Tese

Controle de um manipulador planar paralelo com redundância cinemática (2019)

• Authors:
  • Fontes, João Vitor de Carvalho
  • Silva, Maíra Martins da (Orientador)
• Autor USP: FONTES, JOÃO VITOR DE CARVALHO - EESC
• Unidade: EESC
• Sigla do Departamento: SEM
• Subjects: MANIPULADORES; CINEMÁTICA; CONTROLE (TEORIA DE SISTEMAS E CONTROLE)
• Keywords: Controle; Manipulador paralelo; Redundância cinemática; Desempenho dinânico
• Language: Português
• Abstract: Manipuladores paralelos são aqueles que possuem mais de uma cadeia cinemática que liga a base ao efetuador final. Esta característica proporciona vantagens sobre os manipuladores em série, como maior robustez, maior carga útil e maior velocidade. Por outro lado, as singularidades presentes nos mauipuladores paralelos diminuem a área de trabalho prejudicando o desempenho dos mesmos. Uma técnica para evitar as singularidades é a redundância cinemática, que consiste em adicionar atuadores às cadeias cinemáticas possibilitando a reconfiguração do manipulador. Além disso, a redundância cinemática pode melhorar também a rigidez, a robustez, a precisão do sistema, entre outras características, provando ser uma boa alternativa para melhorar o desempenho de manipuladores. Entretanto, alguns dos problemas encontrados em manipuladores paralelos com níveis de redundância altos são os modelos com dinâmica acoplada, que dificultam a implementação de simulações, e o controle ainda mais complexo do que manipuladores paralelos não redundantes. Portanto, esta tese apresenta um estudo sobre o controle de um manipulador paralelo versátil redundante e o impacto dos níveis de redundância cinemática sobre seu desempenho dinâmico. O protótipo consiste de um manipulador paralelo planar atuado por três motores rotacionais e três guias lineares acionadas por motores rotacionais. O acionamento ou não do movimento da guia linear define a redundância do sistema garantindo a versatilidade do protótipo, que pode apresentar de nenhum a três níveis de redundância cinemática. Essa variação permite a avaliação do impacto de diferentes níveis de redundância cinemática no manipulador. Além disso, dois controles baseados no modelo do manipulador, o controle torque calculado e o controle com linearização por retroalimentação, foram implementados para minimizar o impacto da dinâmica acoplada e não linearidades.Estes controles foram comparados com um controle tradicional como referência de comparação. Os resultados demonstraram que o desempenho do manipulador é melhorado utilizando três níveis de redundância e o controle torque calculado em termos de erro de posição e torques executados.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2019
• Data da defesa: 01.03.2019


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How to cite

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• ABNT

  FONTES, João Vitor de Carvalho. Controle de um manipulador planar paralelo com redundância cinemática. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-22052019-152125/. Acesso em: 24 abr. 2024.

• APA

  Fontes, J. V. de C. (2019). Controle de um manipulador planar paralelo com redundância cinemática (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-22052019-152125/

• NLM

  Fontes JV de C. Controle de um manipulador planar paralelo com redundância cinemática [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-22052019-152125/

• Vancouver

  Fontes JV de C. Controle de um manipulador planar paralelo com redundância cinemática [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-22052019-152125/

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