Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2735_DissertacaoMestradoMarianaRampinelliFernandes.pdf: 3343375 bytes, checksum: 03d9e17336544a215a07a9bfb820cfe7 (MD5) Previous issue date: 2008-08-25 / Este trabalho aborda o uso da visão computacional como realimentação do controlador fuzzy por propagação de inferências. O estudo é parte do desenvolvimento de um sistema supervisório para a navegação e/ou controle de manobras de robôs móveis ou veículos multi-articulados. Os robôs em questão têm em sua cadeia mecânica o primeiro elemento como trator, com atuação/controle de ângulo de direção nas rodas dianteiras e de velocidade, nas rodas traseiras. Os outros elementos da cadeia são semi-reboques passivos. Tais veículos podem ser utilizados para o transporte de cargas, por exemplo. O problema de controle desses robôs é particularmente complexo nos movimentos à ré, onde o sistema é não holonômico, comportando-se como um pêndulo invertido múltiplo, não linear, instável e de difícil modelagem. A visão computacional foi escolhida para a realimentação do controlador fuzzy devido à quantidade de informações a respeito do ambiente de trabalho e do próprio veículo que as imagens capturadas de uma única câmera são capazes de fornecer. Para a extração das características do robô, a segmentação por cor foi a estratégia escolhida. Os experimentos realizados utilizaram um protótipo de veículo multi-articulado dotado de um sistema de controle e sensoreamento embarcado com comunicação RF, que possibilita a troca de informações com um computador remoto. A câmera, base do sistema de visão, estava situada no topo da área de testes e interligada ao computador remoto. A partir dos resultados dos experimentos, foi possível verificar que o controlador com realimentação visual é capaz de seguir referências. Também foi verificado que o sistema de controle funcionou satisfatoriamente com a realimentação visual para o alinhamento do veículo com qualquer configuração inicial, no centro ou na borda do campo de visão da câmera.

A lo largo de su historia reciente, la economía argentina ha estado sujeta a shocks de diversas características, con efectos importantes sobre las variables macroeconómicas, el mercado de trabajo, y la distribución del ingreso. En consecuencia, tiene relevancia de política contar con una herramienta que brinde un marco consistente para cuantificar los efectos económicos que pueden tener distintas perturbaciones. El trabajo que aquí se presenta realiza una contribución metodológica en ese sentido. En los capítulos que siguen se presentan todos los componentes que permiten la implementación de un modelo de equilibrio general computado (CGE; del inglés, Computable General Equilibrium) dinámico recursivo para la Argentina. Luego, a fin de ejemplificar el potencial de la herramienta aquí desarrollada, se estudian varios escenarios contrafácticos, donde se analizan impactos tanto agregados como sectoriales, teniendo en cuenta las interrelaciones de equilibrio general. Como veremos, el modelo desarrollado permite hacer evaluaciones de los efectos macro y microeconómicos, de corto y largo plazo, dentro de un marco de consistencia analítica que no permiten enfoques alternativos de equilibrio parcial. La consistencia está asegurada al considerarse, de manera simultánea, los equilibrios macroeconómicos, los equilibrios sectoriales de oferta y demanda, y la igualdad entre ingresos y gastos de cada uno de los sectores institucionales (ver, entre otros, Shoven y Whalley (1984); Chisari et al. (2009). Así, la experimentación computacional que se realiza posibilita la consideración de distintos escenarios, tener en cuenta las reacciones de los agentes económicos, e identificar ganadores y perdedores.

En este trabajo, se utiliza un modelo de Equilibrio General Computado (CGE) para analizar el efecto de la apertura comercial sobre el salario de los trabajadores calificados versus el salario de los trabajadores no calificados en la Argentina. El resultado que se obtiene es que en el caso de Argentina, el comercio sólo explica una pequeña porción (alrededor de 3%) del incremento en la desigualdad salarial. Adicionalmente, se presenta una metodología que puede emplearse para realizar ejercicios de descomposición con un modelo de CGE.

Este trabalho trata da implementação de uma técnica de controle robusto, Síntese-&#956 em um robô manipulador de três graus de liberdade com juntas passivas. A necessidade de um de controle robusto se deve ao fato de que em uma aplicação real o sistema está sujeito a mudanças nos seus parâmetros internos e a distúrbios externos (ruído dos sensores, etc). Aqui, uma metodologia de controle robusto que combina o método do torque computado e controladores robustos projetados via Síntese-&#956 é proposta e utilizada com êxito. O equacionamento matemático da distância do sistema é apresentado e a linearização é realizada pela realimentação de estados presentes no método. Uma abordagem dos conceitos teóricos presentes na teoria de Síntese-&#956 é feita e um procedimento de projeto é apresentado. Modelos nominais para diferentes configurações do robô são definidos e controladores robustos são projetados utilizando o método de iterações D-K. O teste e a validação dos controladores projetados são verificados em um ambiente de simulação e também no manipulador experimental UArmII (Underactuated Robot Manipulator II), que é um robô manipulador (equipado com 3 juntas, atuadores e freios) projetado para o estudo de dinâmicas passivas. / This work deals with implementation of a robust control technique, &#956-Synthesis, in a mani- pulator robot with three degrees of freedom and passive joints. The necessity of a robust control is due to the fact that in a real application the system is subject to changes in its internal parameters and external disturbances (sensor noise, etc). Here, a robust control methodology that combines the computed torque method and robust controllers designed via &#956-Synthesis is proposal and used with success. The mathematical formulation of the system dynamics is presented and the linearization is accomplished by the state feedback included in the method. An overview of theoretical concepts presents in the &#956-Synthesis theory is made and a design procedure is presented. Nominal models for all robot\'s configurations are defined and robust controllers are designed using the D-K iterations method. The test and validation of the controllers are realized in a simulation environment and also in the experimental manipulator UArmII (Underactuated Robot Manipulator II), that is a robot manipulator (equipped with 3 joints, actuators and brakes) projected for the study of passive dynamics.

Este trabalho trata da implementação de uma técnica de controle robusto, Síntese-&#956 em um robô manipulador de três graus de liberdade com juntas passivas. A necessidade de um de controle robusto se deve ao fato de que em uma aplicação real o sistema está sujeito a mudanças nos seus parâmetros internos e a distúrbios externos (ruído dos sensores, etc). Aqui, uma metodologia de controle robusto que combina o método do torque computado e controladores robustos projetados via Síntese-&#956 é proposta e utilizada com êxito. O equacionamento matemático da distância do sistema é apresentado e a linearização é realizada pela realimentação de estados presentes no método. Uma abordagem dos conceitos teóricos presentes na teoria de Síntese-&#956 é feita e um procedimento de projeto é apresentado. Modelos nominais para diferentes configurações do robô são definidos e controladores robustos são projetados utilizando o método de iterações D-K. O teste e a validação dos controladores projetados são verificados em um ambiente de simulação e também no manipulador experimental UArmII (Underactuated Robot Manipulator II), que é um robô manipulador (equipado com 3 juntas, atuadores e freios) projetado para o estudo de dinâmicas passivas. / This work deals with implementation of a robust control technique, &#956-Synthesis, in a mani- pulator robot with three degrees of freedom and passive joints. The necessity of a robust control is due to the fact that in a real application the system is subject to changes in its internal parameters and external disturbances (sensor noise, etc). Here, a robust control methodology that combines the computed torque method and robust controllers designed via &#956-Synthesis is proposal and used with success. The mathematical formulation of the system dynamics is presented and the linearization is accomplished by the state feedback included in the method. An overview of theoretical concepts presents in the &#956-Synthesis theory is made and a design procedure is presented. Nominal models for all robot\'s configurations are defined and robust controllers are designed using the D-K iterations method. The test and validation of the controllers are realized in a simulation environment and also in the experimental manipulator UArmII (Underactuated Robot Manipulator II), that is a robot manipulator (equipped with 3 joints, actuators and brakes) projected for the study of passive dynamics.

[pt] Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um controle híbrido de um robô do tipo humanoide Atlas em regime de locomoção estática para a frente. Nos experimentos faz-se uso do ambiente de simulação Gazebo, que permite uma modelagem precisa do robô. O sistema desenvolvido é composto pela modelagem da mecânica do robô, incluindo as equações da dinâmica que permitem o controle das juntas por torque computado, e pela determinação das posições que as juntas devem assumir. Isto é realizado por agentes que utilizam o algoritmo de aprendizado por reforço Q-Learning aproximado para planejar a locomoção do robô. A definição do espaço de estados, que compõe cada agente, difere da cartesiana tradicional e é baseada no conceito de pontos cardeais para estabelecer as direções a serem seguidas até o objetivo e para evitar obstáculos. Esta definição permite o uso de um ambiente simulado reduzido para treinamento, fornecendo aos agentes um conhecimento prévio à aplicação no ambiente real e facilitando, em consequência, a convergência para uma ação dita ótima em poucas iterações. Utilizam-se, no total, três agentes: um para controlar o deslocamento do centro de massa enquanto as duas pernas estão apoiadas ao chão, e outros dois para manter o centro de massa dentro de uma área de tolerância de cada um dos pés na situação em que o robô estiver apoiado com apenas um dos pés no chão. O controle híbrido foi também concebido para reduzir as chances de queda do robô durante a caminhada mediante o uso de uma série de restrições, tanto pelo aprendizado por reforço como pelo modelo da cinemática do robô. A abordagem proposta permite um treinamento eficiente em poucas iterações, produz bons resultados e assegura a integridade do robô. / [en] This dissertation presents the development of a hybrid control for an Atlas humanoid robot moving forward in a static locomotion regime. The Gazebo simulation environment used in the experiments allows a precise modeling of the robot. The developed system consists of the robot mechanics modeling, including dynamical equations that allow the control of joints by computed-torque and the determination of positions the joints should take. This is accomplished by agents that make use of the approximate Q-Learning reinforcement learning algorithm to plan the robot s locomotion. The definition of the state space that makes up each agent differs from the traditional cartesian one and is based on the concept of cardinal points to establish the directions to be followed to the goal and avoid obstacles. This allows the use of a reduced simulated environment for training, providing the agents with prior knowledge to the application in a real environment and facilitating, as a result, convergence to a so-called optimal action in few iterations. Three agents are used: one to control the center of mass displacement when the two legs are poised on the floor and other two for keeping the center of mass within a tolerance range of each of the legs when only one foot is on the ground. In order to reduce the chance of the robot falling down while walking the hybrid control employs a number of constraints, both in the reinforcement learning part and in the robot kinematics model. The proposed approach allows an effective training in few iterations, achieves good results and ensures the integrity of the robot.