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Tolerância a falhas em robôs manipuladores cooperativos ; Fault tolerance in cooperative robotic manipulators

Tinós, Renato
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/01/2003 PT
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O problema da tolerância a falhas em robôs manipuladores cooperativos conectados rigidamente a um objeto indeformável é estudado nesta tese. A tolerância a falhas é alcançada através de reconfiguração do sistema de controle. Primeiro, a falha é detectada e isolada. Então, o sistema de controle é reconfigurado de acordo com a falha isolada. As falhas em robôs manipuladores são primeiramente estudadas de acordo com suas consequências no sistema cooperativo. Quatro tipos de falhas são identificados: juntas com balanço livre (sem atuadores ativos), bloqueadas, com informação incorreta de posição e com informação incorreta de velocidade. A detecção e a isolação dos dois primeiros tipos de falhas são alcançadas através de um sistema utilizando redes neurais artificiais. Redes do tipo MLP são empregadas para mapear a dinâmica dos robôs cooperativos sem falhas e uma rede RBF é utilizada para a classificação do vetor de resíduos. As falhas do tipo informação incorreta de posição ou velocidade das juntas são detectadas e isoladas através do uso das restrições impostas pela cadeia cinemática fechada presente no sistema cooperativo. Quando falhas do tipo juntas com balanço livre ou bloqueadas são isoladas...

Arquitetura híbrida para robôs móveis baseada em funções de navegação com interação humana.; Mobile robot architecture based on navigation function with human interaction.

Grassi Júnior, Valdir
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/05/2006 PT
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Existem aplicações na área da robótica móvel em que, além da navegação autônoma do robô, é necessário que um usuário humano interaja no controle de navegação do robô. Neste caso, considerado como controle semi-autônomo, o usuário humano têm a possibilidade de alterar localmente a trajetória autônoma previamente planejada para o robô. Entretanto, o sistema de controle inteligente do robô, por meio de um módulo independente do usuário, continuamente evita colisões, mesmo que para isso os comandos do usuário precisem ser modificados. Esta abordagem cria um ambiente seguro para navegação que pode ser usado em cadeiras de rodas robotizadas e veículos robóticos tripulados onde a segurança do ser humano deve ser garantida. Um sistema de controle que possua estas características deve ser baseado numa arquitetura para robôs móveis adequada. Esta arquitetura deve integrar a entrada de comandos de um ser humano com a camada de controle autônomo do sistema que evita colisões com obstáculos estáticos e dinâmicos, e que conduz o robô em direção ao seu objetivo de navegação. Neste trabalho é proposta uma arquitetura de controle híbrida (deliberativa/reativa) para um robô móvel com interação humana. Esta arquitetura...

Uma arquitetura de controle inteligente para múltiplos robôs; An intelligent control architecture for multi-robots

Faria, Gedson
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/04/2006 PT
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O desenvolvimento de arquiteturas de controle para múltiplos robôs em ambientes dinâmicos tem sido tema de pesquisas na área de robótica. A complexidade deste tema varia de acordo com as necessidades exigidas da equipe de robôs. Em geral, espera-se que os robôs colaborem uns com os outros na execução de uma tarefa. Além disso, cada robô deve ser capaz de planejar trajetórias e replanejá-las em caso de situações inesperadas. No presente trabalho, propomos uma Arquitetura de Controle Inteligente para múltiplos robôs denominada ACIn. Para esta finalidade, foram investigadas algumas técnicas utilizadas para o controle inteligente de robôs, tais como, Redes Neurais Artificiais, Campos Potenciais e Campos Potenciais baseados em Problema do Valor de Contorno (PVC). Tais técnicas, normalmente utilizadas para um único robô, foram adaptadas para tornar possível o controle de múltiplos robôs sob arquitetura ACIn. Uma outra contribuição deste trabalho refere-se ao aperfeiçoamento da técnica de Campos Potenciais baseada PVC denominada Campos Potenciais Localmente Orientados (CPLO). Este aperfeiçoamento foi proposto para suprir a deficiência das técnicas baseadas em PVC quando estas são aplicadas em ambientes com múltiplos robôs. Além disso...

Controle robusto descentralizado de movimentos coordenados de robôs heterogêneos; Decentralized robust control of coordinated movements of heterogeneous robots

Inoue, Roberto Santos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 12/01/2012 PT
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Este trabalho trata da coordenação de robôs heterogêneos que consiste em um robô helicóptero e em múltiplos robôs móveis com rodas, de modo que estes sigam um líder. Para atingirmos este objetivo, neste trabalho desenvolve-se a estimação da atitude e posição de um robô utilizando filtros robustos. Os filros realizam a fusão dos sinais de uma unidade de medida inercial de baixo custo e de um receptor GPS (Global Positioning System) considerando um modelo de corpo rígido formulado em termos de quatérnios. Resultados experimentais são apresentados baseados em um estudo comparativo entre os filtros robustos e o filtro de Kalman. Desenvolve-se o controle de um robô móvel com rodas deslizantes e de um robô helicóptero. Para realizar o controle robusto utilzia-se um regulador robusto recursivo. Simulaçõoes do robô móvel com rodas deslizantes e do robô helicóptero são apresentadas utilizando os parâmetros de um robô móvel Pioneer 3AT e de um robô helicóptero RMAX. Desenvolve-se também um mini robô helicóptero e uma base de movimento para realização de testes de controle do mini robô helicóptero constiste de um mini helimodelo e de um piloto automático baseado em um microprocessador com conectividade Wi-Fi...

Controlador programavel multimicroprocessadores para controle hierarquico de robos

Marcus de Aguiar Dias
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/06/1991 PT
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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...

Implementação experimental de um supervisor de controle para robos industriais

Carlos Henrique Dias
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/06/1993 PT
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O objetivo principal deste trabalho é o de fazer uma análise prática do desempenho de urna arquitetura distribuída baseada na técnica ATOS, aplicada à supervisão e controle de robôs industriais. Inicialmente é feita urna discussão a respeito de arquiteturas de controladores, sendo feita urna comparação entre arquiteturas centralizadas e distribuídas. Em seguida, a partir de urna arquitetura distribuída, é feita urna descrição de urna solução completa para um supervisor de controle, com ênfase ao controle de juntas, para o qual são apresentadas duas soluções de implementação. São descritas os módulos hardware e software que foram implementados, assim corno os programas aplicativos utilizados no desenvolvimento do, protótipo. Para as montagens experimentais são mostrados o ambiente e procedimento de testes juntamente com os resultados e comentários; Not informed

Mapas auto-organizáveis de Kohonen aplicados ao mapeamento de ambientes de robótica móvel

Oliveira, Luís Otávio de Lacerda
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 69 f.| il.
POR
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Computação.; As arquiteturas de controle para robôs móveis ganham em consistência quando baseadas nos modelos biológicos. Seguindo este ponto de vista a etologia, ou o estudo do comportamento animal no meio ambiente, provê os parâmetros para a análise da atuação do robô, e as redes neurais artificiais, cujos princípios originam-se das redes neuronais (naturais), são os mecanismos internos responsáveis pelas manisfestações comportamentais.Conexões de tipos diferentes de redes neurais artificiais aumentam a complexidade dos comportamentos como indica a arquitetura neural hierárquica PiramidNet. O conjunto de módulos comportamentais pode incluir elementos reativos e deliberativos. Mapas ou modelos do mundo são importantes suportes para deliberação. Neste trabalho as redes auto-organizáveis de Kohonen são utilizadas para mapeamento do ambiente de robótica móvel. Os resultados indicam a boa qualidade dos mapas gerados.Conclui-se que a fusão de robótica reativa e robótica deliberativa alarga o horizonte para o projeto de novas arquiteturas de controle de robôs móveis, e que o estudo dos seres vivos uma estratégia de engenharia razoável nesta questão.

Arquitetura neural cognitiva para controle inteligente de robôs móveis em labirintos dinâmicos

Marin, Luciene de Oliveira
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xx, 219 p.| il., grafs., tabs.
POR
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75.8%
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010; Este trabalho propõe uma arquitetura de controle inteligente para navegação de robôs móveis que foi resultante de uma série de construções prévias cuja evolução é descrita. A fim de prover maior flexibilidade e um menor custo computacional ao modelo de navegação proposto, foram estudadas técnicas de Inteligência Artificial, tais como, Redes Neurais Artificiais e Aprendizagem por Reforço, com o foco na questão do aprendizado em tempo de operação para ambos os níveis da arquitetura. A arquitetura final integra de maneira eficiente os níveis deliberativo e reativo, dispondo de um método de aprendizado adaptativo de mapa topológico no nível mais alto, suportado por um processo de aprendizado de mapeamento percepção ação no nível mais baixo. As implementações e resultados das simulações mostram o desenvolvimento progressivo do sistema de navegação proposto,capaz de prover a um robô móvel, com limitados recursos de sensores, memória e processamento, a habilidade de executar tarefas de navegação em labirintos do tipo T desconhecidos e modificáveis durante seu tempo de operação. Uma outra contribuição deste trabalho refere-se a uma nova descrição proposta para o dilema conhecido como "exploration versus exploitation"...

Modelagem, controle e emprego de robôs em processos de usinagem

Cruz, Felipe Barreto Campelo
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 225 p.| il., grafs., tabs.
POR
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65.85%
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010; Atualmente os robôs são majoritariamente empregados em operações que não impõem restrições ao movimento de seus efetuadores. É o caso das tarefas envolvendo manipulação de materiais, pintura e soldagem. Na presença de restrições, como nas tarefas de usinagem, seu emprego é bem reduzido, decorrente das limitações científico-tecnológicas ainda existentes. Neste caso, além de realizar um movimento com restrição, o robô aplicará uma força originada pelo corte do material. O robô deverá ser capaz de realizar a remoção do material, dentro das especificações de projeto, sem que a força aplicada ultrapasse os limites físicos da ferramenta e do robô. Buscando atender a estas exigências operacionais, desenvolve-se neste trabalho um modelo matemático de caráter inédito, representativo das forças de interação que se manifestam entre o robô e o meio, que, trabalhando em conjunto com algumas estratégias de controle pré-selecionadas, garanta o cumprimento da tarefa requisitada. O modelo matemático desenvolvido é válido para uma diversidade de ferramentas cortantes que possuam as três componentes ortogonais de força definidas no espaço cartesiano. Como exemplos destas ferramentas têm-se o rebolo...

Desenvolvimento de um sistema de controle embarcado para a equipe de futebol de robôs Araranguá Intruders

Freitas, Stefáni Antonelli Goerck de
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: 74p.
PT_BR
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TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Curso de Tecnologias da Informação e Comunicação.; Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de controle embarcado para a equipe de futebol de robôs Araranguá Intruders. O futebol de robôs possui várias categorias e uma delas é a F180. A sistemática do jogo é baseada em robôs, que estão em campo, e um compu-tador externo que envia os comandos que devem ser executados por cada robô. Nesse caso os robôs são jogadores passivos, tendo o papel apenas de agir de acordo com a ação que lhe foi enviada. Este projeto visa fazer com que os robôs tenham um comportamento mais “inteligen-te”, fazendo com que estes sejam agentes ativos dentro de campo, participando intensamente do jogo. Para isso foi necessário o desenvolvimento de um sistema embarcado que levasse em consideração não apenas informações vindas do computador técnico, mas também de sensores embarcados nos robôs que os ajudassem na percepção do ambiente. Esse sistema usou técni-cas de interrupção e de tempo real. O sistema desenvolvido permite que o robô execute ações, baseadas em dados recebidos do computador técnico e do seu próprio sistema em resposta às ativações dos sensores. O sistema embarcado foi projetado com dois níveis de controle...

Controle de robôs hidráulicos com compensação de atrito

Valdiero, Antonio Carlos
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xxix, 158 f.| il., grafs.
POR
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; Este trabalho trata do problema de controle de posição de robôs manipuladores com acionamento hidráulico. Tais robôs possuem grande potencial de aplicação nas indústrias de construção, equipamentos agrícolas, equipamentos de transporte e manuseio de materiais, equipamentos de mineração, manufatura, siderurgia, metalurgia, aviação, marinha e lazer, devido às vantagens de alta relação torque/dimensão e da flexibilidade de instalação de seus atuadores. Entretanto, existem diversas dificuldades para a obtenção de respostas precisas quando os atuadores são hidráulicos. Dentre elas, pode-se citar as dinâmicas pouco amortecidas, a não linearidade de zona morta das válvulas de controle, o atrito nas vedações dos atuadores, a obtenção dos parâmetros do sistema e, além disto, o forte acoplamento entre as dinâmicas não lineares do atuador e do braço mecânico em robôs hidráulicos. No levantamento do estado da arte de robôs hidráulicos, nota-se que os poucos controladores de robôs hidráulicos propostos na literatura atualizada não tratam de todas as dificuldades de controle. Então...

Controle servo-visual para aproximação de portas por robôs móveis equipados com duas câmeras; Visual servoing for docking of mobile robots equipped with two cameras

Bernardes, Mariana Costa
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
POR
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2009.; Classicamente, o controle servo visual é aplicado em abordagens determinísticas que fazem uso direto dos parâmetros extraídos da imagem ou que os utilizam para determinar a posição do robô no plano cartesiano e com isso calcular a ação de controle. Tais métodos, no entanto, são bastante susceptíveis a ruídos de medição e pouco tolerantes a falhas como obstrução ou perda do rastreamento das características visuais. Estes problemas poderiam ser minimizados com uma abordagem estocástica, fazendo-se uso do modelo de evolução das características visuais e de informação sensorial adicional para estimar os valores de tais parâmetros. Este trabalho busca obter uma abordagem de controle servo visual baseado em retas combinado a um processo simultâneo de reconstrução tridimensional por Filtro de Kalman Estendido. Propõe-se então um controlador para robôs móveis omnidirecionais, que utiliza um sistema binocular de câmeras como principal fonte de informação, associado a medidas de odometria fornecidas pelo robô para estimar o modelo das retas no espaço 3D. As estimativas obtidas são utilizadas no cálculo da ação de controle servo visual e com isso busca-se atenuar os problemas apresentados acima...

Aprendizado da coordenação de comportamentos primitivos para robôs móveis

Selvatici,Antonio Henrique Pinto; Costa,Anna Helena Reali
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2007 PT
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Para ter uma aplicação real, um robô móvel deve poder desempenhar sua tarefa em ambientes desconhecidos. Uma arquitetura para robôs móveis que se adapte ao meio em que o robô se encontra é então desejável. Este trabalho apresenta uma arquitetura adaptativa para robôs móveis, de nome AAREACT, que aprende como coordenar comportamentos primitivos codificados por Campos Potenciais através de Aprendizado por Reforço. A atuação da arquitetura proposta, após uma fase de aprendizado inicial, é comparada com a apresentada por uma arquitetura com coordenação fixa dos comportamentos, demonstrando melhor desempenho para diversos ambientes. Os experimentos foram realizados no simulador do robô Pioneer, da ActivMedia Robotics®. Os resultados experimentais obtidos neste trabalho apontam também a alta capacidade de adaptação da arquitetura AAREACT para um ambiente e tarefa especificos.

Robótica cognitiva: programação baseada em lógica para controle de robôs

Trevizan,Felipe Werndl; Barros,Leliane Nunes de
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2007 PT
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A área de Robótica Cognitiva tem como principal objetivo desenvolver agentes robóticos capazes de realizar funções de alto-nível, especificando o programa de controle do robô em uma linguagem de programação baseada em lógica. Desta forma, é possível declarar e verificar propriedades do agente como prova de teoremas. Além disso, uma especificação feita em uma linguagem formal pode ser executável, o que permite simular o comportamento do agente através dessa especificação. Este artigo apresenta o desenvolvimento, passo a passo, de um agente para um robô Lego® MindStorms™, usando IndiGolog - uma linguagem para especificação de agentes baseada no Cálculo de Situações. Como exemplo de aplicação, foi escolhido o problema clássico do Mundo do Wumpus para o qual a construção de um agente completo envolve a integração das seguintes técnicas de: planejamento reativo, planejamento para satisfação de metas e realização de tarefas (planejamento hierárquico), execução de ações, raciocínio com informação incompleta, geração e raciocínio hipotético sobre o estado do mundo e mudanças de crença.

Navegação de robôs utilizando curvas implícitas

Gonçalves,Vinicius Mariano; Maia,Carlos Andrey; Pereira,Guilherme Augusto Silva; Pimenta,Luciano Cunha de Araújo
Fonte: Sociedade Brasileira de Automática Publicador: Sociedade Brasileira de Automática
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/02/2010 PT
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Em diversas aplicações robóticas que incluem monitoramento, mapeamento e vigilância, robôs devem seguir caminhos fechados que podem ter formas diversas, determinadas pela aplicação. Neste artigo é proposta uma metodologia para navegação de robôs em tarefas como estas, onde o caminho do robô pode ser definido como a intercessão de cur-vas de nível de determinadas funções. Além do caminho, a lei de controle do robô também é definida por meio de um campo vetorial criado a partir destas funções. A principal contribuição deste artigo é a construção de campos vetoriais em espaços n-dimensionais. Prova-se que um robô holonômico controlado por este campo converge e circula a curva especificada. O artigo mostra ainda que o campo resultante é contínuo e pode ser modificado para manter o módulo da velocidade do robô constante, característica importante para controle de alguns robôs aéreos, como é o caso de aviões não-tripulados. Finalmente, é mostrada uma técnica numérica, baseada na soma ponderada de funções de base radial, para criação das funções que determinam o caminho a ser seguido pelo robô. Simulações realizadas com um robô móvel não-holonômico sujeito a erros de localização ilustram o potencial da técnica para a navegação de diversos tipos de robôs.

Mapa auto-organizável para controle e gerenciamento de locomoção artificial

Vieira de Santana Júnior, Orivaldo; Fausto Ribeiro Araújo, Aluizio (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
PT_BR
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Este trabalho esta situado na área de controle e gerenciamento de locomoção de robôs com membros e apresenta um novo modelo de rede neural, o STRAGIC (Gerador de Trajetórias de Estados com Inter-Conexões), bem como outros modelos de redes neurais aplicadas a este domínio do conhecimento. O STRAGIC foi projetado a partir do STRAGEN, um mapa auto-organizável de topologia variável. O STRAGIC controla a locomoção do robô por meio de uma trajetória de estados que descreve a postura do robô em intervalos regulares de tempo. Alguns ambientes de teste foram elaborados para verificar a capacidade do STRAGIC em: controlar o robô com um determinado modo de locomoção; controlar o robô a partir de dados ruidosos; controlar o robô a partir de uma base de dados com estados de diferentes trajetórias; gerenciar a transição entre modos de locomoção; e por fim extrair trajetórias de estados a partir da locomoção de um animal real. Além disso, faz um estudo de dois parâmetros importantes do STRAGEN; Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco

Navegação de robôs móveis assistivos por controle compartilhado baseado em campos vetoriais; Navigation of assistive mobile robots by shared control based on vector fields

Leonardo Rocha Olivi
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 18/11/2014 PT
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A mobilidade é uma competência humana extremamente valiosa, e pode ser perdida por diversas razões, tais como traumas na coluna vertebral, acidentes vasculares cerebrais, dentre outras. Algumas tecnologias desenvolvidas para as áreas médicas, como eletroencefalografia e eletromiografia, podem ser empregadas no desenvolvimento de Interfaces Humano-Máquina (Human-Machine Interface, ou, HMI) com o objetivo de permitir que pessoas com capacidades motoras severamente comprometidas possam comunicar e operar os mais diversos equipamentos. Assim, esses usuários podem conduzir robôs móveis por meio de uma HMI adaptada para suas capacidades motoras e cognitivas. Entretanto, essas interfaces apresentam erros na identificação da ação pretendida pelo usuário, os quais comprometem sobremaneira a experiência desse usuário na interação com o mundo exterior. Para o caso dos robôs móveis assistivos, o conceito de controle compartilhado (shared control) foi concebido para compensar as taxas de erros das HMIs, e a responsabilidade pela navegação do robô é dividida entre o usuário e um sistema supervisor automático. As abordagens mais populares na literatura comutam poucos modos de comportamentos específicos para situações individualizadas...

Estudo sobre robos de locomoção : formas construtivas, dirigibilidade e controle

Marcelo Becker
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/02/1997 PT
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o objetivo deste trabalho é estudar as formas construtivas mais viáveis para a construção de um módulo de locomoção para pessoas com deficiência fisica. Como os resultados podem ser aplicados a robôs móveis, o módulo é tratado como tal. Inicialmente é feita uma introdução às principais formas de acionamento utilizadas em robôs móveis encontradas na literatura e o estudo dos movimentos das rodas. Através. das equações dinâmicas é feita a análise de estabilidade dinâmica e de dirigibilidadepara 3 configurações básicas de robôs móveis (4 rodas, 3 rodas - 2 frontais e 3 rodas - 1 frontal), para diferentes formas de acionamentoe esterçamento.E, finalmente,são discutidas as opções de controle (convencional, nebuloso, neural e neural-nebulosos) e é apresentado o desenvolvimento de um controlador nebuloso para navegação e desvio de obstáculos; The objective of this work is to study the constructive forms more viable to build an autonomous vehicle for people with some physical deficiency. This vehicle will be called as mobile robot, because the vehicle's results can be applied to this type of robots. Initially an introduction to main driven forms applied to mobile robots and the study of tires' motions is made. Through the dynamic equations...

Formulação e implementação experimental de uma estrategia de controle em tempo real para um braço flexivel

Victor Orlando Gamarra Rosado
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 04/12/1997 PT
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65.72%
Um dos mais importantes requisitos na Robótica é a obtenção de precisão no posicionamento da extremidade livre de um manipulador. Este problema resulta ainda mais complexo quando se trata de Manipuladores flexíveis, os quais têm estruturas leves, atuadores pequenos, são rápidos e de grande alcance, e operam a altas velocidades. A flexibilidade inerente aumenta a instabilidade e reduz a precisão do sistema, motivo pelo qual toma-se necessário considerar estes efeitos na dinâmica quando o assunto é controle, exigindo assim o estudo de técnicas de controle bastante sofisticadas. Este trabalho trata especificamente da modelagem dinâmica e do controle em tempo real de um braço flexível, e a principal motivação é proporcionar um controlador simples e robusto de forma a evitar leis de controle mais complexas. Inicialmente, obtêm-se um modelo dinâmico reduzido através do método de elementos finitos e avaliam-se os efeitos da flexibilidade na performance do sistema através de simulação. Propõe-se uma estratégia de controle a qual está baseada na solução do problema de seguimento de trajetória. Esta estratégia se subdivide em dois estágios: i) Controle do modo rígido, e ii) Controle das perturbações, os quais controlam o movimento rígido e os deslocamentos...

Controlador em cascata com adaptação de parâmetros para robôs hidráulicos

Machado, Cláudio Luís D'Elia
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 216 p.| il., grafs., tabs.
POR
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010; Este trabalho trata do problema de controle de robôs hidráulicos que utilizam válvulas proporcionais direcionais com centro supercrítico realizando seguimento de trajetória de posição e tem enfoque na compensação de zona morta destas válvulas. Os robôs hidráulicos apresentam grande capacidade de carga e um grande potencial de aplicação na indústria. Isto se deve a elevada relação força/dimensão dos atuadores hidráulicos e a capacidade que possuem para responder de forma rápida aos sinais de comando. No entanto, os robôs hidráulicos oferecem algumas dificuldades ao controle. Há, por exemplo, acoplamento de dinâmicas, dificuldades da estimativa de parâmetros do modelo matemático, variação de alguns parâmetros durante a operação e comportamento não-linear provocado pelo atrito no cilindro hidráulico e pela zona morta das válvulas proporcionais direcionais de centro supercrítico. Neste trabalho, uma estratégia de controle em cascata é aplicada com objetivo de superar estas dificuldades. Esta estratégia tem como característica a divisão do modelo matemático do robô hidráulico em subsistemas e permite a aplicação de técnicas de controle não-linear para superar as dificuldades inerentes de cada subsistema. Tanto o atrito no cilindro hidráulico quanto a zona morta da válvula provocam os erros de seguimento de trajetória do robô. O atrito influi na dinâmica do movimento no subsistema mecânico que tem como entrada a força produzida no cilindro pelo subsistema hidráulico e como saída a posição angular dos elos do robô. Os erros de seguimento de posição dos elos provocados pelo atrito podem ser reduzidos através de sua compensação direta no subsistema mecânico utilizando observadores de atrito baseados em modelos dinâmicos. A zona morta retarda a abertura da válvula gerando erros significativos de seguimento de força no subsistema hidráulico. Sua compensação pode ser realizada através de uma função inversa da zona morta. Assim...