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Modelagem e controle de robô manipulador de base livre flutuante com dois braços / Modeling and control of dual-arm free-floating manipulator

Rayza Araújo Bezerra 19 June 2015 (has links)
A pesquisa na área de robótica espacial lida com problemas exclusivos, acarretados pela natureza e características dinâmicas dos sistemas. Isso torna a modelagem uma área de extrema importância para garantir um desempenho satisfatório. A maior característica dos braços robóticos espaciais é que seu movimento perturba a espaçonave na qual está acoplado. Essa propriedade deve ser levada em consideração, especialmente no caso de robôs de base livre flutuante que não possuem controle de posição ou atitude na base. A maior destreza e flexibilidade de manipuladores de múltiplos braços faz com que sua pesquisa seja colocada em foco. Eles possuem maior possibilidade de lidar com cargas maiores e fornecer maior acurácia em tarefas como montagens, reparos, abastecimento, etc. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento do modelo de um manipulador espacial de base livre flutuante de dois braços. Esse modelo, então, foi aplicado no desenvolvimento de um sistema de controle. A metodologia sugerida facilita, não só a obtenção do modelo, como também a especificação de controladores. Dois esquemas de controle foram desenvolvidos: um no espaço da tarefa e outro no espaço das juntas, com diferentes especificações de trajetórias. A simulação do sistema foi realizada no ambiente Simulink (MATLAB) e os resultados são discutidos, indicando as situações de falha dos controladores especificados. / Space robotics research faces unique problems, which are mainly related to the intrinsic nature and dynamic characteristics of its systems. As a consequence, modelling becomes essential to guarantee the best system result. A important characteristic of space robotic arms is that their movements affect their bases position and attitude. This property must be taken into account, specially in the case of free floating space manipulators which have no control system for the base. High dexterity and flexibility of multi-arm manipulators cause their research to be a focus for the community. With higher loads and accuracy demands, they are more likely to suceed in tasks such as maintenance, assembly, refueling, among others. In that context, this thesis aims to develop a model for a dual-arm free-floating space manipulator. The model, then, is used in the design of a control system. The suggested methodology makes the process easier not only the modelling, but also the controller design. Two control schemes were developed: one in joint and the other in task space, with different trajectories. System simulations were run on Simulink (MATLAB) and the obtained results were discussed, with comments regarding fault situations for the specified control systems.
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Coordinated multi-robot formation control

Nascimento, Tiago Pereira do January 2012 (has links)
Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012
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Controle adaptativo e robusto de robôs móveis com rodas

Martins, Nardenio Almeida 25 October 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:34:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho tem por foco o desenvolvimento de uma metodologia de controle de trajetória de robôs móveis não-holonômicos com rodas e acionamento diferencial. A metodologia proposta baseia-se nos modelos cinemáticos (de postura e de configuração) e dinâmico ambos sujeitos a incidência de incertezas e/ou perturbações. São propostos quatro controladores cinemáticos em coordenadas retangulares obtidos da combinação das teorias de controle a estrutura variável, de controle adaptativo (quando aplicável) e de controle por redes neurais. Na realização do controle dinâmico, é proposto um controlador de torque, obtido a partir da teoria de controle baseada na inércia, também projetado por redes neurais. Este controlador compensa as perturbações e estima os parâmetros dinâmicos do robô móvel, uma vez que estes parâmetros podem variar com o tempo e que são de difícil medição. Os algoritmos de ajustes on-line dos pesos das redes neurais, bem como as leis de adaptação de parâmetros (quando aplicável) são obtidos por meio da análise de estabilidade, tanto para os controladores cinemáticos propostos quanto para o controlador dinâmico proposto, tendo por base a teoria de Lyapunov. Resultados de simulações são apresentados com o intuito de verificar a efetividade das estratégias de controle propostas para situações de seguimento de trajetórias, considerando os parâmetros do robô móvel Magellan PRO ISR. Comparações de desempenho são feitas utilizando resultados de um controlador de torque do tipo torque computado com o controlador de torque proposto. Também é feita a comparação de desempenho de um dos controladores cinemáticos propostos com resultados da literatura. / This work focuses on the development of a methodology for trajectory control of wheeled mobile robots with differential steering. The proposed methodology is based on kinematic (posture and configuration) and dynamic models both subject to uncertainties and / or disturbances. Four kinematic controllers are proposed in rectangular coordinates obtained by combining the theories of variable structure control, adaptive control (where applicable) and control by neural networks. To the dynamic control, it is proposed a torque controller, obtained from the control theory based on inertia, also designed by neural networks. This controller compensates for the disturbances and estimates the dynamic parameters of the robot, since these parameters may vary over time and are difficult to measure. Algorithms on-line adjustments of the weights of neural networks as well as the laws of adaptation of parameters (where applicable) are obtained through the stability analysis for both the kinematic controllers proposed as for the proposed dynamic controller, based on Lyapunov theory. Simulation results are presented in order to verify the effectiveness of proposed control strategies for trajectory tracking situations, considering the parameters of the mobile robot Magellan PRO ISR. Performance comparisons are made using results of a computed-torque controller with the proposed torque controller. It is also made a performance comparison of kinematic controllers proposed in the literature.
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Controle por modo deslizante de robôs móveis sobre rodas

El youssef, Ebrahim Samer January 2013 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:12:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322017.pdf: 3160390 bytes, checksum: f7a70f0994c84aa774a2bce85c31b28d (MD5) Previous issue date: 2013 / O controle de robôs móveis não holonômicos é um problema para o qual existem lacunas a serem preenchidas. As principais técnicas de controle têm desempenho limitado no tocante à robustez e implementação prática e ainda dificuldades no tratamento de restrições não holonômicas. O controle por modo deslizante é uma técnica que se mostra bastante adequada para tratar este problema, devido a sua característica de oferecer robustez restringindo o sistema. Todavia, a implementação prática da sua forma clássica, o controle por modos deslizantes de primeira ordem, sofre com efeitos de chattering, devido à excitação de dinâmicas rápidas negligenciadas e a limitação na frequência de chaveamento do sinal de controle. Algumas soluções conhecidas para compensar o chattering têm como desvantagem a redução de robustez. Uma técnica de controle por modo deslizante de segunda ordem é considerada como solução, pois minimiza o chattering mantendo suas propriedades de robustez. Trata-se do algoritmo super- twisting que além das características enumeradas, possui implementação simples e tem bom desempenho numérico. Neste trabalho, aborda-se o problema de controle de rastreamento de trajetória para um robô móvel sujeito a restrições não holonômicas cuja representação de estado é feita com um modelo cinemático em cascata com um modelo dinâmico. A solução proposta nesta tese é a síntese de uma estrutura de controle composta por um controlador cinemático e um controlador dinâmico. O controlador cinemático é sintetizado com a técnica de controle super-twisting e tem como principal produto restrições que ao serem impostas ao sistema garantem o rasteamento robusto de trajetórias. Para isso, gera um sinal de controle em velocidade a ser rastreado pelo controlador dinâmico, que consiste de uma lei de controle por dinâmica inversa com um controlador externo proporcional e derivativo (PD). O controle PD auxilia na redução de chattering, pois sua ação diminui a influência das dinâmicas negligenciadas. Para ilustrar as características dos controladores propostos, são apresentados resultados de simulação e experimentos obtidos em ensaios com um robô móvel sobre rodas diferencial de médio porte <br> / The control of mobile robots is still an open problem. The main control techniques have limited performance with respect to robustness and practical implementation and yet some difficulties in handlind nonholonomic restrictions. The sliding mode control is a technique that proves to be quite adequate to address this problem, due to its characteristic of offering robustness by constraining the system. However, the practical implementation of the classic form of this technique, the first order sliding mode control, suffers from chattering effects, due to the excitation of neglected fast dynamic and frequency limitation of the switching control signal. Some known solutions to overcome the chattering has the disadvantage of reducing the ideal robustness of the technique. A second order sliding mode control technique is considered as a solution since it minimizes this problem maintaining its robustness properties. This is the super-twisting algorithm that in addition to the features listed, its implementation is simple and has good numerical performance. This work addresses the trajectory tracking control problem for a mobile robot subject to nonholonomic constraints and represented in the state space by a kinematic model in cascade with a dynamic model. The proposed solution in this thesis is the synthesis of a control structure comprising a kinematic controller and a dynamic one. The kinematic controller is designed with the super-twisting control technique and has as main product restrictions that when imposed to the system ensure the robust trajectory tracking. For that, it generates a velocity control signal to be tracked by the dynamic controller, which consists of an inverse dynamic control law with proportional plus derivative (PD) control. The additional PD control law plays an important role in assisting in the reduction of chattering, as its action decreases the influence of neglected dynamics. To illustrate the characteristics of the proposed controllers, simulation and also experimental results are obtained in trials with a differential wheeled mobile robot.
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Simulação de dispositivos robóticos móveis com ênfase no planejamento de trajetórias para navegação / Mobile robotic devices simulation with emphasis in trajectory planning for navigation

Mainardi, Augusto Seganfredo 16 August 2018 (has links)
Orientador: João Maurício Rosário / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T12:12:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mainardi_AugustoSeganfredo_M.pdf: 4938710 bytes, checksum: c6b32726ef03c92f5c518f1eaabdf37c (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho é proposto um sistema de navegação autônomo para dispositivos robóticos móveis capaz de operar e se adaptar a diferentes ambientes e condições, contribuindo para o desenvolvimento de uma navegação robusta e confiável. O sistema é baseado na arquitetura híbrida AuRA, assim, foi separado em quatro componentes: percepção do ambiente, localização e mapeamento, planejamento de movimento e execução da trajetória. A percepção do ambiente é o componente responsável em converter as leituras dos sensores em informações sobre o ambiente. Considerando os sensores usadas da plataforma robótica móvel ASURO, este componente baseia-se na informações obtidas através da odometria e dos sensores seguidores de linha, informando ao sistema a distância percorrida e a posição do robô em relação a pista a ser seguida. O mapeamento do sistema baseou-se em mapas topológicos devido ao baixo custo computacional necessário e à semelhança com a maneira humana de localizar-se, utilizando a odometria como sistema de localização do robô e sensores seguidores de linha para determinação de seu posicionamento. O planejamento de movimentos foi dividido em duas fases. No planejamento de caminho utilizou-se o algoritmo de Dijkstra para determinar por quais nós ele deve passar para atingir seu objetivo; e para o planejamento de trajetória utilizou-se uma abordagem baseada no caminho de Dubins. A execução da trajetória baseou-se no método de Motor-Schemas, onde as respostas dos atuadores são determinadas pela soma vetorial dos vetores resultantes de cada comportamento. Foram estudadas duas formas de comportamento: o de seguir o objetivo que utiliza o planejamento de movimento para determinar as velocidades dos atuadores; e o de seguir uma linha, que utiliza a percepção do ambiente para determinar as velocidades dos atuadores. As implementações experimentais foram realizadas a partir do ambiente de simulação DD&GP desenvolvido para o ambiente MATLABSimulink®, que permitiu a avaliação do sistema a partir de duas aplicações (transporte e inspeção) efetuada em três ambientes diferentes (fábrica, escritório e sistema de tubulação). Além disso, utilizou-se a plataforma robótica móvel ASURO para verificar a percepção do ambiente e validar os resultados encontrados nas simulações. Os resultados obtidos nas implementações experimentais foram satisfatórios e mostram que o sistema apresentado é promissor / Abstract: In this work is proposed an autonomous navigation system for mobile robotic devices able to operate and adapt to different environments and conditions, contributing to the development of a robust and reliable navigation system. The system is based on hybrid architecture AuRA, thus, it was separated into four components: Perceptions of the environment, Localization and Mapping, Motion planning and Trajectory execution. The perception of the environment is the component responsible for converting the readings in sensors in environmental information. Considering the sensors used in mobile robotics platform ASURO, this component is based on information obtained from odometry and line following sensors, informing the system the distance traveled and the robot's position in relation to the track to be followed. The mapping of the system is based on topological maps due low computational cost required and its resemblance to the human way of locating themselves and the use of little computer memory, using the odometry as robot's localization system and line following sensors to determine their placement. The Motion planning was divided into two phases. In path planning was used Dijkstra's algorithm to determine for which node the robot must pass to achieve your goal; and for trajectory planning was used an approach based on Dubins path. The trajectory execution is based on the method of motor-schemas, where the responses of the actuators are determined by the vector sum of the resulting vectors from each behavior. Were studied two forms of behaviors: follow the goal, which uses the motion planning to determine the velocity of actuators; and follow a line, which uses the perception of the environment to determine the velocity of actuators. The experimental implementations were realized from the simulation environment DD&GP developed for the MATLAB-Simulink ®, which allowed the evaluation of the system after two applications (transport and inspection) performed in three different environments (factory, office and piping system). In addition, was used the platform for mobile robotics ASURO to verify the perception of the environment and validate the results found in the simulations. The results obtained in experimental implementations were satisfactory and showed that the system presented is promising / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Controle de um robô móvel através de realimentação de estados utilizando visão estereoscópica / Feedback control of a mobile robot using stereo vision

Rafikova, Elvira 17 August 2018 (has links)
Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T01:31:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafikova_Elvira_D.pdf: 4596616 bytes, checksum: 0cd6c928bfae826c2cea718bdb3843e5 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O enfoque principal desse trabalho é o controle de trajetória e navegação no ambiente através da visão estereoscópica de um robô móvel de duas rodas de acionamento diferencial. Para o controle de posicionamento, são utilizadas: uma estratégia de controle ótima linear e uma estratégia subótima, não linear, em tempo contínuo, chamada de SDRE (State Dependent Riccati Equation), e por fim, uma estratégia de controle SDRE em tempo discreto. Todas essas estratégias são baseadas em funções de Lyapunov e aplicadas ao problema de regulação do robô a uma referência. Para a navegação do robô no ambiente é considerado um modelo navegação por odometria e um mecanismo de visão estereoscópica. A estimação do estado é realizada através do filtro de Kalman clássico. São apresentadas duas estratégias para a navegação do robô no ambiente. Uma delas, totalmente discreta com a utilização do métodos de controle SDRE discreto, observação de estado discreta através das câmeras e estimação de estado através do filtro de Kalman discreto. Outra, com a abordagem de horizonte recuável, utilizando controle SDRE contínuo e, observação e estimação de estado discretas. A eficácia dos métodos de controle e das estratégias de navegação do robô é verificada através de simulações computacionais, nas quais a estratégia de navegação com horizonte recuável se mostra eficaz para a navegação precisa no ambiente / Abstract: The main approach of this thesis is the trajectory control and navigation of a differential steering mobile robot in the environment. For the position control problem are used? A continuous-time, linear feedback control; a suboptimal, nonlinear, continuous-time feedback called SDRE (StateDependent Riccati Equation) control and a discrete - time SDRE control method. All of these methods are Lyapunov functions based and appplied to the reference tracking problem oh the nonholonomic robot. For the purpose of the environmental navigation a model of odometry-stereo vision state observation system is considered. Meanwhile, the state estimation is given by classic Kalman filter. Futhermore, two different navigation strategies are presented. The discret-time one, using both discret SDRE control method and state estimation. Another one, is a receding horizon strategy, using continuous-time SDRE controler and sicret-time state estimation. The control method and navigation strategies eficaccy is verified through numerical simulations. Both navigation stategies demostrate good results, although the receding horizon one provides more precise navigation / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica
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Localização e navegação de robô autônomo através de odometria e visão estereoscópica / Localization and navigation of an autonomous mobile robot trough odometry and stereoscopic vision

Delgado Vargas, Jaime Armando, 1986- 20 August 2018 (has links)
Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DelgadoVargas_JaimeArmando_M.pdf: 4350704 bytes, checksum: 8e7dab5b1630b88bde95e287a62b2f7e (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta a implementação de um sistema de navegação com visão estereoscópica em um robô móvel, que permite a construção de mapa de ambiente e localização. Para isto é necessário conhecer o modelo cinemático do robô, técnicas de controle, algoritmos de identificação de características em imagens (features), reconstrução 3D com visão estereoscópica e algoritmos de navegação. Utilizam-se métodos para a calibração de câmera desenvolvida no âmbito do grupo de pesquisa da FEM/UNICAMP e da literatura. Resultados de análises experimentais e teóricas são comparados. Resultados adicionais mostram a validação do algoritmo de calibração de câmera, acurácia dos sensores, resposta do sistema de controle, e reconstrução 3D. Os resultados deste trabalho são de importância para futuros estudos de navegação robótica e calibração de câmeras / Abstract: This paper presents a navigation system with stereoscopic vision on a mobile robot, which allows the construction of environment map and location. In that way must know the kinematic model of the robot, algorithms for identifying features in images (features) as a Sift, 3D reconstruction with stereoscopic vision and navigation algorithms. Methods are used to calibrate the camera developed within the research group of the FEM / UNICAMP and literature. Results of experimental and theoretical analyzes are compared. Additional results show the validation of the algorithm for camera calibration, accuracy of sensors, control system response, and 3D reconstruction. These results are important for future studies of robotic navigation and calibration of cameras / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Plataforma de software para técnicas de navegação e colaboração de robôs móveis autônomos / Software platform for autonomous mobile robot navigation and collaboration

Alves, Silas Franco dos Reis 19 August 2018 (has links)
Orientadores: João Maurício Rosário, Humberto Ferasoli Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_SilasFrancodosReis_M.pdf: 3766365 bytes, checksum: dbbe1298b44cd06d13a9d2e56dfe873e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A navegação e a colaboração são aspectos importantes da robótica móvel. A navegação confere aos robôs móveis as habilidades básicas de interação com o ambiente, os obstáculos e agentes nele situado. Já a colaboração permite que os robôs coordenem sua navegação e interação com o ambiente de forma que os permita realizar tarefas complexas de forma rápida e eficiente. Neste trabalho de pesquisa foi desenvolvida uma plataforma de software que oferece suporte a algumas técnicas tradicionais de navegação e colaboração de robôs móveis. Com esta plataforma, é possível programar diferentes robôs com os mesmos componentes de software, o que reduz o tempo de desenvolvimento do aplicativo ao incentivar o reuso de software. Além disso, as técnicas de navegação e colaboração fornecidas pela plataforma amenizam o esforço em desenvolver o software de controle para robôs móveis colaborativos, pois a plataforma permite que o usuário concentre seus esforços na solução dos problemas pertinentes a aplicação do robô, uma vez que as técnicas de navegação e colaboração são fornecidas pela plataforma / Abstract: The navigation and collaboration are important aspects of mobile robotics. The navigation provides to mobile robots the basic skills of interaction with the environment, and the obstacles and agents located therein. The collaboration allows the robots to coordinate their navigation and interaction with the environment in a way that enables them to per-form complex tasks quickly and efficiently. This research project developed a software plat-form that supports some traditional navigation techniques and collaboration of mobile robots. With this platform, different robots can be programmed with the same software components, reducing the application's development time by encourage software reuse. Furthermore, the techniques of navigation and collaboration provided by the platform alleviate the effort to develop the control software for collaborative mobile robots, because the plat-form allows the user to focus their efforts on solving the problems relevant to the robot's application, since the navigation techniques and collaboration are provided by the platform / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica
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Impacto da resolução espacial na modelagem da expansão urbana da região metropolitana de São Paulo /

Massabki, José Augusto Rodrigues. January 2018 (has links)
Orientador: Gustavo Garcia Manzato / Banca: Antônio Nélson Rodrigues da Silva / Banca: Ilza Machado Kaiser / Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar os impactos da resolução espacial na modelagem da expansão urbana da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) por meio de autômatos celulares (CA, do inglês: Cellular Automata) combinados com redes neurais artificiais. Para tanto, foram utilizados dados do perímetro urbanizado referentes aos períodos de 1881, 1905, 1929, 1949, 1974 e 2005 para a construção de uma série de modelos espaciais. Uma estrutura de células regulares (grid) foi concebida para se representar a área de estudo, cuja resolução espacial se baseou em células de 1.000 por 1.000 metros, 800 por 800 metros e 600 por 600 metros. Os modelos também levaram em consideração a combinação de variáveis representando o estado inicial da célula (urbana ou não urbana), o número de células vizinhas classificadas como urbanas e o número de células vizinhas classificadas como não urbanas. Os resultados mostraram que a variação da resolução espacial não proporcionou impacto significativo no desempenho das modelagens desenvolvidas, visto que os desempenhos obtidos a partir das diferentes estruturas e tamanhos de grid foram bastante similares. Há os destaques para o Grid de 1000 por 1000 metros, baseado no estado e no número de vizinhos urbanos, com 90,09% de acertos global; para o Grid de 800 por 800 metros, baseado no estado, no número de vizinhos urbanos e no número de vizinhos não urbanos, com 90,25% de acertos global; e finalmente, para o Grid de 600 por 600 metros, baseado no estado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was to analyze the impacts of the spatial resolution related to the urban expansion modeling of the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP) by means of Cellular Automata (CA) combined with Artificial Neural Networks. Data regarding the urbanized perimeter in the periods of 1881, 1905, 1929, 1949, 1974 and 2005 were used for the construction of a series of spatial models. A grid of regular cells was conceived to represent the study area, whose spatial resolution was based on cells of 1,000 by 1,000 meters, 800 by 800 meters and 600 by 600 meters. The models also took into account the combination of variables representing the initial state of the cell (urban or non-urban), the number of neighboring cells classified as urban, and the number of neighboring cells classified as non-urban. The results showed that the variation on the spatial resolution did not result in a significant impact on the performance of the developed models, since they were quite similar across the different structures and grid sizes explored. There were some highlights, for example, the Grid of 1000 by 1000 meters, based on the state of the cell and the number of urban neighbors, with 90.09% of global correct predictions; the Grid of 800 by 800 meters, based on the state of the cell, the number of urban neighbors and the number of non-urban neighbors, with 90.25% of global correct predictions; and finally, the Grid of 600 by 600 meters, based on the state of the cell and number o... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Caracterização mecânica de um robô manipulador paralelo de 3 graus de liberdade. / Mechanical characterization of a parallel manipulator robot with 3 degrees of freedom.

Rinaldi, Decio de Moura 14 May 2018 (has links)
Esta dissertação aborda a caracterização mecânica de um robô manipulador paralelo de 3 graus de liberdade. A topologia do manipulador corresponde a um mecanismo de estrutura cinemática paralela, cujo efetuador é capaz de realizar 3 deslocamentos lineares no espaço tridimensional. A tecnologia associada ao controle de robôs de estrutura cinemática serial encontra-se bastante madura. No entanto, o mesmo não se dá nos robôs paralelos. Para que se avance no domínio do controle de trajetória destes robôs é necessária a sua caracterização mecânica, a qual fornecerá os subsídios para identificação paramétrica, calibração de modelos, ajuste de ganhos dos controladores, etc. Especificamente, a caracterização mecânica neste trabalho teve por objetivo o levantamento experimental dos erros de posicionamento do efetuador com relação a exatidão e repetibilidade, sua rigidez sob a ação de cargas externas, bem como das frequências naturais do sistema. Os ensaios realizados foram executados no robô Laila, que é um protótipo físico de um robô manipulador, desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. A dissertação apresenta como resultados os mapeamentos dos erros de posicionamento do efetuador, a rigidez sob a ação de cargas externas, bem como suas frequências naturais, ao longo do espaço de medição. A seguir, apresenta-se uma discussão da consistência dos valores obtidos para estas propriedades. Por fim, é feita uma análise sobre a influência das folgas mecânicas sobre os índices de desempenho do robô. / This dissertation deals with the mechanical characterization of a parallel manipulator robot of 3 degrees of freedom. The topology of the manipulator corresponds to a mechanism of parallel kinematic structure, whose effector is capable of performing 3 linear displacements in the three-dimensional space. The technology associated with the control of robots of serial kinematic structure is quite mature. However, the same is not true of parallel robots. In order to advance in the field of control of trajectory of these robots it is necessary to characterize them mechanically, which will provide the subsidies for parametric identification, calibration of models, adjustment of gains of the controllers, etc. Specifically, the mechanical characterization in this work had as objective the experimental study of the positioning errors of the effector in relation to the accuracy and repeatability, its rigidity under the action of external loads, as well as the natural frequencies of the system. The tests were performed in the Laila robot, which is a physical prototype of a manipulator robot, developed by the Department of Mechatronics Engineering and Mechanical Systems of the Polytechnic School of the University of São Paulo. The dissertation presents as results the mappings of the positioning errors of the effector, the rigidity under the action of external loads, as well as their natural frequencies, along the measurement space. The following is a discussion of the consistency of the values obtained for these properties. Finally, an analysis is made on the influence of the mechanical gaps on the performance indexes of the robot.

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