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Implementação de um algoritmo para estimativa de parametros do modelo cinematico de robos

Campos, Renato de 20 September 1993 (has links)
Orientador: João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T07:21:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_Renatode_M.pdf: 2398471 bytes, checksum: d6570ac727261d27c8ef8113a5b5af07 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Atualmente, as tarefas a serem executadas por robôs estão se tornando mais complexas. Nesse contexto encontra-se, por exemplo, a integração de robôs aos sistemas CIM (Computer Integrated Manufaturing), e a necessidade de se definir trajetórias matematicamente, via um sistema CAD (programação off-line), sendo inviável a programação por aprendizagem. Com a programação off-line, a exatidão do sistema robótico torna-se essencial para o sucesso da operação programada. Este trabalho visa o estudo e implementação de um procedimento para. estimativa de parãmetros geométricos e calibração para robôs, consistindo basicamente de quatro fases: 1. Modelagem geométrica do sistema robótico e de seu erro através do jacobiano de sua matriz de posicionamento; 2. Sequência de medidas de posicionamento por um sistema externo; 3. Estimativa de parãmetros através de um algoritmo que tem como entrada as medidas geradas na segunda fase e um valor inicial arbitrário para os parãmetros, que-deve convergir usando o critério de mínimos quadrados; 4. Implementação dos valores dos parãmetros estimados no software de controle e programação off-line do robô. São realizadas simulações do algoritmo de estimativa, onde é analisado a influência de variáveis do procedimento, com relação à precisão na estimativa. É efetuado um experimento prático de estimativa dos parâmetros do robô MANUTEC r3, tendo como dispositivo de medidas, uma mesa tridimensional. É realizado um outro procedimento visando a estimativa de parâmetros do mesmo robô, porém com as medidas feitas através de uma ferramenta e peça de calibração dedicada para esta finalidade. Os resultados obtidos utilizando-se estes dois dispositivos são comparados. São propostas duas diferentes soluções visando a correção de erros de posicionamento entre um robô e seu painel de operação em intervenções submarinas / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica
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O controle adaptativo de robos manipuladores no espaço da tarefa

Martins, Nardenio Almeida January 1997 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:17:32Z : No. of bitstreams: 1 109701.pdf: 14773121 bytes, checksum: f321eb07b589ef589de80b3e13acced5 (MD5) / O controle adaptativo de robôs manipuladores é uma das soluções para o problema de controle em que o processo tem incerteza nos parâmetros. Com base neste fato, este trabalho aborda os métodos de controle para o seguimento de trajetórias diretamente no espaço da tarefa. A partir dos métodos de controle adaptativo direto no espaço de juntas, baseados na dinâmica inversa (Método de Craig) e na passividade (Método de Slotine e Li), faz-se a extensão para o espaço da tarefa. Para os espaços de juntas e da tarefa, a estabilidade e a análise de convergência dos métodos de controle é realizada pelo método direto de Lyapunov. O controle cinemático e o controle direto no espaço da tarefa são implementados em simulações realizadas no SIMNON, considerando-se dois elos de um robô manipulador Puma 560.
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Implementação da cinemática inversa de robôs redundantes operando em ambientes confinados no projeto Roboturb

Cruz, Daniel Fontan Maia da January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 245604.pdf: 14269880 bytes, checksum: 0acbd005607ac6b5bd312014c05cb00a (MD5) / A dissertação apresenta um método para solução da cinemática inversa de robôs redundantes operando em ambientes confinados, baseado no método das restrições cinemáticas, no método de Davies, na teoria de helicóides e na utilização de cadeias virtuais de Assur. As cadeias cinemáticas virtuais são adicionadas convenientemente à cadeia cinemática do manipulador para obter informações do movimento relativo entre elos do manipulador ou do movimento absoluto de um elo particular, por exemplo, do efetuador do manipulador. Adicionalmente, as cadeias cinemáticas virtuais podem impor movimentos à cadeia cinemática do manipulador através da introdução de restrições cinemáticas. O conjunto formado pela cadeia cinemática do manipulador e pela cadeia cinemática virtual é denominada cadeia cinemática modificada. A aplicação do método de Davies à cadeia cinemática modificada permite estabelecer a sua equação de restrição. Esta equação de restrição relaciona as velocidades das juntas da cadeia cinemática modificada e, portanto, permite calcular as velocidades de um conjunto de juntas em função das velocidades de outro conjunto de juntas cujas velocidades são dadas. A partir do método apresentado é possível obter um enfoque unificado para calcular a cinemática diferencial direta e inversa de manipuladores seriais e paralelos, mediante um mesmo procedimento. Adicionalmente, abre-se uma nova possibilidade de enfrentar questões como o desvio ou a ultrapassagem de singularidades, a detecção e o desvio de colisões e a cinemática inversa de robôs redundantes. Utilizando o método apresentado, desenvolve-se uma metodologia de evitamento de colisão que suaviza o movimento entre a troca de sistemas de controle de movimento, evitando a geração de descontinuidades nas velocidades e nas acelerações, o que se torna fundamental para aplicações práticas do método.
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Desenvolvimento de um sistema computacional de apoio ao processo de seleção de garras de robos

Gouvea, João Luiz da Costa January 1993 (has links)
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.
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Contribuição ao estudo, análise e projeto de robôs manipuladores

Rocha, Carlos Rodrigues January 2001 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-18T05:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:37:59Z : No. of bitstreams: 1 182296.pdf: 42262379 bytes, checksum: 7e5845b77d7bb0d5b16009503b2e50f9 (MD5) / Aborda o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para a simulação de robôs manipuladores em atividades que envolvam controle de posição, com a finalidade de auxiliar no estudo, análise e projeto destes equipamentos. Revisão das características cinemáticas e dinâmicas dos manipuladores, a fim de possibilitar sua modelagem pelos usuários. Utilização do paradigma da orientação a objetos no desenvolvimento do software, possibilitando a modularização e a reutilização das bibliotecas de código, cuja referência e exemplos de uso constam em anexo. Permite o estudo de algoritmos de controle de posição de manipuladores, mediante sua implementação em bibliotecas dinâmicas externas ao software, tendo estudos de casos em anexo. Discute as características necessárias a esse tipo de software e seu uso, demonstrado em estudos de casos. Apresentação dos resultados de simulações em gráficos das variáveis de estado ou em animações de um modelo do manipulador estudado realizando a tarefa em um ambiente virtual.
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Avaliação de desempenho de robôs industriais utilizando um braço de medição portátil

Pinto, Tiago Loureiro Figaro da Costa January 2001 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-19T10:16:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:45:51Z : No. of bitstreams: 1 183263.pdf: 28557851 bytes, checksum: 52f26fab858917fd807da0454de4317e (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia para a avaliação de desempenho de robôs industriais, baseada na utilização de um braço de medição portátil. A principal motivação para o desenvolvimento deste trabalho é realização da avaliação de desempenho de um robô industrial que esta em desenvolvimento na Universidade Federal de Santa Catarina. Um estudo sobre as características que definem o desempenho de robôs industriais, assim como os principais sistemas para a avaliação de desempenho são apresentados. A metodologia consiste basicamente em fazer medições com o braço de medição em um flange, especialmente projetado e fabricado, acoplado à interface mecânica de um robô e analisar os dados a partir de um algoritmo de cálculo. A avaliação metrológica do sistema de medição é apresentada, utilizando diversos tipos de padrões e simulação computacional. A metodologia proposta mostrou-se satisfatória para a realização da avaliação de desempenho de robôs, especialmente para as características do robô em desenvolvimento na Universidade Federal de Santa Catarina.
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Estudo sobre robos de locomoção : formas construtivas, dirigibilidade e controle

Becker, Marcelo 25 February 1997 (has links)
Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Becker_Marcelo_M.pdf: 9757886 bytes, checksum: b85b93845e0d97e363a4346f0b2d9970 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: o objetivo deste trabalho é estudar as formas construtivas mais viáveis para a construção de um módulo de locomoção para pessoas com deficiência fisica. Como os resultados podem ser aplicados a robôs móveis, o módulo é tratado como tal. Inicialmente é feita uma introdução às principais formas de acionamento utilizadas em robôs móveis encontradas na literatura e o estudo dos movimentos das rodas. Através. das equações dinâmicas é feita a análise de estabilidade dinâmica e de dirigibilidadepara 3 configurações básicas de robôs móveis (4 rodas, 3 rodas - 2 frontais e 3 rodas - 1 frontal), para diferentes formas de acionamentoe esterçamento.E, finalmente,são discutidas as opções de controle (convencional, nebuloso, neural e neural-nebulosos) e é apresentado o desenvolvimento de um controlador nebuloso para navegação e desvio de obstáculos / Abstract: The objective of this work is to study the constructive forms more viable to build an autonomous vehicle for people with some physical deficiency. This vehicle will be called as mobile robot, because the vehicle's results can be applied to this type of robots. Initially an introduction to main driven forms applied to mobile robots and the study of tires' motions is made. Through the dynamic equations,the analyses of dynamic stability and dirigibility for the 3 basics' configurations of mobile robots (4 wheeled, 3 wheeled - 2 front wheels and 3 wheeled - 1 front wheel), for different ways of driving and steering, are made. Finally, the control's options (traditional, fuzzy, neural and neural-fuzzy) are discussed and the development of a fuzzy controller to navigation and obstacle avoidance is made / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Uma linguagem para programação off-line de robos

Mendeleck, Andre 13 July 2018 (has links)
Orientador: Douglas Eduardo Zampieri / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendeleck_Andre_M.pdf: 5599564 bytes, checksum: ec23fed530a74495ffccc72362bbbffa (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Nesta dissertação é especificado e implementado o protótipo de uma linguagem de programação e um sistema de CAD-Simulação para um robô manipulador antropomórflco com 6 graus de liberdade. Trata-se de uma linguagem de alto nível destinada a programação de movimentos a nível de manlpulador e um sistema de CAD-Simulação que permite a visualização, em 'tempo real' , dos movimentos do robô em um terminal gráfico, sendo também, implementado um módulo de teach-in e um módulo de simulação apresentando informações sobre a evolução cinemátlca e dinâmica dos links e garra do robô / Abstract: This dissertation contains the specification and implementation of a prototype language program and a CAD-Simulation system for an antropomorphic manipulator with six degrees of freedom. The system has a high level language for motion program, a CAD-Simulator system to visualize robot motion in "real time", a teach-in and a simulation sub-system to visualize the kinematic and dynamic evolution of the links and the gras / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Garras articuladas para robos manipuladores : analise cinematica e de forças, sensoreamento e controle de posição e esforços na pressão de objetos

Ohfugi, Adilson Sakahi 20 August 1991 (has links)
Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ohfugi_AdilsonSakahi_M.pdf: 10038860 bytes, checksum: d631409fb71198b158da532a0c996b9b (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho é feito um estudo criterioso sobre os problemas relacionados com a operação de preensão mecânica de objetos e sua correlação com esta operação feita pela mão do homem, com o objetivo de projetar e construir garras mecânicas para utilização em manipuladores programáveis - Robôs. Realiza-se uma análise cinemática e de forças baseado no sistema "screw" de coordenadas relacionando-se os movimentos e esforços envolvidos nos contatos entre o sistema prensor e o objeto a ser preso, bem como os tipos de contatos possíveis e necessários para uma preensão ideal. Utilizando-se este tipo de ferramenta matemática inicia-se um estudo sobre as formas de controle de posição e força possíveis para se adotar numa garra de dois dedos. sendo um deles fixo, fazendo-se o projeto deste sistema de controle para a referida garra que foi construí da no laboratório de Robótica do Departamento de Sistemas e Controle de Energia. Os resultados obtidos para a análise de desempenho do controle de rigidez foram comparados com uma simulação do modelo matemático. que foi utilizado para permitir a escolha dos parâmetros de controle de acordo com uma especificação pré-definida. A apresentação do trabalho é dividida em 5 capítulos cujos temas abordados são: Aspectos gerais sobre operação de preensão mecânica e a sua correlação com a feita pela mão humana - Capítulo 1. Análise cinemática e de forças em garras mecânicas visando a modelagem das mesmas. Este estudo baseou-se principalmente nos trabalhos de [Salisbury 1982-83] - Capítulo 2 ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Automatos adaptaveis : uma proposição teorica

Silva, Wellington Ferreira 24 June 1985 (has links)
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

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