Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Benevides, João Roberto Soares
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-20052015-085004/
Resumo: Como tópico de fundamental importância na robótica, o planejamento de rotas tem encontrado excelentes resultados nos últimos anos através da utilização de algoritmos baseados no conceito de árvore de exploração rápida, RRT. No entanto, a aplicação desses métodos em sistemas robóticos espaciais revela um cenário ainda a ser explorado. O comportamento não-holonômico e a presença de singularidades dinâmicas são alguns fatores que dificultam a consideração de obstáculos no planejamento de rotas desses sistemas. Além disso, os trabalhos relacionados ao planejamento de movimento para manipuladores espaciais mostram-se concentrados na estratégia ponto-a-ponto, com interesse especial nos aspectos particulares da dinâmica desses sistemas. De modo geral, para manipuladores espaciais, o planejamento de trajetória envolvendo o desvio de obstáculos depende de uma rota previamente computada. Contudo, essa tarefa carece de formulações ou técnicas solidificadas, sobretudo para manipuladores espaciais de base livre flutuante. Com esta motivação, o trabalho proposto nesta dissertação de mestrado cria um planejador de rotas com suporte a desvio de obstáculos para um manipulador espacial planar de base livre flutuante. O modelo dinâmico utilizado é baseado no conceito de manipulador dinamicamente equivalente e incorporado a um algoritmo baseado no conceito de RRT.
id USP_3dbeeda1baf6788aeab862588112f4e4
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-20052015-085004
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRTPath planning for a free-floating planar space manipulator using the RRT algorithmDinamically equivalent manipulatorFree-floating manipulatorManipulador de base livre flutuanteManipulador dinamicamente equivalentePath planningPlanejamento de rotasRobótica espacialRRTRRTSpace roboticsComo tópico de fundamental importância na robótica, o planejamento de rotas tem encontrado excelentes resultados nos últimos anos através da utilização de algoritmos baseados no conceito de árvore de exploração rápida, RRT. No entanto, a aplicação desses métodos em sistemas robóticos espaciais revela um cenário ainda a ser explorado. O comportamento não-holonômico e a presença de singularidades dinâmicas são alguns fatores que dificultam a consideração de obstáculos no planejamento de rotas desses sistemas. Além disso, os trabalhos relacionados ao planejamento de movimento para manipuladores espaciais mostram-se concentrados na estratégia ponto-a-ponto, com interesse especial nos aspectos particulares da dinâmica desses sistemas. De modo geral, para manipuladores espaciais, o planejamento de trajetória envolvendo o desvio de obstáculos depende de uma rota previamente computada. Contudo, essa tarefa carece de formulações ou técnicas solidificadas, sobretudo para manipuladores espaciais de base livre flutuante. Com esta motivação, o trabalho proposto nesta dissertação de mestrado cria um planejador de rotas com suporte a desvio de obstáculos para um manipulador espacial planar de base livre flutuante. O modelo dinâmico utilizado é baseado no conceito de manipulador dinamicamente equivalente e incorporado a um algoritmo baseado no conceito de RRT.As major challenge in the field of robotics, path planning has experienced successful results in recent years by means of the RRT algorithm. However, the application of such algorithms in space manipulators reveals a scenario yet to be explored. The non-holonomic behavior, added to the presence of dynamic singularities are only a few factors that make collision-avoidance path planning of these systems such a hard task. Besides, works in the field of motion planning of space manipulators often concentrate in the strategy pointto- point, with particular interest in the complex dynamics of such systems. As a rule of thumb, collision-avoidance for space manipulators depends on a previous computed path. However, this task still lacks robust formulations, specially in the case of free-floating manipulators. With this motivation, the proposed work creates a collision-avoiding path planning for a free-floating planar manipulator. The dynamic model is based on the Dynamically Equivalent Manipulator and the concept of Rapidly-Exploring Random Trees serves as a frame for the developed algorithm.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGrassi Junior, ValdirBenevides, João Roberto Soares2015-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-20052015-085004/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:11:57Zoai:teses.usp.br:tde-20052015-085004Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:11:57Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
Path planning for a free-floating planar space manipulator using the RRT algorithm
title Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
spellingShingle Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
Benevides, João Roberto Soares
Dinamically equivalent manipulator
Free-floating manipulator
Manipulador de base livre flutuante
Manipulador dinamicamente equivalente
Path planning
Planejamento de rotas
Robótica espacial
RRT
RRT
Space robotics
title_short Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
title_full Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
title_fullStr Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
title_full_unstemmed Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
title_sort Planejamento de rota para manipulador espacial planar de base livre flutuante utilizando o algoritmo RRT
author Benevides, João Roberto Soares
author_facet Benevides, João Roberto Soares
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Grassi Junior, Valdir
dc.contributor.author.fl_str_mv Benevides, João Roberto Soares
dc.subject.por.fl_str_mv Dinamically equivalent manipulator
Free-floating manipulator
Manipulador de base livre flutuante
Manipulador dinamicamente equivalente
Path planning
Planejamento de rotas
Robótica espacial
RRT
RRT
Space robotics
topic Dinamically equivalent manipulator
Free-floating manipulator
Manipulador de base livre flutuante
Manipulador dinamicamente equivalente
Path planning
Planejamento de rotas
Robótica espacial
RRT
RRT
Space robotics
description Como tópico de fundamental importância na robótica, o planejamento de rotas tem encontrado excelentes resultados nos últimos anos através da utilização de algoritmos baseados no conceito de árvore de exploração rápida, RRT. No entanto, a aplicação desses métodos em sistemas robóticos espaciais revela um cenário ainda a ser explorado. O comportamento não-holonômico e a presença de singularidades dinâmicas são alguns fatores que dificultam a consideração de obstáculos no planejamento de rotas desses sistemas. Além disso, os trabalhos relacionados ao planejamento de movimento para manipuladores espaciais mostram-se concentrados na estratégia ponto-a-ponto, com interesse especial nos aspectos particulares da dinâmica desses sistemas. De modo geral, para manipuladores espaciais, o planejamento de trajetória envolvendo o desvio de obstáculos depende de uma rota previamente computada. Contudo, essa tarefa carece de formulações ou técnicas solidificadas, sobretudo para manipuladores espaciais de base livre flutuante. Com esta motivação, o trabalho proposto nesta dissertação de mestrado cria um planejador de rotas com suporte a desvio de obstáculos para um manipulador espacial planar de base livre flutuante. O modelo dinâmico utilizado é baseado no conceito de manipulador dinamicamente equivalente e incorporado a um algoritmo baseado no conceito de RRT.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-02-27
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-20052015-085004/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-20052015-085004/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257155412951040