Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:14:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343099.pdf: 10159200 bytes, checksum: ae50ad403b3364bf3eb832eebc6e99f0 (MD5) Previous issue date: 2016 / A cada dia, o número de robôs móveis usados para realizar diferentes tarefas aumenta. A popularização da robótica móvel nos últimos anos se deve à redução de custo de hardware e ao crescimento e melhora da infraestrutura de software. Muitas das tarefas realizadas pelos robôs móveis possuem restrições temporais. Em alguns casos, torna-se interessante ter uma previsão precisa a respeito do cumprimento da tarefa no prazo estipulado. Quando considera-se um grupo de robôs executando uma tarefa coletiva, a previsão do não cumprimento de uma tarefa permite que ações sejam realizadas para minimizar o prejuízo. Este trabalho apresenta um conjunto de ações corretivas para serem realizadas em tarefas que consistem na navegação de um robô móvel entre um ponto origem e um ponto objetivo. Para a tomada de decisão, uma abordagem utilizando o conceito de Árvore de Comportamento foi aplicada. Devido à utilização das ações corretivas, os robôs foram capazes de cumprir as restrições temporais das tarefas em mais iterações do que quando estas ações estão desabilitadas. Os robôs são, também, mais e?cientes na execução das tarefas, conseguindo um desempenho superior quando utilizavam as ações corretivas.<br> / Abstract : At each day, the number of mobile robots, used to perform different tasks, increases. The popularization of mobile robotics in the last years was caused by the reduction of the cost of hardware and the growth and improvement of software infrastructure. Most of the tasks performed by mobile robots have temporal restrictions. In some cases, it is interesting to have an accurate prediction regarding the task accomplishment in the given deadline. When a group of robots is considered to perform a collective task, the prediction of a non-ful?llment of a task within its temporal restriction allows that actions can be performed to minimize losses. This work presents a set of recovery actions to be performed in tasks that consist on the navigation of a mobile robot between a starting point and a goal point. For the decision-making process, an approach using the concept of Behavior Tree was used. Due the utilization of the recovery actions, the robots were able to ful?ll the temporal constraints of the tasks in more iterations than when these actions were unavailable. The robots were, also, more e?cient when executing the tasks, achieving a superior performance using the recovery actions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-03-25T14:47:28Z No. of bitstreams: 1 2014_AnaCarolinaCardosodeSousa.pdf: 15828380 bytes, checksum: d73fa3b8478d36060ec898665f3b1f87 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-06T13:39:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AnaCarolinaCardosodeSousa.pdf: 15828380 bytes, checksum: d73fa3b8478d36060ec898665f3b1f87 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-06T13:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AnaCarolinaCardosodeSousa.pdf: 15828380 bytes, checksum: d73fa3b8478d36060ec898665f3b1f87 (MD5) / Oleodutos ainda são os meios mais eficientes, seguros, ecológicos e econômicos para transportar petróleo bruto a longas distâncias. Porém, o petróleo transportado e o meio em que o oleoduto se encontra podem corroer o metal a ponto de surgir falhas, afetando não só a produção, mas também o meio ambiente. Além disso, atividades como inspeção e manutenção são dificultadas devido ao difícil acesso para operadores – exposições a toxinas, uma grande variedade de terrenos e a utilização de roupas específicas são apenas alguns dos desafios. Portanto, oleodutos requerem ainda mais processos recorrentes e autônomos, o que motiva o desenvolvimento de novas tecnologias: o maquinário de inspeção deve ser barato, robusto e versátil para tarefas de manutenção, limpeza, remoção de líquidos, separação de produtos e inspeção. Os robôs modulares reconfiguráveis são máquinas autônomas com morfologia variável e, com a reorganização das conectividades de suas partes (chamados módulos), essa arquitetura oferece um maior grau de flexibilidade e tolerância a falhas por um custo menor. Por serem baratos, robustos e versáteis, os robôs modulares reconfiguráveis podem realizar tarefas de inspeção e reduzir custos de produção na Indústria do Petróleo e Óleo. O objetivo deste trabalho é projetar, construir e testar um módulo de um robô modular reconfigurável com sensores para inspeção em tubulações, chamado ErekoBot. Cada módulo deve ter a capacidade de estimar sua própria pose, detectar um obstáculo e alinhar-se com um plano (simulando uma tubulação). Neste trabalho foram escolhidos os sensores mais adequados para o ErekoBot: quatro sensores infravermelhos e uma unidade de medição inercial. Depois da definição dos sensores, o módulo completo foi projetado e seu protótipo construído, considerando forma, tamanho, peso, circuito eletrônico, posição dos componentes e material. Os testes com o protótipo mostraram que esse módulo é capaz de (1) estimar sua própria orientação, (2) detectar a presença de obstáculos e (3) alinhar-se com um plano. Essas habilidades são suficientes para simular uma situação em que o robô deve se locomover por uma tubulação, desviar de obstáculos e parar em uma posição específica para realizar uma inspeção no interior do tubo. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Pipelines still are the most efficient, safe, ecological and economical environmental to transport crude oil over long distances. However, the transported oil and the environment in which the pipeline is located may corrode the metal to the point of failure, affecting not only production but also the environment. In addition, activities such as inspection and maintenance are more complex due to difficult access – exposure to toxins, a wide variety of terrains and the special cloths are just some of the challenges. Therefore, pipelines require processes recurrent and autonomous, which motivates the development of new technologies: the machinery of inspection should be cheap, robust and versatile for maintenance, cleaning, removal of fluids, product separation and inspection. The reconfigurable modular robots are autonomous machines with variable morphology and, with the reorganization of the connectivity of parts (called modules), this architecture offers a greater degree of flexibility and fault tolerance at a lower cost. Because of its low cost, robustness and versatility reconfigurable modular robots can perform inspection tasks and reduce production costs in the Oil and Oil Industry. The objective of this work is to design, build and test a module of a reconfigurable modular robot with sensors for inspection in pipelines, called ErekoBot. Each module must have the ability to estimate its own pose, detect an obstacle and align yourself with a plan (simulating a pipe). In this work, the most suitable sensors for ErekoBot were chosen: four infrared sensors and an inertial measurement unit. After the definition of the sensors, the complete module was designed and its prototype was built, considering shape, size, weight, electronic circuit, position of components and material. Tests with the prototype has shown that the module is capable of (1) to estimate its own orientation, (2) detecting the presence of obstacles and (3) align with a plane. These abilities are sufficient to allow a situation where the robot must move moved through a pipeline, avoid obstacles and stop at a specific position to perform an inspection inside the tube.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-10-05T02:30:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Arraes Jardim.pdf: 2626286 bytes, checksum: 774afad1442a90f75133669aac6ea85b (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-10-05T13:16:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Arraes Jardim.pdf: 2626286 bytes, checksum: 774afad1442a90f75133669aac6ea85b (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-05T13:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Arraes Jardim.pdf: 2626286 bytes, checksum: 774afad1442a90f75133669aac6ea85b (MD5) Previous issue date: 2006-10 / Existem várias técnicas de aplicação de visão robótica para o reconhecimento (identificação e localização) de objetos industriais tipicamente encontrados em uma célula de manufatura, objetivando a pega e transporte de peças para agrupamento de forma inteiramente automática por manipuladores industriais. Visão robótica automática para objetos industriais complicados é uma importante e ainda difícil tarefa, especialmente no estágio de extração de características desses objetos. Propõe-se um modelo de reconhecimento de objetos de formatos diversos, utilizando-se de extração de pontos característicos (vértices) para formação de bancos de invariantes, para posterior identificação e localização. A fase de identificação dos objetos é desenvolvida em dois processamentos, off-line e online. O processo off-line tem como objetivo gerar um banco de dados, onde seriam armazenadas informações necessárias à identificação de objetos. Essas informações são constituídas de vetores de projetivas invariantes. Os vetores de projetivas invariantes são gerados através de uma lista de vértices extraídos dos objetos chamados modelos. A ordenação da lista dos vértices deve ser de tal maneira que sua seqüência (horária) apresente a geometria básica do modelo. O processo on-line encarrega-se de identificar objetos que tenham sido previamente armazenados no banco de dados. A fase de localização foi desenvolvida com o objetivo de determinar posições e orientações de objetos em um sistema de referência conhecida. É possível relacionar, nesta fase, os diversos planos que o objeto, devidamente identificado, se encontra, podendo ser o plano da imagem, da câmera ou da base do manipulador. O reconhecimento de objetos, através de sua identificação por projetiva invariante e sua localização em coordenadas da câmera, permitirá o posicionamento do manipulador para a apreensão com controle de posição e orientação. ____________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / There are several techniques for applying robotic vision for identification and localization of industrial objects. These objects are typically found in manufacturing cells. The purpose is to catch and transport the pieces for automatically grouping. Robotic vision for industrial objects is an important and still difficult task, especially feature extraction of the object image. For that, this work proposes a model for recognition of objects different shapes, most of time symmetric, using the extraction of feature points (corners) for creating a database of invariants, for identification and localization. The step of object identification is developed in two different processes: on-line and offline. The off-line step has the objective of creating a database, where the information needed to identify the objects is recorded by using vectors of invariant projective. These vectors are defined from a list of corners extracted from an object image. The order of the corners listed is sorted in some way that its sequence shows the basic geometry of the model. The on-line process has the objective of identifying the objects previously recorded. The localization step was developed to assign positions and orientations of the object in a reference coordinate system. At this stage, it is possible to relate all the coordinate frames previously assigned to the object, like the image, camera or base manipulator frames The recognition of objects, through the identification of invariant projective and its localization in camera coordinates, allows the positioning of a manipulator to catch and to control it position and orientation.

Orientador : Alvaro Geraldo Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MarcusdeAguiar_M.pdf: 6323078 bytes, checksum: 7ef440a2feca4c05b1523dbaf9a36724 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: O objetivo principaI deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um controlador a multimicroprocessadores destinado a controle de robôs manipuladores. São apresentados inicialmente dois exemplos de controladores disponíveis comercialmente, geralmente estes apresentam somente um microcomputador responsável por todo o processamento necessário ao controle do manipulador. Mostra-se a seguir exemplos de controladores a multimicroprocessadores propostas na literatura. Conclúi -se que este tipo de arquitetura tem por finalidade aumentar a capacidade de processamento pela utilização de uma arquitetura distribuída com vários microcomputadores dedicados a tarefas específicas. A estrutura proposta para a tese é detalhadamente apresentada, dedicando-se microcomputadores para controle de juntas e um Micro Mestre para controlar os movimentos do manipulador. São apresentadas as características dos microcomputadores aplicados a controle, visando com isto, dar subsidios para a apresentação do microcomputador desenvolvido com finalidade de controlar cada junta do manipulador. São detalhados os circuitos desenvolvidos, assim como todas as características necessárias para sua avaliação. Para atestar a operacionalidade do controlador foram desenvolvidas várias rotinas que também são apresentadas. Entre estas, uma Rotina de Controle PID desenvolvida para verificar o funcionament.o do conjunto do CPR1. Em sequência são apresentados dados experimentais obtidos do sistema montado. assim com as conclusões resultantes do seu desenvolvimento, montagem, testes e integração do sistema, com a apresentação dos problemas encontrados e suas respectivas soluções / Abstract / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:20:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ohfugi_AdilsonSakahi_M.pdf: 10038860 bytes, checksum: d631409fb71198b158da532a0c996b9b (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho é feito um estudo criterioso sobre os problemas relacionados com a operação de preensão mecânica de objetos e sua correlação com esta operação feita pela mão do homem, com o objetivo de projetar e construir garras mecânicas para utilização em manipuladores programáveis - Robôs. Realiza-se uma análise cinemática e de forças baseado no sistema "screw" de coordenadas relacionando-se os movimentos e esforços envolvidos nos contatos entre o sistema prensor e o objeto a ser preso, bem como os tipos de contatos possíveis e necessários para uma preensão ideal. Utilizando-se este tipo de ferramenta matemática inicia-se um estudo sobre as formas de controle de posição e força possíveis para se adotar numa garra de dois dedos. sendo um deles fixo, fazendo-se o projeto deste sistema de controle para a referida garra que foi construí da no laboratório de Robótica do Departamento de Sistemas e Controle de Energia. Os resultados obtidos para a análise de desempenho do controle de rigidez foram comparados com uma simulação do modelo matemático. que foi utilizado para permitir a escolha dos parâmetros de controle de acordo com uma especificação pré-definida. A apresentação do trabalho é dividida em 5 capítulos cujos temas abordados são: Aspectos gerais sobre operação de preensão mecânica e a sua correlação com a feita pela mão humana - Capítulo 1. Análise cinemática e de forças em garras mecânicas visando a modelagem das mesmas. Este estudo baseou-se principalmente nos trabalhos de [Salisbury 1982-83] - Capítulo 2 ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T16:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Takita_Katsuhito_D.pdf: 9372668 bytes, checksum: 1cbf9487acff0c9a85570ab02ce7cca6 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Este trabalho apresenta o projeto e construção de um Robô Industrial de cinco graus de liberdade com a finalidade de atender um largo espectro de aplicações industriais, desde as aplicações cujas tarefas exigem baixo desempenho dinâmico até aquelas onde o alto desempenho é requerido. A filosofia adotada no projeto levou em conta que este robô pudesse ser programado com estratégias de controle que permitissem um ótimo desempenho para cada tipo de aplicação a que for destinado. Com isso procurou-se ressalvar neste trabalho um dos problemas básicos para se obter um perfeito desempenho dos algoritmos de controle, de acordo com a estratégia adotada para cada aplicação, que é o problema das medidas em tempo das variáveis de movimento, força, torques, deslizamento, proximidade e visão. Classificamos tais medidas como sendo contidas em dois espaços distintos e que denominamos: Espaço de Juntas, sensores de juntas ou internos; Espaço Cartesiano, sensores cartesianos ou externos. A realimentação das variáveis cartesianas em um robô que não conta com sensores cartesianos é feita de forma indireta pela resolução do modelo cinemático direto e inverso, e isso traz algumas desvantagens tanto do ponto de vista de erros na resolução do modelo como do ponto de vista do tempo de processamento requerido para a sua solução, principalmente no que diz respeito ao modelo reverso. Adotamos então a filosofia de analisar a viabilidade de dotar o robô industrial de um sistema sensorial que permita a adoção de estratégia de controle no espaço de juntas ou de forma hibrida. Nesta fase do projeto, que corresponde a esta tese de doutorado, o esforço foi dedicado na geração de conhecimentos básicos sobre a construção de um robô com enfase no sistema de sensoriamento, porém tendo a preocupação de conhecer todas as etapas e sistemas que fazem parte do equipamento, tais como: 1. Sistema Digital de Controle a. Hardware b. Software 2 . Sistema de Acionamento a. Atuadores - Critério de Seleção b. Amplificadores 3. Estrutura Mecânica a. Atingibilidade do volume de trabalho b. Capacidade de Carga. Como resultado principal deste trabalho, apresentamos um robô que executa operações tais como: Rastreamento de trajetórias retilíneas; Operação pega-larga com monitoramento da força sobre o objeto e deslizamento; Operação de manuseio de objetos sensíveis à força como, por exemplo, um ovo. No desenvolvimento deste trabalho, a etapa que demandou maior esforço foi o projeto do mecanismo / Abstract: This work presents the design and construction of the five degrees of freedom Industrial Robot with external sensors integration such as a visual sensor, slip and force sensors in the two fingers hand. The main subjects of this work are: Development of digital control system composed by hardware and software; Design of driving system with selection criteria of actuators and amplifiers; Development of the mechanical structure with study about working volume and load capacity; Development of a two fingers mechanical hand with slip and force sensors; Development of a visual sensor with their application in object coordinate monitoring and shape recognition. It was obtained, as result, a robot with capability to execute operations such as: Straight line trajectory tracing; Pick and place operation with gripping force and slip monitoring; Handling of fragile object such as an egg; . Detection of coordinates of the geometrical center of an object and shape recognition. The major effort of this work was dedicated to the mechanism design / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Geraldo Nonato Telles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T09:49:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VetorazziJunior_CarlosNorberto_M.pdf: 17294843 bytes, checksum: 9749f278cf0e93b50ae3aecfd627576d (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Escrever programas para robôs pode ser uma tarefa demorada e sujeita a erros, pois envolve um trabalho interativo de escrita, teste e depuração dos programas. Isto pode demandar um tempo razoável de utilização do robô de maneira improdutiva. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema que possa automaticamente gerar programas a partir de uma base de dados gerada por um pacote CAD (Computer Aided Design) comercial. Esta base consiste basicamente em arquivos originados dos desenhos de projeto dos elementos envolvidos na operação em questão: componentes a serem inseridos, as placas de circuito impresso (PCBs), dispositivo de fixação e alimentador. Dessa forma será possível economizar tempo de utilização do robô e evitar a duplicação de esforços - uma vez que as coordenadas que serão definidas no programa para o robô podem ser retiradas dos arquivos já citados / Abstract: Robot programming is a time consuming and error prone task, due to the interactive work needed to write, test and debug the program, not mention the improductive time wasted by the robot. The main goal of this work is to carry out a system that automatica1y generates programs, beginning with a database of a CAD system. This database contains files that are originated from the design drafts of the parts involved in the assemblyoperation : components, printed circuit boards (PCBs), fixture and feeder. In this way, it will be possible to save time used by the robot and avoid dupli.cation of labor - once some information that will be in the programs can be found in the files mentioned above / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Mestrado Andre Ferreira.pdf: 1498368 bytes, checksum: 2aae4b9a950b8f58a50287c6be0d5a6d (MD5) Previous issue date: 2004-06-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This thesis proposes a new strategy for a mobile robot to deviate from obstacles while navigating in a semi-structured environment. The proposed control architecture is based on a reactive approach, thus demanding low computational e®ort. It allows the robot to navigate from a starting point to a destination point without colliding to any obstacle in its path. The deviation from an obstacle is performed according to an escape angle calculated so that the new robot orientation is tangent to the obstacle. It is also shown that such strategy generates more e±cient trajectories, in the sense that the destination point is reached in less time while saving energy and reducing the demand on the robot motors. Another interesting aspect of the proposed strategy is that it also allows to implement the behaviors Wall Following and Corridor Following. The proposed methodology is validated through simulated examples and practical experiments as well, which were run in a PIONEER 2-DX mobile robot. / Neste trabalho é proposta uma nova estratégia para desvio de obstáculos em robótica móvel. A arquitetura de controle é baseada numa abordagem reativa, portanto com baixa demanda computacional, e é adequada a ambientes semi-estruturados. A estratégia proposta permite que o robô navegue em seguran»ca até um ponto de destino, desviando de obstáculos que possam surgir em seu trajeto. O ^angulo de desvio é calculado de forma que o robô siga o contorno do obstáculo, propiciando trajetórias mais eficientes quando navegando em presença de obstáculos, no sentido de que o ponto de destino é atingido em menor tempo, com menor desgaste dos motores do robô e menor consumo de energia. Outra característica desta estratégia é que os comportamentos Seguir Paredes, Seguir Corredores e Evitar Obstáculos podem ser implementados pelo mesmo controlador. A metodologia proposta é validada através de exemplos simulados e também de experimentos reais, usando o robô móvel PIONEER 2-DX.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266557.pdf: 24586083 bytes, checksum: 90ae506770a96d7cca8e7b1b0cd0fc52 (MD5) / O presente trabalho contribui para o desenvolvimento e construção de um robô móvel com rodas. A partir de trabalhos teóricos sobre controladores para robôs móveis com rodas, esta dissertação deriva as características necessárias em uma plataforma para desenvolvimento de testes práticos destes. Apresentam-se todas as decisões tomadas no projeto, relacionadas aos aspectos de hardware e firmware. O projeto mecânico define o leiaute e as características de atuação. Todas as peças são especificadas e cálculos de verificação da plataforma são apresentados. O projeto eletrônico proposto define os sensores, dispositivos e circuitos integrados que compõe a plataforma e proporciona uma solução para interligação destes componentes. Finalizando o trabalho a modelagem do sistema apresenta-se como suplemento ao objetivo do trabalho.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2007 / Bibliografia: f. 135-141 / Este trabalho apresenta um estudo no campo da robótica móvel abordando diversos tópicos da disciplina, objetivando controlar remotamente robôs móveis tais como AGVs (Automatic Guided Vehicles), empilhadeiras e outros utilitários de transporte industrial, / Abstract: This work presents a study in the field of the mobile robotics, approaching several topics within this context, intending to remotely control mobile robots such as AGVs (Automatic Guided Vehicles), pilers and other industrial transport vehicles