamental em um sistema robótico, pois são os elementos responsáveis pelo manuseio da peça ou pelo trabalho executado sobre ela. Desta forma, seu projeto e utilização adequados são fundamenetais para o bom desempenho do sistema. A maioria dos robôs não vem equipada com garras. Considerando-se que a versatilidade e a programabilidade distinguem os robôs industriais modernos, a estratégia dos fabricantes, em muitos casos, é construir apenas o braço do manipulador, deixando para o usuário as tarefas de escolha, adaptação e desenvolvimento das garras. Desta forma, o trabalho de pesquisa e desenvolvimento de garras têm sido fragmentado, e de certa forma descoordenado. Assim, as pesquisas tem resultado em um número muito grande de variantes de garras. Devido à multiplicidade de exigências, as garras têm sido quase que exclusivamente projetadas para aplicações específicas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:36:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319579.pdf: 1800592 bytes, checksum: 5d87c00d3e33d8aca528597919c15098 (MD5) Previous issue date: 2013 / Robôs metamórficos ou robôs modulares reconfiguráveis são robôs constituídos de módulos autônomos e capazes de se conectar a outros módulos. Desta forma, o conjunto de módulos pode assumir novas configurações e funções. Além disto, o crescente interesse neste tipo de robôs deve-se justamente à capacidade de autoconfiguração, pois esta característica confere aos robôs adaptabilidade a novas circunstâncias e tarefas, bem como a capacidade de recuperação de falhas mecânicas. Assim, visto que é a capacidade de assumir diferentes configurações que torna estes robôs versáteis, para que se possam aproveitar todas as potencialidades dos robôs metamórficos, é necessário que se conheçam todas as diversas configurações que um dado número de módulos pode assumir. Neste contexto, o presente trabalho foca-se no problema de enumeração de configurações para robôs metamórficos de módulos quadrados, mais especificamente, no problema de enumeração de configurações distintas ou não isomorfas. Nele, são introduzidos dois novos métodos, que são contribuições originais, para enumeração de configurações distintas para robôs de módulos quadrados. O primeiro método é denominado Método das Simetrias e baseia-se em ferramentas de teoria dos grupos. Por outro lado, o segundo método, denominado Método das Órbitas, baseia-se em ferramentas de teoria dos grupos e de teoria dos grafos. Além disto, ambos os métodos foram implementados em C++ , o que possibilitou a enumeração, para um total de onze módulos, de todas as configurações distintas para robôs de módulos quadrados, bem como outros resultados que são apresentados no trabalho. Estes resultados constituem um avanço frente a literatura existente na área <br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-04T04:11:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344641.pdf: 8374956 bytes, checksum: 5c13e928a155db35ec85e40f968eeb43 (MD5) Previous issue date: 2016 / O passe de raiz é o procedimento mais difícil de automati-zar na soldagem de dutos. Esta dificuldade se relaciona ao com-plexo controle da penetração na raiz da solda, quando não se utiliza dispositivos de sustentação da poça de fusão (cobre-junta ou backings). O estado de penetração se altera principalmente devido à variação da abertura da raiz (gap) e com relação às dife-rentes posições de soldagem. Para maior controle da penetração utiliza-se a soldagem manual, que, no entanto, é caracterizada por ser de baixa produção e repetitividade. Como forma de automati-zar o passe de raiz na soldagem orbital, o presente trabalho pro-põe um sistema robótico com um controle adaptativo utilizando um sensor LASER. O sensor imita a observação da junta realiza-da pelo soldador, fornecendo a medida da abertura da raiz e o alinhamento central da junta para um computador. Para cada condição característica de abertura da raiz e de posição de solda-gem, parâmetros de soldagem foram determinados como forma de emular o movimento do soldador na junta e as suas correções na fonte de soldagem. Os parâmetros alimentam um banco de dados no computador. Os algoritmos realizam uma análise de regressão para calcular a correção dos parâmetros de soldagem em tempo real. O controle adaptativo foi experimentalmente vali-dado em tubos que apresentavam uma faixa de variação da aber-tura de raiz de aproximadamente 1 a 5 mm. Os resultados da sol-da do passe de raiz foram avaliados segundo normas técnicas, mostrando a efetividade do sistema em compensar a variação da abertura da raiz nas posições de soldagem avaliadas.<br> / Abstract : Root pass is the most difficult procedure to full automate orbital welding of pipelines. This difficulty is due to complex penetration control required in weld root, when one does not employ mechanisms to support weld puddle (backings). Penetra-tion state primarily changes owing root gap variation and differ-ent welding positions. For better penetration control, manual welding is more suitable, which has, however, low production and repeatability rates. To automate root pass, this paper proposes a robotic welding system with an adaptive control using a laser sensor. The sensor mimics observation of weld seam geometry done by welders, providing a measure of root gap and weld seam alignment for a computer. For each individual root gap and weld-ing position, welding parameters were determined as a means to emulate welder?s torch movement and parameter correction of a micro processed power source. The parameters feed a database on a computer. Algorithms perform a regression analysis to recalcu-late welding parameters in real time. Adaptive control has been experimentally validated in pipe specimens with root gap varia-tion from 1 up to 5 mm. Welding results were in accordance with technical standards, showing system effectiveness to compensate changes in root gap in all approached welding positions.

O presente trabalho trata do desenvolvimento de um sistema para comunicação bidirecional entre um robô ABB IRB 1400, originalmente desprovido de uma interface de comunicação de dados, e um microcomputador PC padrão. Para a implementação utilizou-se a porta paralela do PC e uma Placa E/S Digital para sinais discretos disponível no controlador do robô. Devido à diferença de caracterìsticas elétricas entre as interfaces utilizadas, foi necessáio projetar um dispositivo que permitisse o ajuste dos niveis de tensão entre os sinais. Osistema foi elaborado visando sua utilização por programas desenvolvidos pelos usuários em ambiente Windows, sendo disponibilizadas rotinas para envio e recebimento de dados através de um protocolo próprio. Na plataforma PC as rotinas estão encapsuladas em um arquivo compilado no formato DDL (Dynamic Link Library). No controlador do robô as rotinas foram criadas em linguagem ABB RAPID. O programa desenvolvido pelo usuário é responsável por todo o processamento das informações, que são então enviadas através do sistema de comunicação a um outro programa específico sendo executado no controlador do robô, o qual interpreta os dados e ativa as tarefas correspondentes. Os resultados obtidos foram satisfatórios, sendo a velocidade de transmissão limitada pela velocidade da Placa E/S do robô. Utilizando-se uma placa ABB DSQC 223, atingiram taxas de transmissão da ordem de 12,5 bytes/s para envio e 6,1 bytes/s para o recbimento de informaçãoes a partir do PC. O sistema demonstrou ser uma alternativa viável para o controle do robô através de um microcomputador PC, apresentando boa confiabilidade, baixo custo e faciliadade de implementação.

O presente trabalho aborda o desenvolvimento e aplicação de um sistema de visão para um robô industrial, dedicado a tarefas de manipulação. Para seu desenvolvimento, foi feita a integração de equipamentos comerciais de captação de vídeo com um PC, onde é executada a análise das imagens. Os resultados são enviados ao controlador do robô através de um sistema de comunicação, sendo recebidos por um programa de manipulação que executa as tarefas. Como peça central do sistema de captura e processamento de imagens tem-se o programa RobVis, desenvolvido em linguagem Visual Basic e que tem a função principal de identificar a posição e orientação de objetos a serem manipulados pelo robô, que interpreta as imagens captadas por uma câmera de vídeo do tipo CCD, ligada a uma placa de captura de imagens. Após definidas as variáveis de interesse, estas são transmitidas ao controlador do robô, através de um sistema de comunicação IRBCom, desenvolvido no Laboratório de Robótica da UFRGS. No controlador, um programa de manipulação escrito em linguagem Rapid, nativa do manipulador empregado, recebe as variáveis para execução da tarefa de captura de objetos em posições aleatórias e depósito em um ponto de descarga pré-definido. O sistema de visão desenvolvido caracteriza-se como de fácil implementação e aplicação em tarefas de manipulação robótica industrial que exijam a determinação da posição e orientação de objetos de trabalho dentro de uma porção do volume de trabalho do robô, coberta por um sistema de visão.

Sistemas produtivos industriais podem combinar, em células de manufatura, diferentes características de automação de processos permitindo interfaceamento e possibilitando a flexibilização e otimização da manufatura. Nos processos de fabricação, as dificuldades para a execução de processos de usinagem convencional ou mesmo através de comando numérico, quando se dispõe de máquinas adequadas para a fabricação de peças de geometrias complexas, podem limitar a criatividade, bem como dificultar o desenvolvimento do processo produtivo de forma otimizada. As dificuldades encontradas vão desde fixação das peças, necessidades de dispositivos especiais, restrições nos volumes de trabalho de máquinas CNC e mesmo a geração de trajetórias complexas para máquinas com limitações de eixos. Este trabalho propõe uma metodologia alternativa para usinagem, especialmente fresamento, com desenvolvimento de um algoritmo capaz de, através da utilização de recursos de sistemas CAD/CAM, traduzir arquivos gráficos para uma linguagem de programação utilizada em robôs. Na aplicação utilizam-se recursos dos sistemas CAD/CAM para gerar, numa primeira etapa, o código de programação para máquinas-ferramenta de comando numérico e posterior adaptação, para aplicação em sistemas robóticos. Informações de caminhos de ferramenta para usinagem em máquinas CNC são convertidos, através de uma interface computacional, em trajetórias a serem seguidas por uma ferramenta guiada por um manipulador de robô industrial. Os parâmetros de processo são também adequados as restrições dos sistemas robotizados. A viabilidade do sistema proposto é confirmada através de testes realizados em modelos de superfícies complexas, onde o objetivo do referido trabalho foi alcançado.