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

Orientadores: João Mauricio Rosario, Dider Dumur / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T00:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JocarlyPatrociniode_D.pdf: 5502030 bytes, checksum: adfff0478b098b713073019c0ef61c28 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho, são apresentados estudos relativo ao controle de juntas robóticas utilizando técnicas de controle preditivo. O objetivo do estudo é a aplicação do controlador preditivo generalizado (GPC - do inglês Generalized Preditctive Controle) no controle de um grau de liberdade. Inicialmente, é estabelecido o problema do controle de um robô, destacando seu modelo cinemático e abordando também aspectos relativos ao modelo dinâmico. É discutido o uso de controladores clássicos do tipo PID, no controle de robôs. Na seqüência, é apresentado um estudo sobre a teoria de controladores preditivos, com ênfase no controlador GPC, apresentado na forma RST, e é abordado o problema de sua sintonia. A simulação é realizada utilizando um modelo que representa um grau de liberdade de um robô, cujos resultados são obtidos através de um programa desenvolvido sob a plataforma do MatlabTM . Para efeitos de comparação, também são apresentados resultados obtidos usando um controlador PID. A validação experimental foi realizada usando uma bancada experimental do Service Automatique da Supeléc (França). Finalizando, são apresentadas duas bancadas para validação experimental em juntas robóticas, discutindo-se suas características e o sistema de monitoramento e controle proposto / Abstract: This work presents studies about robotic joints control using a predictive control technique. The purpose of this study is the application of the generalized predictive controller (GPC) in the robot control. First, this problem is located, emphasizing its kinematics model and also approaching relative aspects to the dynamic model. The use of PID controllers in a robotics servo-system is discussed. After that, a study on the predictive controllers theory is presented, with emphasis in GPC controller, presented in RST form and the tuning problem is approached. The simulation is carried out using a model representing one degree of freedom of a robot, whose results are obtained through a program developed with the Matlab TM environment. The results obtained with the GPC controller are compared to those obtained using a PID controller. The experimental validation was carried out using an experimental device of the Service Automatique Supeléc (France). Finally, two devices for experimental validation in robotic joints are presented, showing its features and considering aspects of the control and monitoring system / Doutorado / Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Suely Cunha Amaro Mantovani / Banca: Nobuo Oki / Banca: Carlos Aurélio Faria da Rocha / Resumo: A proposta deste trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de navegação de um robô móvel autônomo utilizando-se de técnicas da lógica fuzzy, aqui desenvolvida na linguagem de descrição de hardware, VHDL, e a sua implementação em uma placa DE2 do fabricante Altera, usando o software de desenvolvimento, Quartus II, do mesmo fabricante. O objetivo do sistema de navegação proposto é o de que o protótipo do robô caminhe sem colidir em nenhum obstáculo (ande para frente, para esquerda, para direita e pare) usando para comunicação externa com o ambiente, três sensores de distância localizados um em cada lado do robô e um na frente, atuando através dessas informações em dois motores de passo. Os resultados desta implementação obtidos em simulação são satisfatórios e foram comparados aos resultados obtidos como o mesmo processo no MATLAB. / Abstract: The purpose of this work is to develop a navigation system of an autonomous mobile robot using fuzzy logic techniques, developed here in the hardware description language, VHDL, and its implementation on a DE2 - Altera board manufacturer, using the software development Quartus II, from the same manufacturer. The navigation system proposed in this work aims that the prototype robot rides without bumping into any obstacles (goes forward, to the left, to the right and stop) using for communication with the external environment three distance sensors, located one on each side of the robot and one at the front and acting through these information in two stepper motors. Simulation results obtained in the implementation developed here are reasonable compared to the same process done in MATLAB. / Mestre

Orientador: Norian Marranghello / Coorientador: Humberto Ferasoli Filho / Banca: Teodiano Freire Bastos Filho / Banca: João Eduardo Machado Perea Martins / Resumo: A pesquisa em robótica móvel tem sido impulsionada pelo avanço tecnológico. Existem frentes de pesquisas que abordam diferentes aspectos e desafios da robótica móvel, dentre as quais estão tópicos como a locomoção, navegação e arquiteturas de controle. Esse crescimento em pesquisas também acarreta uma maior necessidade por bases móveis, em outras palavras, por plataformas de robôs móveis de propósitos gerais, destinadas à pesquisa e, também, para fins educacionais. Esta situação é aplicável ao Laboratório de Automação e Computação Evolutiva (LACE) do IBILCE, Campus da Unesp de São José do Rio Preto. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma de robô móvel de baixo custo e de arquitetura de hardware, software e controle aberta, para propósitos gerais. A plataforma almeja a facilitação e flexibilização do processo de desenvolvimento de aplicações robóticas e estudos por meio de uma interface de comunicação simplificada e pela abstração da heterogeneidade dos dispositivos periféricos de hardware. Esta plataforma é capaz de oferecer maior liberdade em relação às linguagens de programação, paradigmas de controle e ambientes de desenvolvimento de seu software de controle, se estendendo aos dispositivos tecnológicos de controle / Abstract: The research on mobile robots has been driven by technological advance. There are re-search fronts on different aspects and challenges of mobile robots, among which are top-ics such as locomotion, navigation and control architectures. This growth in research also leads a greater need for mobile bases, in other words, for mobile robot platforms for gen-eral purposes, destined for research and educational purposes. This situation is applica-ble to the Laboratory of Evolutionary Automation and Computation of IBILCE, Unesp Campus of São José do Rio Preto. This work presents the development of a low cost mobile robot platform with an open hardware, software and control architecture, intended for general purposes. The platform aims at facilitating and flexibilizing the development process of robotic applications and studies through a simplified communication interface and abstracting the heterogeneity of the peripheral hardware devices. This platform is able to offer greater freedom in relation to programming languages, control paradigms, development environments of its control software, extending to the technological control devices / Mestre

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-15Bitstream added on 2014-11-10T11:58:47Z : No. of bitstreams: 1 000791003.pdf: 2533036 bytes, checksum: 3ef2f58e2297fb2375676d23ea49737c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A pesquisa em robótica móvel tem sido impulsionada pelo avanço tecnológico. Existem frentes de pesquisas que abordam diferentes aspectos e desafios da robótica móvel, dentre as quais estão tópicos como a locomoção, navegação e arquiteturas de controle. Esse crescimento em pesquisas também acarreta uma maior necessidade por bases móveis, em outras palavras, por plataformas de robôs móveis de propósitos gerais, destinadas à pesquisa e, também, para fins educacionais. Esta situação é aplicável ao Laboratório de Automação e Computação Evolutiva (LACE) do IBILCE, Campus da Unesp de São José do Rio Preto. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma de robô móvel de baixo custo e de arquitetura de hardware, software e controle aberta, para propósitos gerais. A plataforma almeja a facilitação e flexibilização do processo de desenvolvimento de aplicações robóticas e estudos por meio de uma interface de comunicação simplificada e pela abstração da heterogeneidade dos dispositivos periféricos de hardware. Esta plataforma é capaz de oferecer maior liberdade em relação às linguagens de programação, paradigmas de controle e ambientes de desenvolvimento de seu software de controle, se estendendo aos dispositivos tecnológicos de controle / The research on mobile robots has been driven by technological advance. There are re-search fronts on different aspects and challenges of mobile robots, among which are top-ics such as locomotion, navigation and control architectures. This growth in research also leads a greater need for mobile bases, in other words, for mobile robot platforms for gen-eral purposes, destined for research and educational purposes. This situation is applica-ble to the Laboratory of Evolutionary Automation and Computation of IBILCE, Unesp Campus of São José do Rio Preto. This work presents the development of a low cost mobile robot platform with an open hardware, software and control architecture, intended for general purposes. The platform aims at facilitating and flexibilizing the development process of robotic applications and studies through a simplified communication interface and abstracting the heterogeneity of the peripheral hardware devices. This platform is able to offer greater freedom in relation to programming languages, control paradigms, development environments of its control software, extending to the technological control devices

Orientador : Prof. Dr. Eduardo Todt / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 15/12/2015 / Inclui referências : f. 97-103 / Resumo: Robôs moveis dependem do conhecimento sobre o ambiente para se locomoverem, assim sensores sao utilizados para detectar objetos, medir distancias de paredes e estimar a distancia percorrida. Porem, sensores estao sujeitos a ruídos de leitura e defeitos, e para conseguir relevantes valores de medicao do ambiente e possível utilizar o processo de fusao de sensores, combinando a leitura de dois ou mais sensores. Neste trabalho e proposto um metodo de fusao hierárquica de sensores, com tecnicas de fingerprint kNN e ponderacão de atributos para a resolucao do problema de localizaçao de uma plataforma robótica móvel, utilizando octogono de sonares, bússola digital e intensidade de sinal de uma rede wireless para determinar a localizacão de um robô movel autônomo. Os resultados obtidos sugerem diferentes ponderaçcãoes de atributos para cada tipo de ambiente e tamanhos de grids no mapa, em síntese o metodo de fusao hierárquica de sensores determina " onde esta o robô?" , independente da sua origem, orientacao ou posiçao anterior em ambientes indoor, utilizando sensores de baixo custo. / Abstract: Mobile robots depends on knowledge of the environment to move around, so sensors are used to detect objects, measuring distances walls and estimate the distance traveled. However, reading sensors are subject to noise and defects, for achieving relevant environmental measurement values it is possible to use the sensor fusion process, combining two or more sensors. In this paper we propose a hierarchical sensors fusion method with fingerprint kNN techniques and features weighting to solve the problem of location of a mobile robotic platform, using sonar octagon, digital compass and a wireless network signal strength to determine the location of an autonomous mobile robot. The results suggest different features weighting for each type of environment and sizes of grids on the map, in synthesis the hierarquical sensors fusion method define ''where the robot is?" , whatever their origin, orientation or previous position in indoor environments, using low-cost sensors.

Orientador : Prof. Dr. Luiz Carlos Pessoa Albini / Coorientador : Prof. Dr. Eduardo Todt / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 14/08/2015 / Inclui referências : f. 66-72 / Resumo: A aplicação do enxame robótico aliada à comunicação de redes sem fio formam uma excelente ferramenta para possíveis soluções de problemas diversos, tal como identificação e busca de pessoas perdidas equipadas com aparelhos que possuam emissores de sinais. Este trabalho propõe a busca e localização de objetos utilizando sensoriamento de intensidade de sinais e um enxame robótico. São utilizados três métodos de busca: por tentativa e erro, busca sem comunicação e com comunicação. No primeiro método os robôs saem em busca do sinal do objeto perdido por meio de tentativas aleatórias; no segundo método é considerado um dispositivo que obtém a posição do objeto quando detectado; e o último método também obtém a posição do objeto quando detectado e utiliza a comunicação entre os robôs do enxame para a cooperação. Além disso, são considerados ambientes com diferentes áreas bem como diferentes números de robôs que compõem o enxame. São apresentados vários testes para os três métodos e várias combinações de tamanho de áreas por quantidade de robôs. Com os resultados pode-se perceber que em ambientes acima de 500 metros quadrados, independente da quantidade de robôs, utilizar a comunicação entre os robôs do enxame robótico é mais eficiente do que os outros métodos de busca, e essa eficiência pode ser vital no cenário de busca e salvamento de pessoas. / Abstract: The application of robotic swarm combined with wireless communication networks form an excellent tool for possible solutions to various problems, such as identification and search for lost people equipped with devices that have signal transmitter. In this way, this paper proposes the search and location of objects using RSSI and a robotic swarm. Three search methods are used: by trial and error, search without communication and with communication. In the first method the robots come out in search of the lost object signal through random tries; the second method uses a device to obtain the position of the object when detected; and the latter method also gets the position of the object when detected and uses the communication between the robots of the swarm, for cooperation. Beyond that, are considered environments with different areas and different numbers of robots that compose the swarm. Several tests were performed for the three methods and combinations of various areas in relation of the number of robots. The results show that in environments with over 500 square meters, regardless of the number of robots, the search with communication between the robots is more efficient than other methods, and this efficiency can be vital in search and rescue scenario.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-05-29Bitstream added on 2014-06-13T20:49:10Z : No. of bitstreams: 1 nogueira_mm_me_ilha.pdf: 967716 bytes, checksum: bf062d4db0c2c12ad254ae25c40d377b (MD5) / A proposta deste trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de navegação de um robô móvel autônomo utilizando-se de técnicas da lógica fuzzy, aqui desenvolvida na linguagem de descrição de hardware, VHDL, e a sua implementação em uma placa DE2 do fabricante Altera, usando o software de desenvolvimento, Quartus II, do mesmo fabricante. O objetivo do sistema de navegação proposto é o de que o protótipo do robô caminhe sem colidir em nenhum obstáculo (ande para frente, para esquerda, para direita e pare) usando para comunicação externa com o ambiente, três sensores de distância localizados um em cada lado do robô e um na frente, atuando através dessas informações em dois motores de passo. Os resultados desta implementação obtidos em simulação são satisfatórios e foram comparados aos resultados obtidos como o mesmo processo no MATLAB. / The purpose of this work is to develop a navigation system of an autonomous mobile robot using fuzzy logic techniques, developed here in the hardware description language, VHDL, and its implementation on a DE2 – Altera board manufacturer, using the software development Quartus II, from the same manufacturer. The navigation system proposed in this work aims that the prototype robot rides without bumping into any obstacles (goes forward, to the left, to the right and stop) using for communication with the external environment three distance sensors, located one on each side of the robot and one at the front and acting through these information in two stepper motors. Simulation results obtained in the implementation developed here are reasonable compared to the same process done in MATLAB.

Orientador: João Maurício Rosário / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moretti_Mariana_M.pdf: 12180551 bytes, checksum: 7061efe63e86e5ba1b21c21253c1ee35 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Uma nova proposta de modelo dinâmico da Plataforma de Stewart é apresentada neste trabalho. Enquanto a cinemática inversa é usada para posicionar cada um dos seis braços do robô, o vetor de força que atua em seus deslocamentos é dado pelo torque de motores elétricos. A inércia em cada um dos pontos de apoio é aproximada por uma rigidez mecânica associada ao modulo de Young. Ainda, foi implementado um modelo dinâmico que usa a aproximação de Newton-Euler, amplamente aplicada na dinâmica inversa de robôs seriais, para o caso deste robô paralelo. Em ambas as abordagens, as equações foram implementadas em Matlab/SimulinkTM, e os resultados das simulações foram apresentados para validação das aproximações / Abstract: A new proposal for a dynamic model of the Stewart platform is presented. While the inverse kinematics is used to position each of the six arms of the robot, the vector of force acting on the displacement is given by the torque of electric motors. The inertia in each of the support points is approximated by a mechanical stiffness associated with the Young modulus. Still, it was implemented a dynamic model that uses the Newton-Euler approach, widely applied in the inverse dynamics of serial robots, for the case of this parallel robot. In both approaches, the equations were implemented in Matlab/SimulinkTM, and the simulation results were presented for validation of the approaches / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador : João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T23:45:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_ClaudioEduardoAravechiade_D.pdf: 35817131 bytes, checksum: e495fd6a62b93a1a2ddfc8b25f6b7e83 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema automático de geração de trajetórias e a implementação de um programa computacional off-line e de um programa de supervisão e controle, com o objetivo de viabilizar a automação de tarefàs de robôs. Foi utilizado para o desenvolvimento deste trabaJho o robô Manutec fabricado pela Siemens composto de seis juntas rotacionais e o manipulador submarino Kraft mas isto não impede que os resultados obtidos possam ser estendido para robôs com outros tipos de juntas. Inicialmente é realizada uma discussão sobre a programação "off-line" e sobre a supervisão e controle de dispositivos robóticos. Também é rea1izada uma breve revisão dos conceitos utilizados na robótica, sobre geração de trajetórias e a formulação matemática para a obtenção do modelo geométrico direto e inverso de um robô e em seguida é apresentado a estrutura do sistema proposto para a geração de trajetórias. E após isso se discorre sobre o tratamento de colisões e criação de obstáculos e a implementação do programa computacional off-line e os resultados obtidos (computacionais e experimentais). Os programas foram implementados, em linguagem ADA, em um microcomputador compatível com a linha ffiM-PC-AT de forma modular, possibilitando alterações / Abstract: The objective of this work is the development of an automatic system of generation of trajectories and the implementation of a program off-line and a program of supervision and contro}, with the objective of making possible the automation of robots' tasks. The robot used for the development of this work was Manutec manufactured by Siemens composed of six rotational joints and the manipulator submarine Kraft but this doesn't impede that the obtained results can be extended for robots with other types of joints. Initially a brief revision of the concepts used in the robotics is accomplis~ about generation of trajectories and the mathematical formulation for the obtaining of the a robot's direct and inverse geometric model and soon afier the structure of the system proposed for the generation of trajectories is presented. It is then it is made a study on the treatment of collisions and creation of obstacles and the implementation of the program off-line and the obtained resu1ts. The programs are implemented, in language ADA, in a compatible microcomputer with the line IBM-PC-ATTN in way to modulate, facilitating alterations / Doutorado / Mecanica dos Solidos / Doutor em Engenharia Mecânica