Modelagem e controle ótimo de um robô quadrúpede (2011)
- Authors:
- Autor USP: POTTS, ALAIN SEGUNDO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PTC
- Subjects: CINEMÁTICA (MODELAGEM); DINÂMICA (MODELAGEM); ROBÔS; CONTROLE ÓTIMO
- Language: Português
- Abstract: O presente trabalho visa à modelagem e ao controle ótimo de um robô quadrúpede autônomo. Devido a variações na topologia e nos graus de liberdade do robô ao longo do seu movimento, duas abordagens diferentes de modelagem foram consideradas: na primeira, foi considerado o robô com pelo menos duas pernas suportando seu corpo ou plataforma e, na segunda, considerou-se o modelo de uma perna no ar. Em ambos os casos, apresentou-se a solução dos problemas cinemáticos de posição direta e inversa por meio da parametrização de Denavit-Hartenberg. Analisaram-se também os problemas cinemáticos de velocidade e suas singularidades através da Matriz Jacobiana, e ainda obtiveram-se os modelos dinâmicos do sistema utilizando-se o Principio do Trabalho Virtual e o método iterativo de Newton-Euler para a plataforma e as pernas, respectivamente. A partir destes modelos dinâmicos, desenvolveu-se um algoritmo de otimização das perdas de energia elétrica dos motores das juntas. Neste sentido, utilizou-se a estratégia do controle independente por junta. Estratégia esta que, junto com a discretização no tempo do modelo do sistema, permitiu transformar o problema inicial de otimização para cada junta em outro de Programação Quadrática bem mais simples de ser resolvido. Depois de resolver estes problemas, para levar em conta as interações entre as dinâmicas das várias juntas, procedeu-se à busca de um ponto fixo ou mínimo global que caracterizasse a energia total gasta no movimento do sistema. Finalmente, realizada a demonstração e a análise de convergência do algoritmo, este foi testado no controle do gait do robô Kamambaré. Como resultado do teste, observou-se o bom desempenho da formulação e a viabilidade de sua implementação em sistemas reais.
- Imprenta:
- Data da defesa: 11.11.2011
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ABNT
SEGUNDO POTTS, Alain. Modelagem e controle ótimo de um robô quadrúpede. 2011. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-07032012-135641/. Acesso em: 11 out. 2024. -
APA
Segundo Potts, A. (2011). Modelagem e controle ótimo de um robô quadrúpede (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-07032012-135641/ -
NLM
Segundo Potts A. Modelagem e controle ótimo de um robô quadrúpede [Internet]. 2011 ;[citado 2024 out. 11 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-07032012-135641/ -
Vancouver
Segundo Potts A. Modelagem e controle ótimo de um robô quadrúpede [Internet]. 2011 ;[citado 2024 out. 11 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-07032012-135641/
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