Projeto e avaliação de controladores robustos para o controle de impedância em atuadores hidráulicos com acumuladores

• Processo: 25/03051-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Hélio Jacinto da Cruz Neto
• Beneficiário: André Araújo Fernandes
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Controle robusto Controle
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acumuladores hidráulicos | Atuadores hidráulicos | Controle de Impedância | Controle Robusto | Controle

Resumo

A robótica móvel desempenha um papel crucial no avanço tecnológico, com robôs cada vez mais empregados em tarefas desafiadoras. Muitas dessas aplicações exigem interação com o ambiente, como inspeção, processos industriais, além da cooperação com humanos. Nesses casos, é ideal que o robô possua um comportamento complacente, garantindo uma interação segura e eficaz. O controle de impedância é uma abordagem fundamental para modular essa interação. No entanto, em robôs com atuadores hidráulicos, sua implementação apresenta desafios adicionais devido à dinâmica não linear e às incertezas inerentes a esses sistemas. Este projeto visa desenvolver e avaliar estratégias para viabilizar a aplicação eficiente do controle de impedância em atuadores hidráulicos, mitigando essas dificuldades. Duas abordagens serão investigadas: controle robusto e acumuladores hidráulicos. A primeira visa garantir desempenho e estabilidade na presença de incertezas ao nível da malha de impedância. A segunda deve atenuar mudanças bruscas nos sinais de pressão, potencialmente auxiliando no desempenho do controle. A avaliação destas abordagens consistirá em sua implementação numérica e experimental. Na avaliação numérica, o modelo e os controladores serão implementados em ambiente MATLAB/Simulink, enquanto a avaliação experimental será conduzida na bancada de testes com atuadores hidráulicos do laboratório de robôs com pernas da EESC-USP. A comparação entre casos com e sem as abordagens propostas permitirá uma análise de seu impacto no desempenho dos controladores. Espera-se que este estudo contribua para o aprimoramento do controle de impedância em sistemas hidráulicos, ampliando sua aplicabilidade em robôs móveis.