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Arquitetura de controle de movimento para um robô móvel sobre rodas visando otimização energética (2018)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SERRALHEIRO, WERTHER ALEXANDRE DE OLIVEIRA - EP
  • USP Schools: EP
  • Subjects: ROBÔS; MECATRÔNICA; OTIMIZAÇÃO CONVEXA
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho apresenta uma arquitetura de controle de movimento entre duas posturas distintas para um robô móvel sob rodas com acionamento diferencial em um ambiente estruturado e livre de obstáculos. O conceito clássico de eficiência foi utilizado para a definição das estratégias de controle: um robô se movimenta de forma eficiente quando realiza a tarefa determinada no menor tempo e utilizando menor quantidade energética. A arquitetura proposta é um recorte do modelo de Controle Hierárquico Aninhado (NHC), composto por três níveis de abstração: (i) Planejamento de Caminho, (ii) Planejamento de Trajetória e (iii) Rastreamento de Trajetória. O Planejamento de Caminho proposto suaviza uma geodésica Dubins - o caminho mais eficiente - por uma Spline Grampeada para que este caminho seja definido por uma curva duplamente diferenciável. Uma transformação do espaço de configuração do robô é realizada. O Planejamento de Trajetória é um problema de otimização convexa na forma de Programação Cônica de Segunda Ordem, cujo objetivo é uma função ponderada entre tempo e energia. Como o tempo de percurso e a energia total consumida pelo robô possui uma relação hiperbólica, um algoritmo de sintonia do coeficiente de ponderação entre estas grandezas é proposta. Por fim, um Rastreador de Trajetória de dupla malha baseado em linearização entrada-saída e controle PID é proposto, e obteve resultados satisfatórios no rastreamento do caminho pelo robô.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 05.03.2018
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      SERRALHEIRO, Werther Alexandre de Oliveira; MARUYAMA, Newton. Arquitetura de controle de movimento para um robô móvel sobre rodas visando otimização energética. 2018.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-23052018-095322/pt-br.php >.
    • APA

      Serralheiro, W. A. de O., & Maruyama, N. (2018). Arquitetura de controle de movimento para um robô móvel sobre rodas visando otimização energética. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-23052018-095322/pt-br.php
    • NLM

      Serralheiro WA de O, Maruyama N. Arquitetura de controle de movimento para um robô móvel sobre rodas visando otimização energética [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-23052018-095322/pt-br.php
    • Vancouver

      Serralheiro WA de O, Maruyama N. Arquitetura de controle de movimento para um robô móvel sobre rodas visando otimização energética [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-23052018-095322/pt-br.php

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