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Entendendo o papel da flexibilidade em manipuladores robóticos: um estudo de caso de um robô paralelo acionado por cabos

Processo: 19/23004-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 16 de novembro de 2020
Vigência (Término): 15 de novembro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Pesquisador responsável:Maira Martins da Silva
Beneficiário:Fernanda Thaís Colombo
Supervisor no Exterior: Marc Gouttefarde
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Laboratoire d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM), França  
Vinculado à bolsa:18/22760-0 - Controle de manipuladores paralelos planos com elos flexíveis, BP.DR

Resumo

Recentemente, 'soft robots', feitos de materiais elásticos, têm sido cada vez mais utilizados em ambientes não estruturados. Os desafios de trabalhar com componentes flexíveis surgem desde o design do sistema a sua instrumentação e controle. Manipuladores paralelos ('Parallel kinematic machines' - PKMs) apresentam alta resposta dinâmica e eficiência energética, e especialmente os robôs paralelos acionados por cabo ('Cable-driven parallel robots' - CDPRs) apresentam alta carga e área de trabalho. Para lidar com a falta de uma medição direta da pose (posição e orientação) do end-effector de tais manipuladores, estratégias de controle baseadas na servovisão foram implementadas na EESC-USP e LIRMM-França. Ambos os manipuladores podem se beneficiar da aplicação de técnicas de fusão sensorial, que combinam os dados de vários sensores instalados no sistema para enriquecer a estimativa da pose do end-effector. Isso pode ser mais crítico se os manipuladores em estudo estiverem sujeitos a vibrações devido à flexibilidade de seus componentes. Além disso, uma estimativa mais precisa das forças dos cabos que atuam na plataforma móvel de um CDPR pode ser obtida a partir da modelagem do atrito entre os cabos e as polias. Neste projeto de pesquisa, serão analisadas técnicas de fusão sensorial e modelos de atrito para obter uma posição mais precisa da plataforma móvel de um CDPR disponível na LIRMM-França. Entre os resultados esperados, é possível destacar as contribuições relacionadas à instrumentação e controle de PKMs com componentes flexíveis.