Simulador para modelagem e calibração de robôs industriais

AUTOR(ES)

Benedito Aloisio Nunes Campos

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O presente trabalho tem como objetivo a construção de um protótipo de simulador para modelagem e calibração de robôs industriais, que seja robusto e didático, no sentido de subsidiar, em futuros trabalhos, o planejamento de suas trajetórias, programadas "off-line". A programação off-line oferece grande ganho de produtividade nos robôs industriais, uma vez em que o robô não precisa parar seu serviço em uma célula de manufatura, enquanto é programado. No entanto é necessário que seu modelo nominal esteja calibrado em relação a sua estrutura real, para que não ocorram desvios de posição e da trajetória desejada durante sua operação. Apesar de apresentados métodos gerais para a modelagem e calibração, o enfoque básico deste trabalho ocorre nos robôs industriais de juntas rotativas com graus de liberdade menores ou iguais a seis. A modelagem cinemática obedece às notações de Denavit Hartemberg, quando se tratam juntas ortogonais, e de Hayati, quando as mesmas são paralelas. As mudanças de referencial que ocorrem em cada elo do braço industrial, são obtidas a partir da multiplicação das consecutivas matrizes correspondentes às transformações homogêneas de uma junta para a próxima. Para calibração dos parâmetros do robô são adotados os algorítmos de Levenberg e Marquadt para solução de problemas de mínimos quadrados não-lineares. Esta solução se mostrou muito robusta e com baixo custo computacional, uma vez em que tem sua convergência bem mais rápida que os "Quasi-Newton Methods", que já foram muito usados na resolução de problemas similares. De posse dos valores calibrados dos parâmetros do robô, o seu modelo é refeito e um simulador de geração de trajetória pode ser implementado. Os algoritmos foram desenvolvidos no ambiente Matlab e Simulink. Esta escolha deve-se em grande parte pela capacidade didática que este ambiente tem, facilitando a futuros leitores deste trabalho a análise, reprodução e adequação do mesmo ás suas próprias necessidades.

ASSUNTO(S)

mecatrônica engenharia mecanica robôs industriais calibração engenharia mecânica

Documentos Relacionados

• Projeto e desenvolvimento de um sistema de calibração e medida de precisão para robos industriais
• Desenvolvimento e calibração de um simulador de chuvas para estudos hidrológicos
• Implementação experimental de um supervisor de controle para robos industriais
• Proposta de implementação de um sistema de controle didatico baseado na modelagem dinamica de robos industriais
• Projeto e desenvolvimento de um controlador logico programavel flexivel para controle de manipuladores e robos industriais