Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Fernando Lobo Pereira

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Fernando Lobo Pereira

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor J. A. Tenreiro Machado

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1995

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, apresentada na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José António Tenreiro Machado

Tese de mestrado. Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1995

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor J. A. Tenreiro Machado

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Eugénio Oliveira

Orientador: Edson de Paula Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_AnaClelia_M.pdf: 10056240 bytes, checksum: ecba18ffe1b5b0788f4e35e289490002 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Este trabalho constitui uma contribuição para a redução do tempo necessário ao desenvolvimento de modelos de robôs e para a otimização da expressão analítica destes, minimizando o seu tempo de cálculo. Os modelos que se tem em vista são o modelo geométrico, o geométrico inverso e alguns desdobramentos da geometria na modelagem dinâmica. A finalidade principal da utilização do modelo geométrico é o controle de trajetórias e obtenção do modelo dinâmico. A finalidade principal da utilização do modelo inverso é a coordenação de movimentos. Estes modelos são de grande complexidade, e sua obtenção manual, além de demorado, é extremamente árida e bastante sujeita a erros. Por este motivo, implementamos um sistemas para geração simbólica automática de modelos geométricos e das equações de auxílio à inversão do modelo. Neste trabalho é proposto um método de obtenção para o modelo geométrico ótimo, onde são tratadas de forma separada as informações de rotação e translação; é feito um estudo exaustivo das situações onde aparecem simplificações trigonométricas nas expressões do modelo; e é proposta também uma extensão do método analítico descrito em [PAUL 81] para de inversão do modelo geométrico / Abstract: This work is a contribution to the efforts for reducing the robot models development time, as well as optimizing its analytical expressions, so minimizing its calculation time. The models were looking to are the geometric model, the inverse geometric model and some geometric results for dynamic modeling. Our main purpose is to enable the generation of models suited for the use in trajectory control and dynamic modeling, in the case of the geometric models: and for the use in movement coordination, in the case of inverted geometric models. These are quite complex models and their manual derivation is tedious, costly (time-consuming) and often error-prone. So it was implemented a system for automatically generating symbolic geometric models, and automatically generating symbolic auxiliary expressions for geometric models inversion. In this work it is proposed a method for obtaining optimal geometric models, which treats in a separate way the rotation and translation informations; it¿s also proposed an extension for the analytical inversion method described by [PAUL 81], and the situations where the model expressions have trigonometric simplifications are exhaustively studied. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Ingeniera Civil Mecánica / El presente trabajo de título consiste en el diseño y fabricación de un sistema robótico modular blando, acompañado de su respectiva caracterización técnica. El sistema se forma mediante la unión o conexión de varios módulos o unidades básicas iguales (sistema modular) y tiene la característica de que el material predominante sea resina elastomérica (robótica blanda), lo que brinda al sistema de flexibilidad en su estructura y las deformaciones que puede alcanzar. El diseño consiste en un cubo con una cámara interior vacía y cavidades en cada cara para el alojamiento de imanes, que actúan como sistema de acoplamiento entre módulos. La expansión se produce al inyectar aire comprimido a la cámara interna. Se simulan sistemas en el software VoxCad con características similares a las del diseño, con los cuales se puede apreciar la potencialidad que un sistema robótico modular blando posee: adaptabilidad de forma, flexibilidad de movimiento, alta resistencia a impacto, y la capacidad de prescindir de mecanismos complejos para su actuación. La fabricación se realiza por colada de una resina de silicona flexible y las piezas rígidas se producen por impresión 3D de tipo SLS. El método propuesto es sencillo y no requiere herramientas especiales. Los módulos resultan ser más resistentes de lo esperado, presentando fallas que muchas veces son fáciles de reparar y resistiendo expansiones de hasta diez veces su volumen inicial. Un módulo es capaz de soportar hasta ocho módulos conectados verticalmente y dos horizontalmente. La respuesta de los módulos al impulso es rápida, alcanzando el volumen final en 200 ms. La actuación en conjunto es similar a la simulada cualitativamente. La falla más común del sistema consiste en la desconexión de los módulos de las mangueras de aire a presión, lo que actúa como válvula de alivio del sistema evitando la rotura de los módulos. Como característica adicional se puede incluir la fácil reparación de los módulos luego de alguna rotura bajo ciertas condiciones como limpieza del módulo y tamaño reducido de la falla. Finalmente se estima que el costo en materiales de cada módulo es alrededor de US$ 5, sin contar costos de envío, de los moldes necesarios para la fabricación o la electrónica de control. El sistema posee características suficientes para formar estructuras simples y aprovecha las ventajas respectivas de la robótica blanda y modular. Además se identifican algunas mejoras posibles, destacando la degasificación de la resina para aumentar la resistencia de los módulos y la mejora del sistema de acoplamiento.