Montagem e controle H∞ não linear de manipuladores espaciais com base flutuante (2012)
- Authors:
- Autor USP: PAZELLI, TATIANA DE FIGUEIREDO PEREIRA ALVES TAVEIRA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEL
- Subjects: ROBÓTICA; MANIPULADORES; REDES NEURAIS
- Language: Português
- Abstract: Robôs manipuladores espaciais serão aplicados, em um futuro próximo, em serviços de resgate e manutenção de naves e satélites em órbita. O estudo e o desenvolvimento de controladores para esse tipo de sistema é fundamental para que essas aplicações se tornem realidade. Nesta tese, uma plataforma experimental é construída para possibiltar a avaliação comportamental desse tipo de sistema. Baseada em um módulo de flutuação por colchões de ar, é composta por uma base livre, elos conectados por juntas e efetuadores. Duas possibilidades de flutuação foram definidas para tornar a estrutura mais versátil, a primeira utiliza uma câmara de ar na mesa de apoio e a segunda utiliza câmaras de ar na base e em cada junta do robô. Sua estrutura mecânica modular permite diversas configuarações, com um ou dois braços compostos por elos rígidos ou flexíveis. Toda a eletrônica de comando e a alimentação dos componentes do robô são alocadas em sua base flutuante, baseando a comunicação do sistema com o computador remoto em um padrão de comunicação sem fio. O software de controle, desenvolvido em Matlab e residente no computador remoto, apresenta uma interface amigável e intuitiva, possibilitando a utilização tanto do UARM como do robô de base livre flutuante para testes simulados e experimentais de sistemas de controle. A principal característica dos manipuladores espaciais é o acoplamento dinâmico entre a base e o braço robótico. A fim de evitar as complicações envolvidas no mapeamento cinemático desses sistemas, o problema de acompanhamneto de trajetória é formulado diretamente no espaço da tarefa. Assim as posições do efetuador do manipulador são diretamente controladas. O equacionamento dinâmico do manipulador de base livre flutuanteé descrito a partir do conceito do Manipulador Dinamicamente Equivalente. Propõe-se uma solução de controle adaptativo robusto baseado no critérioH∞ para lidar com o problema de acompanhamento de trajetória sujeito a incerteza no modelo e controlador H∞ não linear, compondo diferentes técnicas desenvolvidas de acordo com o conhecimento e a disponibilidade do modelo do robô para o controlador. A análise de resultados de simulação e de experimentos realizados no UARM mostraram a aplicabilidade dos métodos, assim como sua capacidade de robustez. Gráficos ilustraram o procedimento do acompanhamento de trajetória realizado pelo efetuador do manipulador espacial identificando a ação das leis de controle propostas. Uma comparação numérica entre as estratégias foi estabelecida por índices de desempenho relacionados ao consumo de energia e ao erro de acompanhamento.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2012
- Data da defesa: 13.01.2012
-
ABNT
PAZELLI, Tatiana de Figuereido Pereira Alves Taveira. Montagem e controle H∞ não linear de manipuladores espaciais com base flutuante. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-14022012-101404/. Acesso em: 27 dez. 2025. -
APA
Pazelli, T. de F. P. A. T. (2012). Montagem e controle H∞ não linear de manipuladores espaciais com base flutuante (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-14022012-101404/ -
NLM
Pazelli T de FPAT. Montagem e controle H∞ não linear de manipuladores espaciais com base flutuante [Internet]. 2012 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-14022012-101404/ -
Vancouver
Pazelli T de FPAT. Montagem e controle H∞ não linear de manipuladores espaciais com base flutuante [Internet]. 2012 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-14022012-101404/
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