Controle planar para a movimentação de um robô quadrúpede

• Autor(a) principal: Gabriel Duarte Gonçalves Pedro
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/55549
• topic: Robôs quadrúpedes; Curvas de Bézier; Controle de impedância; Torque computado; Linearização por realimentação; Planejamento de passos e marchas; Engenharia elétrica; Robôs; Robótica; Automação; Locomoção animal; Corpo; Caminhada; Controle automático

Animais possuem a capacidade de locomoção em terrenos não estruturados. Na robótica é estudada esta capacidade para execução de tarefas em ambientes industriais, de mineração, petrolífero e de desastres. Porém, para um robô executar esta locomoção de forma eficiente em diferentes ambientes, é necessário o planejamento dos passos assim como o controle sincronizado das suas pernas. Esta dissertação considera um robô quadrupede com pernas modeladas por meio das equações de Euler-Lagrange. A estratégia de controle proposta assume um controle de impedância para cada perna, que recebe trajetórias de referências dos padrões de marcha por meio de curvas de Bézier de 6º grau. As curvas de Bézier são construídas com base nas velocidades das pernas por meio de um modelo cinemático planar do corpo do robô. Por fim, um controle do corpo permite que o robô siga uma trajetória definida. O controle das pernas, os padrões de marcha e o controle do corpo foram implementados no Matlab e simulados no CoopeliaSim utilizando o motor de física realista Vortex. Os resultados obtidos nas simulações demonstram que o controlador das pernas proposto conseguiu rastrear a curva de Bézier utilizada como referência, fazendo com que o robô se movimente com os padrões de marcha de caminhada estática e trote, possuindo complacência a forças aplicadas nos pés. Já o controle do corpo foi capaz de comandar o robô de forma a seguir uma trajetória de referência, definida neste caso por uma curva Lemniscata de Bernoulli.