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Investigação e desenvolvimento de uma plataforma robótica móvel de suspensão passiva

Cruz, Thiago Alberto Cabral Da

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2013-04-12

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Investigação e desenvolvimento de uma plataforma robótica móvel de suspensão passiva
  • Autor: Cruz, Thiago Alberto Cabral Da
  • Orientador: Becker, Marcelo
  • Assuntos: Algoritmos Genéticos; Projeto Simultâneo; Robôs Móveis Inteligentes; Genetic Algorithm; Intelligent Mobile Robots; Simultaneous Project
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Descrição: O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma plataforma robótica móvel de suspensão passiva, livre para a reprodução, bem como sua confecção, destinada à busca por objetos de interesse, tanto em ambientes desestruturados e dinâmicos quanto em locais estruturados. Para tais tarefas há a necessidade do robô possuir mecanismos que o permitam superar percalços como escadas, buracos ou formações rochosas. Além da aptidão para a navegação nos mais diversos ambientes. Tal plataforma deve possuir estrutura física que a possibilite levar os equipamentos necessários para a realização da tarefa objeto de interesse; tais como sensores laser, câmeras, manipuladores e etc. Usualmente, em robôs que são capazes de navegar nos mais diversos ambientes, são empregados mecanismos baseados em pernas ou esteiras. Tais abordagens possuem alguns empecilhos, como a baixa eficiência energética ou o complexo controle. Como alternativa a tais abordagens, é proposta uma morfologia mecânica baseada em dois robôs de duas rodas, unidos através de duas juntas universais e uma barra, para assim formar um robô de quatro rodas tracionantes e suspensão passiva. Como tais unidades robóticas possuem sistemas de tração diferencial o controle de mobilidade torna-se simples. Porém, devido às juntas universais, aos diferentes planos instantâneos de deslocamento entre as unidades robóticas e à robustez necessária para a navegação em ambientes desestruturados, o controle de cooperação entre as duas unidades não é trivial. Para se resolver tal tarefa, empregou-se o uso de um controlador baseado em algoritmos genéticos. Esta abordagem trata as unidades de forma independente, como dois robôs diferentes. O robô mestre sabe para onde e como deve ir, já o robô escravo, controlado através do algoritmo genético, deve cooperar de forma eficiente para que o mestre atinja seu objetivo. Tal controlador, por realizar poucas operações aritméticas e apenas algumas leituras periódicas de seis sensores proprioceptivos, pôde ser embarcado em um microcontrolador de reduzido consumo energético e custo. Isto proporciona uma maior autonomia energética, bem como uma maior facilidade para a construção de tal plataforma, uma vez que os custos financeiros são reduzidos
  • DOI: 10.11606/D.18.2013.tde-08052024-170835
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Data de criação/publicação: 2013-04-12
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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