Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299358.pdf: 2860654 bytes, checksum: b2ea0290e3da6025c48584110876d408 (MD5) / O problema da coordenação de um sistema multi-robôs, que pode realizar atividades mais complexas e de forma mais rápida e eficiente que um único robô, é um tema complexo que apresenta um importante desafio de pesquisa. O planejamento de trajetórias e de tarefas são alguns dos problemas fundamentais dos sistemas multi-robôs e se referem a encontrar caminhos livres de colisão para cada robô determinado a realizar uma dada tarefa. Obviamente, para alcançar estes caminhos livres de colisão, algum tipo de coordenação é indispensável. Para garantir propriedades de segurança e alcançabilidade, este trabalho se interessa em estudar o uso de técnicas de modelagem e de verificação formal na solução deste tipo de problema. Para tal, duas diferentes técnicas para a solução do planejamento e coordenação de sistemas multi-robôs foram abordadas. Na primeira técnica, Teoria de Controle Supervisório, o problema consiste em calcular o supervisor ótimo que representa a lógica de controle utilizada para o planejamento de tarefas. Na segunda técnica, Autômato Jogo-Temporizado, uma estratégia é sintetizada para o planejamento de tarefas dos robôs que considera um jogo entre o ambiente e o controlador evidenciando a reatividade destes sistemas e a constante busca da vitória por parte do controlador em termos de segurança e alcançabilidade. Por fim, uma arquitetura genérica para a implementação de sistemas multi-robôs foi desenvolvida para fornecer desde o planejamento de tarefas ao controle contínuo dos robôs. Desta maneira, este trabalho avalia diferentes métodos formais para o desenvolvimento do planejamento e coordenação de sistemas multi-robôs, além de reproduzir os resultados das técnicas em um ambiente real. / The coordination problem of a multi-robot system to accomplish complex activities and in a faster and more effcient way than a single robot is a complex issue that presents a major research challenge. The path and task planning are some of the fundamental problems of multi-robot systems and corresponds to and collision-free paths for each robot to accomplish an individual given task. Obviously, to achieve these collision-free paths, some kind of coordination is essential. For this purpose, two different techniques for solving the planning and the coordination of multi-robot systems have been tackled. In the frst technique, the Supervisory Control Theory, the problem consists to calculate the optimal supervisor representing the control logic used for task planning. In the second technique, Timed Game tomata, a strategy is synthesized for the robot task planning that take account a game between the environment and the controller showing the reactivity of these systems and the constant seek for the victory by the controller in terms of safety and reachability. Finally, a generic architecture for the implementation of a multi-robot system is designed to provide resources from task planning to the continuous control. Thus, this work evaluates different formal methods for the development of planning and coordination of multi-robots systems, besides to reproduce the results of the techniques in a real environment.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T01:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295282.pdf: 1621312 bytes, checksum: a8689596a3087e76da4aa145b5332a27 (MD5) / Nesta tese o problema da determinação da eficiência mecânica de máquinas é resolvido através da adaptação do Método de Davies. O método proposto é baseado nas teorias de grafos e helicoides e pode ser aplicado a qualquer máquina. Trens de engrenagens e robôs paralelos são usados como exemplos. O Método de Davies é modificado para incluir acoplamentos ativos que permitem que potência entre e saia da rede de acoplamentos. Com esta modificação, é possível modelar atrito como análogo da resistência elétrica, fontes de torque como fontes de corrente e fontes de velocidade como fontes de tensão. Os modelos de atrito podem incluir efeitos que dependem da velocidade e da carga. Fontes de perda, como atrito de engrenamento, atrito em mancais, selos e acoplamentos, podem ser levados em conta. São apresentados exemplos e os resultados são comparados com estudos anteriores encontrados na literatura.

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.

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.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:33:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 141801.pdf: 2853522 bytes, checksum: 47de7c8caa06081f266bf388bb9229d2 (MD5)

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 2018-08-01T19:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baffi_AntonioCarlos_M.pdf: 7861389 bytes, checksum: 8dab6922fb03feff3e8cc5c2be3b6560 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os avanços da microeletrônica e dos sistemas computacionais proporcionaram um grande impulso a automação industrial. A automatização dos meios de produção de forma integrada e flexível, tomou decisivo para que as indústrias atingissem um elevado grau de competitividade. Focando esse novo contexto do setor produtivo industrial, este trabalho tem como objetivo abordar o tema e apresentar o projeto e implementação de uma plataforma constituída de dois manipuladores (um pneumático e outro robótico) e uma mesa de transferência como elo de ligação.Para modelagem do sistema em estudo foi utilizado o grafcet (grafos de etapa e transição), permitindo o gerenciamento lógico entre entradas e saídas. A parte comando é representada por sensores, chaves, CLP e botões e a parte operativa consiste de atuadores pneumáticos, motor cc, solenóide e sinalizadores. O projeto implementado, além de servir para validação do trabalho proposto, propiciará a formação de profissionais em Automação Industrial (propiciando a consolidação dos conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas e conceituais) / Abstract: Advances in microeletronics and in computational systems led to significant development in industrial automation. The production automatization in an integrated ad flexible way has become an important step for the industries to reach a hight degree of competitiveness. By focusing on this new context of the industrial productive sector, the aim of the present work is to approach the theme and to present the design and implementation of a platform with two manipulators (a pneumatic one and a robotic one) having and a transfer rotating table as a link. The grafcet was used to model the whole system, aloowing the logical management of inputs and outputs. The command part is represented by sensors, keys, PLC and buttons while the operative part consists of pneumatic performers, motors, solenoids and signallers. The results of the implantation of this project will allow not only the validation of the present work, but will also contributes to the training of professionals in Industrial Automation, as a complementary means to theoretical and conceptual classes / Mestrado / Projetos Mecanicos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T04:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Madrid_MarconiKolm_M.pdf: 9557180 bytes, checksum: 8006060cb14b1bda853646cf022a2dd3 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T02:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:39:16Z : No. of bitstreams: 1 161535.pdf: 3248895 bytes, checksum: c74ee7b2202f810f5d234b299c7786c2 (MD5) / Os objetivos deste trabalho são o estudo da modelagem de De Luca e Manes, que inclui restrições cinemáticas e dinâmicas para tarefas nas quais o robô tem contato com o meio e o estudo de controladores avançados, como o controle de Dois Graus de Liberdade (2DOF, INV+2DOF) e o controle a Estrutura Variável com modos deslizantes (EV). Foram abordados o controle de posição simplesmente e o controle híbrido de força-posição, ambos baseados nesta nova modelagem. Os controladores estudados foram aplicados tanto em nível de simulação como de implementação. Dos resultados de controle de posição, verifica-se que o desempenho dos controladores é similar, mas na presença de incertezas e perturbações os controladores 2DOF e INV+2DOF apresentam erro nulo em regime permanente, característica não presente no controle a EV. As simulações no controle híbrido de força mostram um melhor desempenho do controle a EV sobre estratégias como o PD, I ou 2DOF na presença de incertezas na modelagem.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pos-Graduação em Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:16:36Z : No. of bitstreams: 1 148063.pdf: 3558251 bytes, checksum: 7c1b0075ddd1bf60ba74026734e053d9 (MD5) / Trata acerca do projeto de controladores para robôs manipuladores no caso em que a flexibilidade das transmissões é considerada. São estudados dois métodos para o controle em cascata do modelo com transmissões flexíveis, o primeiro baseado na dinâmica inversa, e o segundo baseado na passividade. São realizadas simulações para mostrar a implementaçao destas técnicas no projeto de tarefas onde é realizado o controle de posição no espaço das juntas e no espaço de trabalho do manipulador. Os algoritmos são implementados no MATLAB, versão 4.2, usando funções de um toolbox desenvolvido para robôs manipuladores, e considerando-se os dois primeiros elos de um robô manipulador tipo SCARA.