Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301673.pdf: 2311887 bytes, checksum: 893c7f2b5f88975ca31c13bb67d6549c (MD5) / Ao longo das últimas décadas, Sistemas Multi-Robôs (SMR) têm sido aplicados a diversas áreas com o intuito de aumentar a eficiência e a robustez na execução das tarefas a serem desempenhadas por eles. Problemas de planejamento de trajetória e de tarefas são alguns dos principais desafios desta área, destacando-se que a separação entre estes níveis de planejamento permite que o problema de controle seja abordado em diferentes níveis de abstração. Neste trabalho, é tratado o problema de planejamento de tarefas na coordenação de SMRs, utilizando métodos baseados em estruturas de jogos. Especificamente, é analisada a aplicabilidade desta teoria na geração de controladores que garantam segurança na execução das aplicações, evitando comportamentos de colisão entre robôs ou com outros objetos do espaço de trabalho. Além disso, também é analisado o aspecto da obtenção de estratégias que sejam tolerantes a falta. Foram propostos princípios de modelagem, considerando o método proposto em Piterman et al. (2006), a partir dos quais várias aplicações foram modeladas. Uma vez modeladas as aplicações, foram obtidas estratégias de coordenação para cada um dos casos e, a partir dos coordenadores gerados, foram realizados experimentos e analisadas a aplicabilidade de estruturas de jogos no problema de coordenação de SMRs. / Over last decades, Multi-Robot Systems (MRS) have been applied in several areas in order to increase the efficiency and robustness in tasks execution. Path and tasks planning problems are among the main challenges in this area, pointing out that the separation between these levels of planning allows the control problem be approached at different levels of abstraction. This work is concerned with the problem of tasks planning in the coordination of MRS, using methods based on games# structures. Specifically, it is analyzed the applicability of this theory in the generation of controllers that ensure safety in the execution of applications, avoiding behaviors as collision with other robots or objects in the workspace. Furthermore, it is also analyzed obtaining aspects of fault tolerant strategies. Modeling principles have been proposed, considering the method proposed in Piterman et al.(2006), from which several applications have been modeled. Once modeled the applications, were obtained coordinating strategies for each case, and from the generated coordinators, experiments were performed and it was analyzed the applicability of game structures in the problem of coordinating MRS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:45:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314563.pdf: 5821032 bytes, checksum: e96fdfa50f4d0b61ef69d8d1b1d28822 (MD5) / Neste trabalho apresenta-se um estudo técnico-teórico relativo ao controle de força em atuadores hidráulicos. Consideram-se dois casos principais de aplicação: o controle de força sobre meios estáticos e o controle de força sobre meios dinâmicos. O objetivo geral do trabalho é de projetar um controlador que seja capaz de controlar a força aplicada sobre um meio específico. Algumas pesquisas propõem a inclusão de um acoplamento flexível entre o atuador e o meio com o intuito de isolar as dinâmicas de ambos e obter, assim, uma saída de força mais estável e robusta. Para conseguir tal complacência com elementos unicamente hidráulicos, propõe-se a diminuição do módulo de compressibilidade efetivo do fluido hidráulico através da utilização de mangueiras de alta expansão volumétrica ou de acumuladores a fim de reproduzir o mesmo efeito elástico obtido com molas mecânicas. Em vista de não ter-se encontrado referências bibliográficas específicas que auxiliem na seleção de tais acoplamentos para a realização do controle de força, o presente trabalho estabelece as metodologias para o cálculo e seleção dos mesmos. Os resultados conseguidos em simulação mostram as vantagens e a aplicabilidade de tais procedimentos. Comparativamente, o controle de força é mais complexo do que o controle de posição, devido ao último ser independente da dinâmica do meio, fato que não acontece no caso da força. Dada a complexidade do controle de força, diferentes técnicas que propõem soluções factíveis, são encontradas na literatura. A diferença entre elas baseia-se na complexidade teórica e na aplicabilidade prática que possuem. Uma técnica de controle eficiente é aquela simples de ser desenvolvida e que produza as respostas esperadas. Para o caso da presente dissertação, optou-se pela técnica fundamentada na Teoria de Realimentação Quantitativa (Quantitative Feedback Theory - QFT). Esta técnica apresenta algumas vantagens em relação a outras. O fato de trabalhar no domínio da frequência possibilita ao projetista realizar uma análise mais ampla do problema, propondo soluções simples e eficazes. A inclusão das incertezas paramétricas dentro da análise quantitativa em frequência permite desenvolver controladores robustos, com ganhos fixos e de baixa ordem; as quais, por sua vez, conseguem atender as especificações de desempenho e robustez.<br> / Abstract : This master thesis presents a technical and theoretical study on force control in hydraulic actuators. Two main cases of application are considered: force control of control static environments and force control of dynamic environments. The aim of this work is to design a controller that is capable of controlling the force applied to a specific environment. Some researches advise the inclusion of a flexible coupling between the actuator and the environment in order to isolate both dynamic and thus obtain a more stable and robust force output. To achieve such compliance with only hydraulic elements, this work proposes the reduction of the effective bulk modulus of the hydraulic fluid using high volumetric expansion houses or accumulators in order to reproduce the same elastic effect obtainable with mechanical springs. Since not bibliographical references were found to assist in the selection of such couplings for the force control, this work provides the methodologies for the calculation and selection of them. The results achieved in simulation show the advantages and applicability of these procedures. Comparatively, the force control is more complex than the position control, because the latter is independent of the dynamics of the environment, which was not the case of the force. Due to the complexity of the force control, various techniques proposing feasible solutions are found in the literature. The difference between them is based on theoretical complexity and their practical applicability. An efficient control technique is the one that can be developed more easily and produce the expected answers. In the case of this dissertation, the technique based on Quantitative Feedback Theory (QFT) was selected. This technique has some advantages over others. Since it works in the frequency domain, allows the designer to make a broader analysis of the problem and propose simple and effective solution. The inclusion of parametric uncertainties in the quantitative frequency analysis allows to develop robust controllers with fixed gain and low-order, which, in turn, can meet the performance specifications and robustness.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:11:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192228.pdf: 913292 bytes, checksum: 03964c4ebc4c27799f1e80be4c0e6c7b (MD5) / Este trabalho trata o problema de controle de posição de robôs manipuladores com transmissões flexíveis. No desenvolvimento da tese é descrita uma metodologia de controle baseada no controle em cascata e na teoria da passividade. A estratégia de controle em cascata permite a divisão do modelo do robô em dois subsistemas interconectados: o subsistema dos elos e o subsistema das transmissões. Esta divisão permite a compensação do atrito presente na estrutura mecânica do robô. A propriedade da passividade que existe entre o torque e a velocidade angular dos rotores é utilizada na metodologia de controle descrita. A aplicação da propriedade da passividade permite garantir robustez na lei de controle, mesmo sem o cancelamento exato das não linearidades do modelo do robô. Os resultados teóricos, as simulações, os experimentos realizados e a identificação dos parâmetros do robô com transmissões flexíveis, construído para tal finalidade, mostram a validade da técnica apresentada no seguimento de trajetórias nesse tipo de de robôs.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-21T16:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221787.pdf: 799150 bytes, checksum: 9264d780d083ba64fcccb99666546eb6 (MD5) / O sistema de controle via redes (Network Control Systems - NCS), consiste em malhas de controle realimentado sob um sistema de comunicação, sendo uma área de pesquisa multid iscip linar que integra as redes de comunicação, sistemas de tempo real e sistemas de controle. Neste trabalho é demonstrada a análise do impacto dos atrasos induzidos pelas redes de comunicação em NCS, como também a apresentação de metodologias de projetos com a simulação deste sistema, objetivando garantir desempenho e estabilidades aceitáveis em malhas de controle. As redes de comunicação são estudadas através das propriedades temporais do escalonamento de mensagens em tempo real, análogas ao escalonamento de tarefas de tempo real numa CPU (Central Processing Unit). São abordados três tipos de redes de comunicação em tempo real de padrão aberto e analisado o tempo de resposta das mensagens. Analisou-se o impacto do instante de amostragem e atraso sobre o desempenho de controle em sistemas de controle por computador e a problemática de sistemas de controle via redes, através de diferentes arquiteturas de NCS; além de ter-se demonstrado um estudo de caso do impacto das redes sobre o desempenho de NCS. Apresentou-se também métodos de projeto NCS baseado no WCRT (Worst Case Response Time) ou tempo de resposta das instâncias de mensagens no pior caso. O método apresentado permite ao projetista especificar um controlador em função do instante de amostragem e atraso de entrada-saída. Baseado nos conceitos de Margem de Atraso e Margem de Jitter para análise de estabilidade e projeto de sistemas de controle em tempo real, desenvolveu-se nesta tese uma inovação na aplicação de NCS. Network Control Systems NCS consist in feedback control system closed over a communication network and is a multidisciplinary area that integrates the communication networks, real-time systems and control systems. In this work, are shown analysis of impact induced for delays in communication networks supporting NCS, as also the presentation of projects methodologies with system simulation, goal to guarantee acceptable performance and stabilities in control loops. The communication networks are studied with its real-time scheduling properties of messages, with analogous properties of real-time scheduling for tasks in CPU (Central Processing Unit). Three types real-time communication networks are defined and used the worst case response time over messages are studied. The analysis of impact at sampling instant and control delay over control performance in computer control systems and an extension to network control systems were realized, across the different NCS architectures, showing the case studies of network impact over NCS performance. Some NCS projects methodology based on WCRT (Worst Case Response Time) were presented and other method that allows designer to specify a controller in function of sampling period and input-output delay.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:41:11Z : No. of bitstreams: 1 182318.pdf: 3933941 bytes, checksum: a27b8a7485f4fa5694770af49b0be00f (MD5) / Este trabalho trata os problemas de estabilização e de posicionamento regional de pólo em sistemas lineares contínuos no tempo usando realimentação estática de saídas. Os resultados apresentados têm como ponto de partida o conceito de subespaços (C,A,B)-invariantes caracterizados algebricamente através de um par de equações acopladas de Sylvester, cuja solução pode ser obtida, para sistemas que verificam a condição de Kimura (m+ p >n), em duas etapas utilizando o algoritmo de Syrmos e Lewis.No caso de sistemas normais, é demonstrado que subespaços (C,A,B)-invariantes estabilizáveis por saídas podem ser caracterizados através de equações acopladas de Lyapunov. Baseada nessas equações, é proposta uma condição necessária e suficiente para a existência de solução do problema de estabilização por realimentação estática de saídas. Para sistemas satisfazendo a condição de Kimura, são propostos dois algoritmos ( primal e dual) para solução das equações acopladas de Lyapunov. A técnica de estabilização é então adaptada para tratar o problema de posicionamento regional de pólos.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:37:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:45:13Z : No. of bitstreams: 1 139499.pdf: 2139786 bytes, checksum: bc2fa753dd38e3527d1c83502523b9f2 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-19T02:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:40:05Z : No. of bitstreams: 1 178168.pdf: 8312401 bytes, checksum: 898c509511381c1d1e7713fcbdd5ee90 (MD5) / O objetivo principal deste trabalho é fornecer o máximo de informações possíveis sobre o robô SCARA, instalado no início do ano de 1998 no Laboratório de Robótica da Universidade Federal de Santa Catarina, de forma a servir como referência para trabalhos futuros que venham a ser desenvolvidos nesta área. São apresentadas as principais características de cada um dos componentes físicos que compõem o manipulador, descritas as interações existentes entre cada um deles e as propriedades do robô visto como um todo. É apresentada uma descrição detalhada dos programas para movimentação e controle deste robô, e dos programas que garantem segurança na sua utilização. São mostradas as diretrizes para utilização do controle híbrido força/posição e para instalação de novos controladores

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-05-17Bitstream added on 2014-06-13T19:52:56Z : No. of bitstreams: 1 lara_rir_me_jabo.pdf: 2122202 bytes, checksum: 740ef44f91267c6358149cbd4727ff00 (MD5) / Os hemerobiídeos são considerados importantes agentes para o controle de pragas e atuam como excelentes predadores, tanto na fase larval como na fase adulta, de afídeos, coccídeos e ovos de Lepidoptera. O hábito alimentar, o tipo de aparelho bucal dos adultos e longevidade destes insetos acentuam as qualidades destes predadores. O conhecimento taxonômico deste grupo é de extrema importância para o estabelecimento das espécies, etapa fundamental para um largo espectro de estudos biológicos, dentre os quais destaca-se o controle biológico. No Brasil, estudos taxonômicos sobre este grupo são escassos, como também raros são os registros sobre a presença de espécies de hemerobiídeos em agroecossistemas. O objetivo deste estudo foi caracterizar as espécies de hemerobiídeos associadas aos cultivos de algodão, café, citros, erva-mate, milho, soja e sorgo. Foram examinados exemplares coletados nos municípios de Jaboticabal, Nuporanga, Ribeirão Preto e Santa Rosa de Viterbo (SP), Lavras (MG) e, Cascavel e São Mateus do Sul (PR). As coletas foram realizadas durante as safras 1999/2000 e 2000/2001, através de armadilhas de Moericke, de armadilhas suspensas e de rede entomológica. A caracterização das espécies foi realizada principalmente através do estudo da nervação das asas e da genitália masculina. Foram confeccionadas ilustrações e microfotografias eletrônicas. Registraram-se quatro espécies pertencentes a duas subfamílias: Hemerobiinae - Hemerobius bolivari Banks, 1910, H. domingensis Banks, 1941, H. gaitoi Monserrat, 1996 e Microminae - Nusalala tessellata (Gerstaecker, 1888). / The hemerobiids are considered important agents to pest control and are excellent predator as adults as larvaes stage of aphids, coccids and eggs of Lepidoptera. The alimentary habit, the buccal apparatus type and longevity of various months accentuate the quality of these predators. The taxonomic knowledge of these insects is extremely important to establishment of the species, fundamental stage to an ample specter of biological studies, within stand out the biological control. In Brazil, the taxonomic studies on this group are scarce and the register on the presence of hemerobiids species in agroecosystems are rare. The objective of this study was to characterize the species of hemerobiids associated at the citrus, coffee, cotton, maize, mate, sorghum and soybean cultivations. The specimens examined were collected in the municipal districts of Jaboticabal, Nuporanga, Ribeirão Preto and Santa Rosa de Viterbo (SP), Lavras (MG), Cascavel and São Mateus do Sul (PR). The collects were realized during the harvest 1999/ 2000 and 2000/2001, by Moericke, Suspended traps and entomological net. The characterization of the species was realized mainly by the study of the wings veins and male terminalia. The principal structures were illustrated and scanned by electronic microscope. The four species registered belong the two subfamilies, Hemerobiinae - Hemerobius bolivari Banks, 1910, H. domingensis Banks, 1941 and H. gaitoi Monserrat, 1996 and Microminae - Nusalala tessellata (Gerstaecker, 1888).

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.