Simulação do comportamento de materiais altamente deformáveis no revestimento de mãos robóticas

• Processo: 10/06877-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Adriano Almeida Gonçalves Siqueira
• Beneficiário: Augusto Hirao Shigueoka
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Robótica Navegação de robôs
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Long Element Method | Manipulação Robotica | Modelagem de Contato | Simulação | Engenharia Mecatrônica

Resumo

Este projeto de iniciação científica propõe a simulação do comportamento de um material deformável utilizado no revestimento de uma mão robótica. O método utilizado para calcular as deformações será o Método dos Elementos Longos (Long Elements Method ou LEM), que discretiza um corpo em diversos elementos de barra elástica. Como se trata de um método relativamente novo, seus pesquisadores apenas o aplicaram em corpos mais simples, como esferas, barras e cubos. Para sua aplicação em manipuladores robóticos, uma mão humanoide seria muito difícil de se representar, pois além da forma complexa, precisaríamos incluir uma técnica que facilite a movimentação. Torna-se mais conveniente então dividir a estrutura em corpos menores e mais simples, como elipsoides, cilindros e blocos, com a teoria de mecanismos desenvolvida para a robótica responsável pela coesão e movimentação desses vários subelementos. Pretende-se criar primeiramente o algoritmo do LEM, que será responsável por determinar as alterações dimensionais; em seguida, o mecanismo de corpo rígido da mão robótica, correspondente a um esqueleto; por final, integrar ambos para simular uma mão robótica. Não se pretende criar cada uma das estruturas deformáveis da mão robótica; em vez disso, o método as importará através do formato de arquivo STL. Esse arquivo descreve um sólido em diversos triângulos, o que facilita a aplicação do LEM ao receber um sólido previamente discretizado. O algoritmo do LEM será escrito na linguagem C++, com auxílio da API OpenGL para exibir os resultados em uma estrutura deformada. (AU)