Dinâmica de manipuladores robóticos com juntas flexíveis: uma abordagem via metodologia modular de modelagem e controle por modos deslizantes. (2023)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, ARTHUR HORN DOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: MODELOS MATEMÁTICOS; DINÂMICA; MANIPULADORES MECÂNICOS; ROBÓTICA
- Language: Português
- Abstract: O projeto de manipuladores eficientes e de baixo peso é uma necessidade emergente de engenharia. O uso de modelos matemáticos que representem a dinâmica complexa destes manipuladores se torna indispensável tanto na fase de projeto mecânico como no projeto de controle. O presente trabalho aborda as principais técnicas de modelagem matemática de manipuladores robóticos de juntas flexíveis, analisando suas características e suas particularidades, visando a eficiência para se obter equações diferenciais do movimento. É especialmente destacada a influência do uso de modelo matemático com coordenadas redundantes na obtenção de uma lei de controle não linear por modos deslizantes. Mais especificamente, a Metodologia Modular de Modelagem (MMM) proposta por Orsino (2016). A MMM tem como ponto de partida para a dedução de equações de movimento, alguns modelos matemáticos já previamente conhecidos de subsistemas e as correspondentes equações vinculares. Os algoritmos propostos baseiam-se em recursões de operadores de projeção para a imposição a posteriori de vínculos (sem a necessidade de definir multiplicadores indeterminados de Lagrange), de acordo com uma hierarquia definida pelo próprio usuário para a montagem do modelo a partir de seus subsistemas. Em relação a obtenção do modelo matemático de sistemas mecânicos com muitos graus de liberdade, a MMM mostra suas vantagens quando comparada a abordagens convencionais, nas quais tipicamente se depara com a grande complexidade de se expressar os modelos em função de um conjunto mínimo de variáveis ou com a inconveniência de se utilizar multiplicadores indeterminados sempre que se deseja introduzir variáveis redundantes. No que se refere a estimativa de estados aumentados que incluem acelerações generalizadas e suasderivadas temporais, o presente trabalho utiliza-se do filtro de Kalman estendido, conforme exposto por Badamchizadeh, Hassanzadeh e Fallah (2010).
- Imprenta:
- Data da defesa: 05.05.2023
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ABNT
SANTOS, Arthur Horn dos. Dinâmica de manipuladores robóticos com juntas flexíveis: uma abordagem via metodologia modular de modelagem e controle por modos deslizantes. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-13122023-093754/. Acesso em: 18 maio 2025. -
APA
Santos, A. H. dos. (2023). Dinâmica de manipuladores robóticos com juntas flexíveis: uma abordagem via metodologia modular de modelagem e controle por modos deslizantes. (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-13122023-093754/ -
NLM
Santos AH dos. Dinâmica de manipuladores robóticos com juntas flexíveis: uma abordagem via metodologia modular de modelagem e controle por modos deslizantes. [Internet]. 2023 ;[citado 2025 maio 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-13122023-093754/ -
Vancouver
Santos AH dos. Dinâmica de manipuladores robóticos com juntas flexíveis: uma abordagem via metodologia modular de modelagem e controle por modos deslizantes. [Internet]. 2023 ;[citado 2025 maio 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-13122023-093754/
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