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Controle de impedância de atuadores hidráulicos para robôs com pernas e braços

Processo: 18/15472-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2020
Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Pesquisador responsável:Thiago Boaventura Cunha
Beneficiário:Thiago Boaventura Cunha
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Adriano Almeida Gonçalves Siqueira ; Daniel Varela Magalhães ; Glauco Augusto de Paula Caurin ; Marcelo Becker ; Paulo Sergio Varoto ; Vivian Suzano Medeiros
Bolsa(s) vinculada(s):24/21372-8 - Software para controle e aquisição de dados de plataformas experimentais com acionamentos hidráulicos e elétricos, BP.TT
24/15649-7 - Planejamento Online com Gêmeos Digitais para Frotas de Robôs Heterogêneos em Ambientes Mistos com Incerteza, BP.PD
24/04689-8 - Software para controle e aquisição de dados de plataformas experimentais com acionamentos hidráulicos e elétricos, BP.TT
 + mais bolsas vinculadas 23/14891-6 - Desenvolvimento e montagem de uma bancada de testes para atuadores elétricos e hidráulicos rotativos, BP.TT
23/11407-6 - Implementação e Análise de Controladores de Força e Impedância Aplicado a Robôs com Pernas, BP.MS
22/16048-1 - Certificação de controladores., BP.IC
22/05048-0 - Metodologia para escolha da impedância mecânica de um robô quadrúpede, BP.DD
22/09357-8 - Benchmarking de estabilidade e passividade em controle de impedância, BP.IC
22/06634-0 - Implementação de estratégias de controle de força e impedância para robôs com pernas e braços em aplicações de interação física., BP.TT
22/00354-6 - Montagem e desenvolvimento de uma bancada de testes para robôs quadrúpedes, BP.IC
21/09244-6 - Benchmark de controladores de impedância, BP.DD
21/03373-9 - Comparação de sistemas de atuação hidráulicos e elétricos para robótica, BP.MS
21/02113-3 - Benchmarking de sistemas de tempo-real, BP.IC
21/02839-4 - Análise da influência de modos de vibração estrutural na passividade de controladores de impedância, BP.IC
20/12730-7 - Investigação da influência de aspectos práticos no desempenho de controladores, BP.MS - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Robótica  Mecatrônica  Atuadores  Braços robóticos  Robôs autônomos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Atuadores hidráulicos | Braço Robótico | Controle de Força | Controle de Impedância | Robô quadrúpede | Robótica, Mecatrônica

Resumo

Atuadores hidráulicos possuem diversas propriedades que os fazem atrativos para aplicações com robôs móveis com braços e pernas. Entre elas, possuem densidade de potência mais elevada que atuadores elétricos, conseguindo satisfazer as demandas de força e velocidade com dispositivos mais compactos e leves, sem a necessidade de engrenagens adicionais. Ainda assim, a pesquisa dessa tecnologia aplicada à área de robótica no Brasil e praticamente inexistente, inclusive na USP. Logo, esse projeto de pesquisa tem como objetivo preencher essa lacuna e alavancar o uso tanto da hidráulica quanto de robôs com pernas e braços no estado de São Paulo e no Brasil, se encaixando assim na modalidade Jovem Pesquisadores em Centro Emergente. O foco do projeto e no controle desse tipo de atuadores em robôs, principalmente o controle de força e impedância quando em contato com o ambiente ou pessoas durante tarefas de locomoção e/ou manipulação. Diversas abordagens de controle serão implementadas em robôs hidráulicos de diferentes complexidades, incluindo um braço robótico e um robô quadrúpede. O projeto engloba ainda uma análise sistemática de características importantes para o sistema de malha fechada, como frequências de amostragem e controle, e rigidez da transmissão hidráulica. Os mesmos algoritmos serão também implementados em plataformas atuadas eletricamente para uma metódica comparação de desempenho e estabilidade, ressaltando pros e contras de cada sistema de atuação. Este projeto tem 4 anos de duração e conta também com o considerável apoio financeiro, tecnológico e intelectual de 7 parceiros internacionais e 1 nacional de grande prestígio na área. (AU)

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Publicações científicas (16)
(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)
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