Projeto, construção e controle de um manipulador robótico atuado por músculos de McKibben
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/39930 |
Resumo: | Atualmente, existe no mercado internacional a busca por processos mais econômicos, que ao mesmo tempo poluam menos o meio ambiente. Nesse contexto, surgem os atuadores pneumáticos, que se destacam principalmente no ambiente industrial por apresentarem vantagens significativas, quando comparados a outras tecnologias. Dentre eles, os Músculos pneumáticos artificiais de McKibben ganharam notoriedade nos últimos anos, por possuírem empregabilidade tanto em equipamentos industriais, como também em órteses para reabilitação e dispositivos robóticos humanoides. Tendo em vista os benefícios da tecnologia citada, o presente trabalho propõe a construção de um manipulador robótico atuado por músculos de Mckibben e o desenvolvimento de um sistema de controle para o dispositivo projetado. Tanto na confecção do atuador quanto do músculo foram utilizados componentes convencionais e fáceis de serem encontrados no mercado, a fim do desenvolvimento de um sistema acessível, com facilidade para fabricação em larga escala. Por meio dos resultados obtidos, foi possível observar que o sistema atendeu às expectativas do projeto, apresentando resultados satisfatórios quando submetido a perturbações. Um outro ponto a ser citado é o fato de o dispositivo construído atender às exigências da norma ISO/TS 15066. Essa adequação permite que o manipulador desenvolvido possa ser utilizado pelo homem de forma segura. |
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Eduardo José Lima IIhttp://lattes.cnpq.br/8630634387756536Antônio Eustáquio de Melo PertenceAlexandre Carlos Eduardohttp://lattes.cnpq.br/9830840479266837Vinícius Avelino Sena2022-03-10T16:08:23Z2022-03-10T16:08:23Z2021-09-10http://hdl.handle.net/1843/39930Atualmente, existe no mercado internacional a busca por processos mais econômicos, que ao mesmo tempo poluam menos o meio ambiente. Nesse contexto, surgem os atuadores pneumáticos, que se destacam principalmente no ambiente industrial por apresentarem vantagens significativas, quando comparados a outras tecnologias. Dentre eles, os Músculos pneumáticos artificiais de McKibben ganharam notoriedade nos últimos anos, por possuírem empregabilidade tanto em equipamentos industriais, como também em órteses para reabilitação e dispositivos robóticos humanoides. Tendo em vista os benefícios da tecnologia citada, o presente trabalho propõe a construção de um manipulador robótico atuado por músculos de Mckibben e o desenvolvimento de um sistema de controle para o dispositivo projetado. Tanto na confecção do atuador quanto do músculo foram utilizados componentes convencionais e fáceis de serem encontrados no mercado, a fim do desenvolvimento de um sistema acessível, com facilidade para fabricação em larga escala. Por meio dos resultados obtidos, foi possível observar que o sistema atendeu às expectativas do projeto, apresentando resultados satisfatórios quando submetido a perturbações. Um outro ponto a ser citado é o fato de o dispositivo construído atender às exigências da norma ISO/TS 15066. Essa adequação permite que o manipulador desenvolvido possa ser utilizado pelo homem de forma segura.Currently, there is a search in the international market for more economical processes, which at the same time pollute less the environment. In this context, pneumatic actuators emerge, which stand out mainly in the industrial environment to present important advantages when compared to other technologies. Among them, McKibben's Artificial Pneumatic Muscles have gained notoriety in recent years, for having employability both in industrial equipment, as well as in rehabilitation orthoses and humanoid robotic devices. In view of the benefits of the aforementioned technology, this work proposes the construction of a robotic manipulator actuated by Mckibben muscles and the development of a control system for the designed device. Both in the making of the actuator and in the use of the components were used at low cost and easy to be found on the market, an end to the development of an accessible system, with ease for large-scale manufacturing. Through the results obtained, it was possible to observe that the system met the project expectations, satisfactory results when subjected to disturbances. Another point to be mentioned is the fact that the device was built to the requirements of the ISO / TS 15066 standard. This adequacy allows the developed manipulator to be used by man in a safe way.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecanicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAEngenharia mecânicaManipuladores (Mecanismo)Controladores PIDControle de posiçãoManipulador robóticoMúsculos pneumáticos artificiaisMúsculo de MckibbenControlador PIDProjeto, construção e controle de um manipulador robótico atuado por músculos de McKibbeninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALPROJETO, CONSTRUÇÃO E CONTROLE DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO ATUADO POR MÚSCULOS DE MCKIBBEN.pdfPROJETO, CONSTRUÇÃO E CONTROLE DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO ATUADO POR MÚSCULOS DE MCKIBBEN.pdfapplication/pdf3663286https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/39930/5/PROJETO%2c%20CONSTRU%c3%87%c3%83O%20E%20CONTROLE%20DE%20UM%20MANIPULADOR%20ROB%c3%93TICO%20ATUADO%20POR%20M%c3%9aSCULOS%20DE%20MCKIBBEN.pdf58d697805e0afe1db2c8c49f24cf59f8MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/39930/6/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD561843/399302022-03-10 13:08:23.918oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2022-03-10T16:08:23Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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