Síntese de movimentos em tempo real para tarefas dinâmicas de montagem de precisão utilizando robôs

Resumo

Este trabalho destina-se à análise de ferramentas contemporâneas de planejamento, controle, modelagem, simulação e experimentação de robôs, necessárias e suficientes para permitir que um sistema robótico realize a montagem de estruturas aeronáuticas complexas, levando em consideração o estabelecimento de contato e a presença de atrito com as superfícies de trabalho. A modelagem e simulação de sistemas robóticos serão tratados com uma abordagem de dinâmica de sistemas multicorpos, área que tem rejuvenescido e se transformado pelo uso e avanço dos novos hardwares computacionais, além da implementação de novas estratégias de software. Adotaremos como tarefa exemplo a montagem de colares roscados utilizados em fuselagem de aviões para fixação das estruturas. A montagem deste tipo de elementos de fixação mecânica é realizada atualmente de forma manual na indústria aeronáutica, uma vez que a variedade de condições de operação impõe desafios não triviais quanto à estabilidade do processo de controle e também quanto à capacidade de se gerar sequências de comandos (planejamento) eficientes para o cumprimento das tarefas. As abordagens a serem investigadas combinam programação dinâmica com controle preditivo baseado em modelos, bem como interpretações atuais da modelagem de contatos, como, por exemplo, problemas de complementaridade linear e não linear. Do ponto de vista de validação das propostas, pretende-se testar a capacidade e a complexidade dos algoritmos simulados através de sua implementação experimental em um cenário simplificado, formado por um conjunto robô industrial e robô científico de arquitetura aberta. (AU)