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Controle de manipuladores flexíveis usando atuadores e sensores piezoelétricos

Processo: 04/15935-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de abril de 2005
Vigência (Término): 31 de março de 2006
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Marcelo Areias Trindade
Beneficiário:Luiz Henrique Mantovani da Costa
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Robótica   Braços robóticos   Robôs flexíveis   Sensores piezoelétricos   Controle de sistemas dinâmicos   Simulação numérica

Resumo

A demanda por sistemas robóticos operando em altas velocidades, com elevada precisão de posicionamento e baixo consumo de energia tornou necessário o estudo de manipuladores robóticos com braços flexíveis, visto que neste caso a deformação dos braços devido aos torques aplicados nas juntas e aos efeitos de inércia não pode mais ser desprezada. O erro de posicionamento devido às vibrações residuais dos braços flexíveis pode ser controlado através de técnicas passivas e/ou ativas. Uma das técnicas ativas considera o uso de materiais piezoelétricos, colados aos braços flexíveis do manipulador, agindo como sensores e atuadores distribuídos e que, associados a um controlador, possibilitam controlar ativamente as vibrações residuais. No entanto, observa-se que um dos fatores determinantes na performance do controle é a qualidade do modelo. Portanto, este projeto visa desenvolver um estudo do comportamento dinâmico de manipuladores flexíveis com transdutores piezoelétricos e das possíveis estratégias para a redução das vibrações residuais. Inicialmente, um modelo de manipulador flexível com apenas um braço e um transdutor piezoelétrico será formulado e implementado em ambiente MATLAB. Em seguida, serão realizadas simulações numéricas do comportamento dinâmico do manipulador quando sujeito a excitações mecânicas e/ou elétricas para visualização do comportamento dinâmico do sistema, avaliação da capacidade de atuação dos atuadores piezoelétricos e proposição de técnicas para redução das vibrações. (AU)

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