Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UCS |
Texto Completo: | https://repositorio.ucs.br/11338/6151 |
Resumo: | A cinemática inversa é um problema em aberto na robótica, devido à sua alta complexidade e não-linearidade. Comparativo entre os diversos métodos de solução desta problemática é tópico de tendência no meio acadêmico. Também há evidente interesse acadêmico na aplicação de ferramentas modernas para solução da cinemática direta, como o uso dos quatérnios duais unitários, em detrimento das clássicas matrizes de transformação homogêneas. Neste trabalho foram comparados quatro métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa, descrevendo a estrutura de um manipulador de sete graus de liberdade através da álgebra dos quatérnios duais. Os métodos foram implementados e analisados em ambiente de simulação, através do software Matlab e foram coletadas métricas de desempenho como tempos de execução, taxa de sucesso, precisão posicional e comportamento do erro ao longo do tempo em cada método, avaliando 10 mil situações. Os resultados foram analisados no formato de tabelas e gráficos comparativos, com o objetivo de observar o desempenho de cada algoritmo nos diversos aspectos (sic). |
id |
UCS_999e685864de0222451a5555a71e4f09 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ucs.br:11338/6151 |
network_acronym_str |
UCS |
network_name_str |
Repositório Institucional da UCS |
repository_id_str |
|
spelling |
Cerbaro, JonathanSpindola, Marilda MachadoTosin, Maurício CagliariMarques, Patric Janner2020-06-05T13:01:39Z2020-06-05T13:01:39Z2019-12-112019https://repositorio.ucs.br/11338/6151A cinemática inversa é um problema em aberto na robótica, devido à sua alta complexidade e não-linearidade. Comparativo entre os diversos métodos de solução desta problemática é tópico de tendência no meio acadêmico. Também há evidente interesse acadêmico na aplicação de ferramentas modernas para solução da cinemática direta, como o uso dos quatérnios duais unitários, em detrimento das clássicas matrizes de transformação homogêneas. Neste trabalho foram comparados quatro métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa, descrevendo a estrutura de um manipulador de sete graus de liberdade através da álgebra dos quatérnios duais. Os métodos foram implementados e analisados em ambiente de simulação, através do software Matlab e foram coletadas métricas de desempenho como tempos de execução, taxa de sucesso, precisão posicional e comportamento do erro ao longo do tempo em cada método, avaliando 10 mil situações. Os resultados foram analisados no formato de tabelas e gráficos comparativos, com o objetivo de observar o desempenho de cada algoritmo nos diversos aspectos (sic).Inverse kinematics is an open problem in robotics, due to its high complexity and non-linearity. Comparative among the several methods of solution of this problematic is topic of tendency in the academic environment. There is also an evident academic interest in the application of modern tools for the solution of forward kinematics, such as the use of unit dual quaternions, to the detriment of classic homogeneous transformation matrices. In this work four Jacobian methods for the solution of inverse kinematics were compared, describing the structure of a manipulator with seven degrees of freedom through the dual quaternion algebra. The methods were implemented and analyzed in a simulation environment through Matlab software and performance metrics such as execution times, success rate, positional accuracy and error behavior over time for each method, evaluating 10,000 situations. The results were analyzed in the means of tables and comparative graphs, aiming to observe the performance of each algorithm in the various aspects (sic).Engenharia elétricaCinemáticaRobôs - Dinâmica - Modelos matemáticosComparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do SulBacharelado em Engenharia ElétricaCampus Universitário da Região dos Vinhedos2019-12-11 00:00:00ORIGINALTCC Jonathan Cerbaro.pdfTCC Jonathan Cerbaro.pdfapplication/pdf1655446https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/6151/1/TCC%20Jonathan%20Cerbaro.pdfbf9c82d7d090427bc1a8c304d2ddabe6MD51TEXTTCC Jonathan Cerbaro.pdf.txtTCC Jonathan Cerbaro.pdf.txtExtracted texttext/plain147657https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/6151/2/TCC%20Jonathan%20Cerbaro.pdf.txt75d71b4df98f085f09a6b6e1b581d748MD52THUMBNAILTCC Jonathan Cerbaro.pdf.jpgTCC Jonathan Cerbaro.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1258https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/6151/3/TCC%20Jonathan%20Cerbaro.pdf.jpg739846ec95bacf58314e416ba87229faMD5311338/61512020-06-06 06:01:09.257oai:repositorio.ucs.br:11338/6151Repositório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2020-06-06T06:01:09Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
title |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
spellingShingle |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais Cerbaro, Jonathan Engenharia elétrica Cinemática Robôs - Dinâmica - Modelos matemáticos |
title_short |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
title_full |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
title_fullStr |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
title_full_unstemmed |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
title_sort |
Comparativo entre métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa de um manipulador baseado em quatérnios duais |
author |
Cerbaro, Jonathan |
author_facet |
Cerbaro, Jonathan |
author_role |
author |
dc.contributor.other.none.fl_str_mv |
Spindola, Marilda Machado Tosin, Maurício Cagliari |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Cerbaro, Jonathan |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Marques, Patric Janner |
contributor_str_mv |
Marques, Patric Janner |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Engenharia elétrica Cinemática Robôs - Dinâmica - Modelos matemáticos |
topic |
Engenharia elétrica Cinemática Robôs - Dinâmica - Modelos matemáticos |
description |
A cinemática inversa é um problema em aberto na robótica, devido à sua alta complexidade e não-linearidade. Comparativo entre os diversos métodos de solução desta problemática é tópico de tendência no meio acadêmico. Também há evidente interesse acadêmico na aplicação de ferramentas modernas para solução da cinemática direta, como o uso dos quatérnios duais unitários, em detrimento das clássicas matrizes de transformação homogêneas. Neste trabalho foram comparados quatro métodos Jacobianos para solução da cinemática inversa, descrevendo a estrutura de um manipulador de sete graus de liberdade através da álgebra dos quatérnios duais. Os métodos foram implementados e analisados em ambiente de simulação, através do software Matlab e foram coletadas métricas de desempenho como tempos de execução, taxa de sucesso, precisão posicional e comportamento do erro ao longo do tempo em cada método, avaliando 10 mil situações. Os resultados foram analisados no formato de tabelas e gráficos comparativos, com o objetivo de observar o desempenho de cada algoritmo nos diversos aspectos (sic). |
publishDate |
2019 |
dc.date.submitted.none.fl_str_mv |
2019 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2019-12-11 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2020-06-05T13:01:39Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2020-06-05T13:01:39Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ucs.br/11338/6151 |
url |
https://repositorio.ucs.br/11338/6151 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UCS instname:Universidade de Caxias do Sul (UCS) instacron:UCS |
instname_str |
Universidade de Caxias do Sul (UCS) |
instacron_str |
UCS |
institution |
UCS |
reponame_str |
Repositório Institucional da UCS |
collection |
Repositório Institucional da UCS |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/6151/1/TCC%20Jonathan%20Cerbaro.pdf https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/6151/2/TCC%20Jonathan%20Cerbaro.pdf.txt https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/6151/3/TCC%20Jonathan%20Cerbaro.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
bf9c82d7d090427bc1a8c304d2ddabe6 75d71b4df98f085f09a6b6e1b581d748 739846ec95bacf58314e416ba87229fa |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1798308909504528384 |