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Aplicação de redes neurais em um manipulador paralelo de elos flexíveis para a extração de modelos
Sávio, Thiago Liquita
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2023-03-24
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Título:
Aplicação de redes neurais em um manipulador paralelo de elos flexíveis para a extração de modelos
Autor:
Sávio, Thiago Liquita
Orientador:
Silva, Maíra Martins da
Assuntos:
3rrr
;
Manipuladores Paralelos Flexíveis
;
Redes Neurais Artificiais (Rna)
;
Tlfn
;
3rrr
;
Artificial Neural Networks (Ann)
;
Flexible Parallel Manipulators
Notas:
Dissertação (Mestrado)
Descrição:
Os Manipuladores Paralelos (Parallel Manipulator - PM) estão sendo mais utilizados a cada dia, como uma alternativa viável de projeto para aplicações industriais. Fatores que contribuem para isso, são algumas vantagens provenientes desse tipo de manipulador, como: a leveza, elevadas relações velocidades/acelerações, rigidez elevada, capacidade de carga e alta compactação. No entanto, esta opção de projeto pode gerar vibrações indesejadas devido à flexibilidade de seus componentes, exigindo a implementação de novas estratégias de controle de juntas e espaço de tarefas. Dois desafios principais surgem ao projetar uma estratégia de controle para um PM: a falta de uma medição direta da pose do efetuador final e sua dinâmica de acoplamento. Este trabalho propõe um estimador para avaliar a pose do efetuador final de um PM usando Redes Neurais Artificiais (RNAs) estáticas (multilayer perceptron - MLP) e com atraso de tempo (focused time lagged feedforward network - TLFN focada, e distributed time lagged feedforward network - TLFN distribuída). Encoders, extensômetros e câmera foram utilizados para realizar as medições, os encoders medem o deslocamento angular das juntas ativas do manipulador, os extensômetros a deformação dos elos e a câmera a posição do efetuador final. A proposta é validada usando dados experimentais de um PM 3RRR com elos flexíveis. No trabalho em questão foi possível treinar uma RNA com 22 trajetórias que foi capaz de prever o posicionamento de uma trajetória que não participou do treinamento, através dos dados de entrada, com uma média do MAPE (mean absolute percentage error) para as 3 saídas do efetuador final de 6,53% para uma MLP, 3,43% para uma TLFN focada e 6,52% para uma TLFN distribuída, a média do MSE (mean aquare error) foram, respectivamente, 1,0 x 10-3m2, 1,6 x 10-4m2 e 7,4 x 10-4m2.
DOI:
10.11606/D.18.2023.tde-26052023-093511
Editor:
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
Data de criação/publicação:
2023-03-24
Formato:
Adobe PDF
Idioma:
Português
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Teses e Dissertações USP
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