Dinâmica e controle de movimento de corpo rígido de um manipulador robótico rígido/flexivel

• Autor(a) principal: Cássio Fabian Sarquis de Campos
• Data de Publicação: 2001
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1913/2005/04.25.17.10

Este trabalho apresenta um estudo da dinâmica e controle do movimento de corpo rígido de um manipulador robótico. O modelo do manipulador, constituído de um mecanismo com dois elos flexíveis conectados por juntas que não sofrem deformações, foi obtido através da Formulação de Lagrange e do Método dos Modos Admitidos. Para efeito de comparação, são desenvolvidos dois outros modelos para o manipulador sob as mesmas condições: um com dois elos rígidos e outro com apenas o segundo elo flexível. Ressalta-se o fato de que, durante este estudo nenhuma linearização foi usada, tratando assim o problema com suas não linearidades sujeito a pequenos movimentos elásticos. A lei de Controle aplicada constitui um Controlador PD (proporcional + derivativo) tendo como objetivo restabelecer o estado inicial do manipulador quanto à velocidade angular dos elos, isto é, dado uma perturbação ao sistema espera-se que o sistema de controle seja capaz de interromper o movimento dos elos do manipulador. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de controle cumpriu seu objetivo quanto ao controle do movimento de corpo rígido para todos os modelos, mesmo quando as estruturas são flexíveis. Mostrou-se ainda que o modelo flexível pode ser considerado um modelo mais completo que o modelo rígido. A análise estrutural através dos autovalores mostrou que as posições relativas dos elos do manipulador influenciam os modos de vibração e suas respectivas frequências naturais, podendo ser considerado um dos grandes problemas que envolvem a dinâmica de manipuladores flexíveis.