Calibração cinemática de um robô paralelo 6-UPUR por meio de um sensor inercial

• Processo: 15/22790-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Mauricio Becerra Vargas
• Beneficiário: Augusto Carvajal Quinaglia
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Cinemática Calibração Atuadores Robôs Sensores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atuador Eletromecânico | Calibração Cinemática | Levenberg-Marquardt | Plataforma de Stewart | Robô paralelo | sensor inercial | Controle de Sistemas Robóticos

Resumo

Para o controle de um robô manipulador e, especificamente o controle em espaço das juntas, é necessário a transformação das coordenadas cartesianas em coordenadas das juntas por meio da cinemática inversa. A cinemática inversa depende de parâmetros geométricos do robô, como por exemplo, a posição das juntas e os comprimentos dos elos. Devido a imprecisões de fabricação, montagem, deformações, folgas, etc, o robô real apresentará variações em sua geometria comparado com o modelo nominal. Esses desvios provocam erros de acompanhamento de trajetória independente da qualidade do controlador. Portanto, o robô deve ser calibrado a fim de compensar os desvios que não foram levados em conta no modelo nominal em relação a sua estrutura real. Neste contexto, a proposta deste trabalho, consiste na concepção de um sistema experimental que permita a calibração de robôs de arquitetura paralela. O robô paralelo possui 6 graus de liberdade e é acionado por meio de seis servoatuadores lineares eletromecânicos. O método de calibração é baseado na medição da posição e orientação do robô paralelo por meio de um sensor inercial e na medição do deslocamento do atuador por meio de um sensor de posição. Para calibração dos parâmetros do robô, são adotados os algoritmos de Levenberg-Marquadt para solução de problemas de mínimos quadrados não-lineares. A função custo é determinada em função dos erros dos deslocamentos dos atuadores por meio da cinemática inversa. A avaliação do desempenho do robô será realizada quantificando a precisão estática do robô conforme normas internacionais.