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Controle de impedância de atuadores hidráulicos para robôs com pernas e braços

Processo: 18/15472-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de fevereiro de 2020 - 31 de janeiro de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Pesquisador responsável:Thiago Boaventura Cunha
Beneficiário:Thiago Boaventura Cunha
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:Adriano Almeida Gonçalves Siqueira ; Daniel Varela Magalhães ; Glauco Augusto de Paula Caurin ; Paulo Sergio Varoto
Assunto(s):Robótica  Mecatrônica  Atuadores  Braços robóticos  Robôs autônomos 

Resumo

Atuadores hidráulicos possuem diversas propriedades que os fazem atrativos para aplicações com robôs móveis com braços e pernas. Entre elas, possuem densidade de potência mais elevada que atuadores elétricos, conseguindo satisfazer as demandas de força e velocidade com dispositivos mais compactos e leves, sem a necessidade de engrenagens adicionais. Ainda assim, a pesquisa dessa tecnologia aplicada à área de robótica no Brasil e praticamente inexistente, inclusive na USP. Logo, esse projeto de pesquisa tem como objetivo preencher essa lacuna e alavancar o uso tanto da hidráulica quanto de robôs com pernas e braços no estado de São Paulo e no Brasil, se encaixando assim na modalidade Jovem Pesquisadores em Centro Emergente. O foco do projeto e no controle desse tipo de atuadores em robôs, principalmente o controle de força e impedância quando em contato com o ambiente ou pessoas durante tarefas de locomoção e/ou manipulação. Diversas abordagens de controle serão implementadas em robôs hidráulicos de diferentes complexidades, incluindo um braço robótico e um robô quadrúpede. O projeto engloba ainda uma análise sistemática de características importantes para o sistema de malha fechada, como frequências de amostragem e controle, e rigidez da transmissão hidráulica. Os mesmos algoritmos serão também implementados em plataformas atuadas eletricamente para uma metódica comparação de desempenho e estabilidade, ressaltando pros e contras de cada sistema de atuação. Este projeto tem 4 anos de duração e conta também com o considerável apoio financeiro, tecnológico e intelectual de 7 parceiros internacionais e 1 nacional de grande prestígio na área. (AU)