Bioeconomia: Diversidade e Riqueza para o Desenvolvimento Sustentável
21 a 25 de outubro de 2019
Trabalho 11825
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia/Tecnologia |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Leonardo Alves Fagundes Júnior |
| Orientador | RODOLPHO VILELA ALVES NEVES |
| Outros membros | Lucas Jonys Ribeiro Silva, TARCISIO DE ASSUNCAO PIZZIOLO |
| Título | Modelagem matemática e controle dinâmico de uma perna robótica de três graus de liberdade: uma comparação entre o controle clássico e os controladores fuzzy |
| Resumo | Desde os primórdios do surgimento da robótica e, especialmente, com o surgimento dos robôs industriais na década de 50, os mecanismos robóticos têm assumido um importante papel no campo da automação, tornando-se extremamente úteis em atividades repetitivas, ou onde a ação humana é inviável. Especificamente, o desenvolvimento de robôs quadrúpedes busca a elaboração de projetos que permitam uma locomoção estável dinamicamente. A procura por soluções de problemas de estabilidade, técnicas de andadura e controle são continuamente desenvolvidos na literatura, especialmente na indústria. Para diversas aplicações, torna-se necessário o correto posicionamento da perna do robô em uma dada posição, o que pode ser alcançado por um método contínuo de controle. Para isso, necessita-se de um sistema de controle capaz de converter as coordenadas de posição e velocidade em um torque para o motor de suas juntas, por meio da definição de uma curva contínua, parametrizada no tempo, que permita obter as posições desejadas. É evidente que há a necessidade não de apenas satisfazer as especificações requeridas, mas também garantir a estabilidade dinâmica e de posição do modelo, dado que a instabilidade pode trazer um comportamento inadequado ou imprevisível dos manipuladores que, em casos críticos, pode danificar o mecanismo robótico. Um controlador PID é usualmente aplicado, mas exige que os parâmetros do sistema não sejam alterados ao longo do tempo, o que poucas vezes é verificado. Este trabalho apresenta como contribuição propostas de controladores a partir da lógica fuzzy para controle de posição do mecanismo proposto. Este fundamenta-se como uma proposta de uma malha de controle de velocidade e posição para um mecanismo de três graus de liberdade utilizando lógica fuzzy. As entradas foram definidas, a partir da análise do problema, como sendo o erro estático e a derivada instantânea do mesmo. Comparações analítica e prática dos controladores fuzzy desenvolvidos com aqueles obtidos a partir da teoria de controle clássico são realizadas avaliando-se critérios de estabilidade da resposta da malha de controle, análise de rejeição de distúrbio, tempo de subida, sobre sinal do sinal da resposta, tempo de estabilização, e erro em regime permanente. Desenvolveu-se os seguintes tipos de controladores: fuzzy PD, fuzzy PIncremental, fuzzy PD+I. Para tal, realizou-se pesquisas a respeito dos controladores já propostos e estabelecidos, buscando a elaboração de um modelo teórico e desenvolvimento das funções de pertinência e regras de inferência do mecanismo. Com os dados da análise estrutural e física do mecanismo de perna robótica, trajetórias foram simuladas, sendo analisado a distribuição de torque, estabilidade e variação angular das juntas |
| Palavras-chave | Robótica móvel, Controle não-linear, Manipuladores. |
| Forma de apresentação..... | Oral |