[pt] MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2007 |
Tipo de documento: | Outros |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) |
Texto Completo: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11030 |
Resumo: | [pt] Em terrenos acidentados é crítico para robôs móveis manter uma adequada tração nas rodas, pois um excessivo deslizamento das mesmas pode fazer o robô capotar ou desviar da rota desejada. Também, se uma força excessiva é aplicada sobre uma região do terreno, pode levar o mesmo a ceder deixando as rodas presas. Para se evitar os problemas acima citados e ainda otimizar o consumo de energia em terrenos planos, a presente dissertação desenvolveu um controle de tração para terrenos acidentados com o intuito de aplicá- lo ao Robô Ambiental Híbrido (RAH) da Petrobrás. O RAH é um robô móvel anfíbio que está em fase de desenvolvimento no Laboratório de Robótica do CENPES (Petrobras), que poderá ser comandado por um operador ou se deslocar autonomamente. Esse robô faz parte do projeto Cognitus, braço tecnológico do projeto Piatam (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Indústria de Óleo e Gás na Amazônia), e será aplicado na monitoração e coleta de dados do meio ambiente de dois gasodutos da Petrobrás na região Amazônica, o gasoduto Urucu (AM)- Porto Velho (RO) e o gasoduto Coari (AM) - Manaus (AM). A técnica de controle de tração de veículos robóticos em terrenos acidentados desenvolvida visa controlar a velocidade ao mesmo tempo em que garante a estabilidade dinâmica, não deslizamento das rodas, evita a saturação dos motores, e em certas condições ainda permite minimizar a potência requerida através do conhecimento dos ângulos de contato entre as rodas e o terreno. Foram feitas duas modelagens independentes, uma considerando a suspensão do robô flexível e a outra considerando o veículo robótico como um corpo rígido, sendo ambas para o caso plano (2D).Foram realizadas simulações em terrenos suaves e acidentados, as quais comprovaram a eficácia das técnicas de controle propostas. |
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[pt] MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS [en] TRACTION CONTROL TO MOBILE ROBOTIC SYSTEMS IN ROUGH TERRAIN [pt] ANGULO DE CONTATO[pt] TERRENOS ACIDENTADOS[pt] CONTROLE DE TRACAO[en] CONTACT ANGLE[en] ROUGH TERRAIN[en] TRACTION CONTROL[pt] Em terrenos acidentados é crítico para robôs móveis manter uma adequada tração nas rodas, pois um excessivo deslizamento das mesmas pode fazer o robô capotar ou desviar da rota desejada. Também, se uma força excessiva é aplicada sobre uma região do terreno, pode levar o mesmo a ceder deixando as rodas presas. Para se evitar os problemas acima citados e ainda otimizar o consumo de energia em terrenos planos, a presente dissertação desenvolveu um controle de tração para terrenos acidentados com o intuito de aplicá- lo ao Robô Ambiental Híbrido (RAH) da Petrobrás. O RAH é um robô móvel anfíbio que está em fase de desenvolvimento no Laboratório de Robótica do CENPES (Petrobras), que poderá ser comandado por um operador ou se deslocar autonomamente. Esse robô faz parte do projeto Cognitus, braço tecnológico do projeto Piatam (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Indústria de Óleo e Gás na Amazônia), e será aplicado na monitoração e coleta de dados do meio ambiente de dois gasodutos da Petrobrás na região Amazônica, o gasoduto Urucu (AM)- Porto Velho (RO) e o gasoduto Coari (AM) - Manaus (AM). A técnica de controle de tração de veículos robóticos em terrenos acidentados desenvolvida visa controlar a velocidade ao mesmo tempo em que garante a estabilidade dinâmica, não deslizamento das rodas, evita a saturação dos motores, e em certas condições ainda permite minimizar a potência requerida através do conhecimento dos ângulos de contato entre as rodas e o terreno. Foram feitas duas modelagens independentes, uma considerando a suspensão do robô flexível e a outra considerando o veículo robótico como um corpo rígido, sendo ambas para o caso plano (2D).Foram realizadas simulações em terrenos suaves e acidentados, as quais comprovaram a eficácia das técnicas de controle propostas.[en] Abstract Silva, Alexandre F. Barral Silva; Meggiolaro, Marco Antonio. Traction Control to Mobile Robotic Systems in Rough Terrain. Rio de Janeiro, 2004. 194 p. MSc. Thesis - Departamento de Engenharia Mecânica, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. In rough terrain it is critical for mobile robots to maintain adequate wheel traction, because excessive sliding could cause the robot to roll over or deviate from its intended path. Also, if an excessive force is applied onto the terrain, the soil may fail and trap the robot wheels. To avoid these problems, and also minimize the power consumption on even terrain, the present work develops a rough terrain traction control to be applied to the Hybrid Environmental Robot (HER) from Petrobras. The HER is an amphibious mobile robot developed by the Robotics Laboratory from CENPES (Petrobras). It can be commanded by an operator or autonomously. This robot is part of the Cognitus Project, technological branch of the Piatam project (Potential Impacts and Environmental Risks of the Oil and Gas Industry in the Amazon). It will be used for monitoring and environmental data collecting along two gas pipelines in the Amazon region, the Urucu (AM) - Porto Velho (RO) and the Coari (AM) - Manaus (AM). The developed traction control of robotic vehicles in rough terrain aims to control the speed at the same time that it guarantees dynamic stability, no slip of the wheels, prevents motor saturation, and under certain conditions it may also allow for the minimization of the required power. This control needs the knowledge of the current state of the robot, including the contact angles between its wheels and the terrain. Two independent 2D models have been proposed, one including the suspension compliance and one considering the robotic vehicle as a rigid body. Simulations have been performed in even and rough terrains, proving the effectiveness of the proposed control techniques. MAXWELLMARCO ANTONIO MEGGIOLAROMARCO ANTONIO MEGGIOLAROMARCO ANTONIO MEGGIOLAROALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVA2007-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/otherhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11030porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-07-05T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:11030Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342019-07-05T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false |
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