Controle de manipuladores paralelos planos com elos flexíveis

• Processo: 18/22760-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Maira Martins da Silva
• Beneficiário: Fernanda Thaís Colombo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/23004-8 - Entendendo o papel da flexibilidade em manipuladores robóticos: um estudo de caso de um robô paralelo acionado por cabos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Mecatrônica Manipuladores mecânicos Retroalimentação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle de vibrações | Estratégias de Controle no Espaço da Tarefa | Manipuladores Paralelos | Sistemas Multicorpos com Elos Flexíveis | Mecatrônica

Resumo

Projetos de manipuladores de alto desempenho dinâmico requerem não somente uma escolha adequada da arquitetura cinemática, mas também a redução da inércia e o uso de estratégias de controle mais avançadas. Apesar dos manipuladores paralelos apresentarem alta capacidade dinâmica, a complexidade de seus sistemas de controle ainda impõe uma dificuldade técnica para o seu uso. Essa complexidade surge devido à falta de uma medição direta da posição do efetuador do manipulador. Isso pode ser ainda mais crítico se os manipuladores em estudo estiverem sujeitos a vibrações devido à flexibilidade de seus componentes. Nesse projeto, alternativas para o controle da posição do efetuador de um manipulador planar paralelo com elos flexíveis serão investigadas. Para isso, propõe-se a estimativa do espaço da tarefa através de medidas indiretas e fusão sensorial. Além disso, o projeto e implementação de três estratégias de controle no espaço da tarefa em retroalimentação serão realizados. As estratégias de controle a serem investigadas são: (1) PID no espaço da tarefa com atuação nos motores; (2) PID no espaço da tarefa com atuação nos motores e retroalimentação negativa de velocidade nos MFCs; (3) controle em retroalimentação baseado em modelo de controle preditivo com atuação nos motores e nos MFCs. Espera-se com esse projeto, a proposta de alternativas para estratégias de controle de manipuladores de alto desempenho dinâmico. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

COLOMBO, FERNANDA THAIS; DA SILVA, MAIRA MARTINS. Deriving suitable models for model-based control design of a parallel manipulator with flexible components. JOURNAL OF VIBRATION AND CONTROL, v. N/A, p. 13-pg., 2022-11-25. (18/22760-0, 18/21336-0)

COLOMBO, FERNANDA THAIS; SILVA, MAIRA MARTINS DA. Two hybrid model-based control strategies for a flexible parallel planar manipulator. CONTROL ENGINEERING PRACTICE, v. 127, p. 9-pg., 2022-08-12. (18/22760-0, 18/21336-0)

DE CARVALHO FONTES, JOAO VITOR; COLOMBO, FERNANDA THAIS; FLORO DA SILVA, NATASSYA BARLATE; DA SILVA, MAIRA MARTINS. Model-based joint and task space control strategies for a kinematically redundant parallel manipulator. ROBOTICA, v. 40, n. 5, p. 17-pg., 2022-05-01. (18/22760-0, 18/21336-0)

COLOMBO, FERNANDA THAIS; DA SILVA, MAIRA MARTINS. A comparison between gain-scheduling linear quadratic regulator and model predictive control for a manipulator with flexible components. PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART I-JOURNAL OF SYSTEMS AND CONTROL ENGINEERING, v. 236, n. 7, p. 9-pg., 2022-04-05. (18/22760-0, 18/21336-0)