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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2016.tde-12022016-154905
Document
Author
Full name
André Ribeiro Lins de Albuquerque
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2003
Supervisor
Committee
Caurin, Glauco Augusto de Paula (President)
Fumagalli, Marco Antônio
Varoto, Paulo Sergio
Title in Portuguese
Modelagem e controle de uma garra antropomórfica de robô
Keywords in Portuguese
Controle de força
Controle de posição
Garras antropomórficas
MBS
Modelagem
Simulação
Abstract in Portuguese
É apresentado o projeto completo de uma garra antropomórfica de robô de três dedos, com nove graus de liberdade e acionamento por cabos de aço, no qual são aplicados técnicas de modelagem computacional, simulações, controle de posição e controle de força com intuito de fornecer características de confiabilidade e destreza na manipulação com objetos. Realizando análises dinâmicas experimentais na garra, os valores de rigidez e amortecimento nas articulações de seus dedos são obtidos de forma aproximada. O modelo dinâmico do sistema é desenvolvido utilizando técnicas de sistemas multicorpos através de um software de modelagem de sistemas mecânicos. Esta abordagem possibilita analisar o comportamento da garra através de simulações em diversas condições de trabalho. Para o desenvolvimento e testes dos controladores aplicou-se a técnica de co-simulação para se unir o ambiente de modelagem e simulação ao ambiente de controle. No controle de interação das pontas dos dedos da garra com um objeto, é apresentada e implementada uma ferramenta baseada na Teoria Helicoidal juntamente com um controle PID em uma aplicação onde a tarefa é suspender um objeto de uma bancada mantendo as forças internas constantes.
Title in English
Antropomorphic gripper model and control
Keywords in English
not available
Abstract in English
A complete design of an antrophomorfic gripper is presented. The gripper has three fingers, each of them with three degrees-of-freedom. The system uses transmission by cables in order to reduce the gripper's weight. Modelling techniques are applied to simulate and control the position and force of the fingers gripper in order to obtain dexterity and reliability features in objects manipulation. Specials features of the gripper are included in this model e.g. the stiffness and damping characteristics of the transmition cables were estimated using multi body systems methods along with experimental techniques. This approach makes possible to analyze the behavior of the gripper through simulations in several working conditions. The co-simulation techniques are applied to develop and test the controls by the connection between modeling and control environment. It is presented and implemented a tool based in the screw theory together with a PID control to control the gripper's finger interaction with an object.
 
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Publishing Date
2016-02-15
 
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