Há mais de uma década os robôs paralelos têm atraído a atenção das comunidades acadêmica e industrial devido às suas vantagens potenciais sobre as arquiteturas predominantes - as seriais. Dentre estas vantagens, pode-se citar a leveza, as elevadas velocidades e acelerações e a capacidade de carga. A aplicação industrial mais promissora para estas arquiteturas alternativas de robôs são as operações \"pega-e-põe\", necessárias nas indústrias alimentícia, farmacêutica e de componentes eletrônicos. Neste trabalho apresenta-se um robô paralelo, concebido com a finalidade de realizar operações \"pega-e-põe\" no espaço bidimensional (plano). O objetivo principal é a análise dinâmica deste mecanismo, empregando o método de Kane, para a determinação dos torques dos atuadores e das forças de reação, causados pelo efeito dinâmico de sua movimentação, quando a garra esteja sujeita a esforços externos e realizando uma trajetória retilínea ou circular em movimento uniforme ou uniformemente variado. Para tanto, desenvolveu-se nesta dissertação a análise cinemática do robô, um estudo de possíveis trajetórias para a garra, o levantamento do espaço de trabalho, bem como a análise dinâmica correspondente. Incluiu-se também diversas simulações para caracterizar melhor suas propriedades. / For over a decade parallel robots have attracted the interest from academic and industrial communities due to their potential advantages over the predominant serial architecture. Among these advantages are the lighter weight and higher speeds, accelerations, and load capacity. The most promising industrial application for these alternative architectures are the pick-and-place operations, which are needed in food, pharmaceutical and electronics industries. We show here a parallel robot designed to perform pick-and-place operations in two dimensions , i.e., on a plane. The main goal is the dynamical analysis of this mechanism by means of the Kane method. We determine the torques of the actuators and the reaction forces caused by the dynamical effects of its movement, when its end-effector is subject to external load. The cases of uniform and accelerated movements, with either straight or circular trajectory, are considered. Therefore, in this dissertation we present the kinematics analysis of the robot, an analysis of possible end-effector trajectories, the workspace development, and the corresponding dynamical analysis. A few simulations are also included to better describe its properties.

Há mais de uma década os robôs paralelos têm atraído a atenção das comunidades acadêmica e industrial devido às suas vantagens potenciais sobre as arquiteturas predominantes - as seriais. Dentre estas vantagens, pode-se citar a leveza, as elevadas velocidades e acelerações e a capacidade de carga. A aplicação industrial mais promissora para estas arquiteturas alternativas de robôs são as operações \"pega-e-põe\", necessárias nas indústrias alimentícia, farmacêutica e de componentes eletrônicos. Neste trabalho apresenta-se um robô paralelo, concebido com a finalidade de realizar operações \"pega-e-põe\" no espaço bidimensional (plano). O objetivo principal é a análise dinâmica deste mecanismo, empregando o método de Kane, para a determinação dos torques dos atuadores e das forças de reação, causados pelo efeito dinâmico de sua movimentação, quando a garra esteja sujeita a esforços externos e realizando uma trajetória retilínea ou circular em movimento uniforme ou uniformemente variado. Para tanto, desenvolveu-se nesta dissertação a análise cinemática do robô, um estudo de possíveis trajetórias para a garra, o levantamento do espaço de trabalho, bem como a análise dinâmica correspondente. Incluiu-se também diversas simulações para caracterizar melhor suas propriedades. / For over a decade parallel robots have attracted the interest from academic and industrial communities due to their potential advantages over the predominant serial architecture. Among these advantages are the lighter weight and higher speeds, accelerations, and load capacity. The most promising industrial application for these alternative architectures are the pick-and-place operations, which are needed in food, pharmaceutical and electronics industries. We show here a parallel robot designed to perform pick-and-place operations in two dimensions , i.e., on a plane. The main goal is the dynamical analysis of this mechanism by means of the Kane method. We determine the torques of the actuators and the reaction forces caused by the dynamical effects of its movement, when its end-effector is subject to external load. The cases of uniform and accelerated movements, with either straight or circular trajectory, are considered. Therefore, in this dissertation we present the kinematics analysis of the robot, an analysis of possible end-effector trajectories, the workspace development, and the corresponding dynamical analysis. A few simulations are also included to better describe its properties.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CLODOALDO SCHUTEL FURTADO NETO.pdf: 8051100 bytes, checksum: 8087fda1ce7bcc1fb1f0f63da1457107 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Universidade do Estado de Santa Catarina construiu um simulador de vôo de baseado robô paralelo axissimétrico com 6 DoF (graus de liberdade) que incorpora ambiente de realidade virtual de imersão. Este simulador de vôo apresenta cadeia cinemática 6-RUS que é a segunda arquitetura mais comum para esta aplicação. Robôs paralelos são mecanismos de cadeia fechada que apresentam bom desempenho em termos de precisão, rigidez e capacidade para manipular grandes cargas. Este trabalho tem como objetivo otimizar um robô paralelo 6- RUS para determinar os melhores localizações das juntas ativas ( posição e orientação ) para uma tarefa de simulação de vôo usando um algoritmo PSO (Particle Swarm Optimization) para escapar de mínimos locais e um algoritmo de Ponto Interior para acelerar a procurar pelo ótimo na região indicada por PSO ou seja o algoritmo de Ponto Interior trabalha para encontrar fundo do vale indicado pelo PSO. / The Santa Catarina State University built a flight simulator based on 6-DoF axisymmetric parallel robot which incorporates virtual reality immersion environment. This flight simulator presents 6-RUS kinematic chain which is the second most common architecture for this application. Hunt proposed this chain architecture early in 1983. Parallel robots are closed-loop mechanisms that present good performance in terms of accuracy, rigidity and ability to manipulate large loads. This work aims to optimize a 6- RUS parallel robot to determine the optimal active joints locations (position and orientation) for a flight simulation task using a PSO (Particle Swarm Optimization) algorithm to escape from local minima and an Interior Point algorithm to accelerate the search for the optimum in the region indicated by PSO i.e. Interior Point algorithm work to find bottom of the valley indicated by PSO.