Calibração e replanejamento de tarefas para um robô industrial em ambientes hostis

• Autor(a) principal: Filho, Benito Fontes Monteiro
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7499
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS; Robôs; Calibração de sensores; Trajetória

Em sistemas robóticos avançados, capazes de operar em lugares hostis e de difícil acesso, o planejamento de uma trajetória de referência geralmente é realizado na superfície ou em um ambiente seguro e estruturado. Entretanto, quando a célula robótica é inserida no ambiente de trabalho pode apresentar incertezas em sua localização absoluta em relação à localização original adotada, caracterizando-se em um problema de replanejamento de trajetória. Neste contexto, o replanejamento pode ser realizado a partir da estimativa do erro de configuração (posição e orientação) entre as localizações já citadas, utilizando algoritmos de calibração, bem como a trajetória ideal previamente planejada. A calibração é uma atividade essencial quando é necessário utilizar um sistema robótico para operar em ambientes remotos, como é o caso de aplicações submarinas em águas profundas. De fato, mesmo que a geometria do espaço de trabalho seja previamente conhecida, deve-se determinar a configuração do robô com respeito à estrutura submarina de interesse, a fim de permitir a execução de tarefas sobre a mesma com eficiência e precisão. Entretanto, em ambientes remotos pouco estruturados é difícil instalar dispositivos de medição externos ao robô, sobretudo em águas profundas. Então, a calibração deve, preferencialmente, ser realizada apenas com os sensores do próprio robô. Este problema não é de solução simples e tem sido objeto de pesquisa na área da robótica. Neste trabalho, considera-se o problema de calibração remota e replanejamento de trajetórias para um robô industrial. Um método de calibração é apresentado para estimar a incerteza na configuração do robô a partir de uma grade de calibração conhecida usando sensores internos (encoders ou resolvers) e externos (câmeras). Resultados de simulação, obtidos a partir do modelo matemático de um robô manipulador de 6 graus de liberdade, ilustram a viabilidade do esquema de controle proposto. Uma ferramenta de realidade virtual será desenvolvida para visualizar e simular em laboratório a execução e o planejamento de tarefas em ambientes hostis.