Implementação de estratégias de controle de força e impedância para robôs com pernas e braços em aplicações de interação física.

• Processo: 22/06634-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Thiago Boaventura Cunha
• Beneficiário: Felix Mauricio Escalante Ortega
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/15472-9 - Controle de impedância de atuadores hidráulicos para robôs com pernas e braços, AP.JP
• Assunto(s): Mecatrônica Robótica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle de Força | Controle de Impedância | Mecatrônica | Robótica | Robótica

Resumo

Técnicas de controle de força e impedância de dispositivos robóticos são usadas em tarefas de interação física e têm sido, cada vez mais, objeto de estudo na área de controle e robótica. Nesse tipo de aplicações, o robô experimenta constantemente intercâmbio de energia com o ambiente e/ou usuário, sendo que controladores mais simples são insuficientes para atingir métricas adequadas de desempenho para uma tarefa específica. Adicionalmente, a dinâmica da interação é muitas vezes desconhecida e sujeita às mudanças abruptas de comportamento devido a entradas exógenas e/ou variações inesperadas dos parâmetros internos do modelo. Em suma, diversos aspectos fazem com que a implementação de controladores de interação física, foco do projeto Jovem Pesquisador (JP) em questão, não sejam triviais. Além disso, muitos dos resultados esperados no projeto JP são experimentais, envolvendo uma grande gama de protótipos robóticos, como um manipulador e uma perna hidráulica assim como um robô exoesqueleto e robô quadrúpede acionados eletricamente. E, como sabe-se, tais protótipos robóticos avançados demandam grande dedicação e experiência para fazê-los funcionar de maneira adequada e também para mantê-los funcionando. Dessa forma, o trabalho a ser desenvolvido pelo bolsista de Treinamento Técnico (TT) dessa proposta será de suma importância e inclui 2 pontos principais: 1) dar suporte técnico e científico aos 12 membros atuais do grupo do Pesquisador Principal (PP), auxiliando na implementação de estratégias de controle de força e impedância; e 2) buscar melhorias no projeto dos controladores, considerando, por exemplo, características intrínsecas das condições do ambiente de interação, deixando-os mais robustos para uma interação física mais eficiente e segura com o ambiente ou usuário.

Publicações científicas

(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)

MORENO, JOSE Y.; ESCALANTE, FELIX M.; BOAVENTURA, THIAGO; TERRA, MARCO H.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.; IEEE. ReRobApp: A modular and open-source software framework for robotic rehabilitation and human-robot interaction. 2022 9TH IEEE RAS/EMBS INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMEDICAL ROBOTICS AND BIOMECHATRONICS (BIOROB 2022), v. N/A, p. 6-pg., 2022-01-01. (13/14756-0, 19/05937-7, 22/06634-0, 18/15472-9)

ESCALANTE, FELIX M.; DOS SANTOS, LEONARDO F.; MORENO, YECID; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.; TERRA, MARCO H.; BOAVENTURA, THIAGO. Markovian Transparency Control of an Exoskeleton Robot. IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS, v. 8, n. 2, p. 8-pg., 2023-02-01. (19/05937-7, 21/09244-6, 18/15472-9, 22/06634-0)