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Palestra: Ferramenta de Robótica Livre para modelagem geométrica de robôs
Palestrante: Carlos André Dias Bezerra

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  1. 1. Ferramenta de Robótica Livre Para Modelagem Geométrica de Robôs Prof. Dr. Carlos André Dias Bezerra Universidade Federal do Ceará São Paulo - Jan/2011
  2. 2. Apresentação 1. Conceitos. 2. Modelo matemático. 3. Modelagem matemática de um robô serial. 4. Modelagem usando o Scilab.2 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  3. 3. Conceitos Robótica Essas relações matemáticas são obtidas através da modelagem do robô ou manipulador. A modelagem cinemática analisa a geometria, a velocidade e a aceleração dos manipuladores e na modelagem dinâmica, são analisados os efeitos inerciais.3 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  4. 4. Conceitos Robótica Livre www.roboticalivre.org É uma proposta diferenciada de robótica educacional desenvolvida com soluções livres em substituição aos produtos comerciais. “Propõe o uso de softwares livres (Linux e seus aplicativos) como base para a programação, e utiliza-se da sucata de equipamentos eletroeletrônicos e outros tipos de lixo, para a construção de kits alternativos de robótica pedagógica”.4 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  5. 5. Conceitos Robótica ? Cinemática Geometria Velocidade Aceleração Dinâmica Efeitos inerciais Braço Base Garra Atuador Efetuador Elemento terminal Punho Junta Matriz Coordenadas Orientação Posição Estrutura.5 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  6. 6. Conceitos Robótica Estrutura Cinemática Robô serial. Robô híbrido. Robô Paralelo.6 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  7. 7. Modelo matemático 1. Conceitos. 2. Modelo Matemático. 3. Modelagem matemática de um robô serial. 4. Modelagem usando o Scilab.7 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  8. 8. Modelo matemático Definição É o formalismo algébrico utilizado para obter as equações matemáticas que representam o modelo físico do robô. Pode ser dividido em: - modelagem geométrica, - modelagem cinemática, - modelagem dinâmica.8 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  9. 9. Modelo matemático Definição A modelagem geométrica estuda o modelo geométrico direto e o modelo geométrico inverso das estruturas. Obs: os modelos cinemáticos e dinâmicos não serão abordados aqui.9 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  10. 10. Modelo matemático Modelos geométricos O modelo geométrico inverso - MGI da estrutura robótica visa obter as coordenadas generalizadas, que definem a configuração do robô, em função da posição e orientação do elemento terminal. No modelo geométrico direto - MGD da estrutura obtêm-se as coordenadas operacionais, que definem a posição e a orientação do elemento terminal, em função da configuração do robô.10 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  11. 11. Modelo matemático Métodos matemáticos Durante as décadas de 50 e 60, foram desenvolvidos métodos específicos para a modelagem de mecanismos espaciais. Entre eles, Denavit e Hartenberg (1964) desenvolveram um método baseado na matriz de transformação homogênea para a modelagem cinemática e dinâmica de sistemas multicorpos. Este procedimento foi, posteriormente aplicado em robótica por Pieper (1968) e Paul (1983).11 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  12. 12. Modelo matemático Representação do modelo matemático x = f (ө) MGD Ө = f(x) MGI12 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  13. 13. Modelagem matemática de um robô serial 1. Conceitos. 2. Modelo Matemático. 3. Modelagem matemática de um robô serial. 4. Modelagem usando o Scilab.13 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  14. 14. Modelagem matemática de um robô serial Notação matricial – Robô serial plano - RR14 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  15. 15. Modelagem matemática de um robô serial Notação matricial – Robô serial - RRR Modelo Direto Px = ? Py = ? Pz = ? Modelo Inverso Ø1=? Ø2=? Ø3=?15 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  16. 16. Modelagem matemática de um robô serial Matriz de tranformação homogênea – Top 016 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  17. 17. Modelagem matemática de um robô serial Matriz de transformação clássica – R3x317 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  18. 18. Modelagem usando o Scilab 1. Conceitos. 2. Modelo Matemático. 3. Modelagem matemática de um robô serial. 4. Modelagem usando o Scilab.18 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  19. 19. Modelagem usando o Scilab Scilab www.scilab.org Pacote de software científico para computação numérica em código aberto para aplicações em engenharia e ciências. Scilab é um “open source software”. Desde 1994 é livremente distribuído juntamente com o código fonte via internet. Atualmente é usado em ambientes educacionais e industriais ao redor do mundo. Desde Maio de 2003 o Scilab é de responsabilidade do19 Scilab Consortium. Prof. Carlos André Dias Bezerra
  20. 20. Modelagem usando o Scilab Scilab www.scilab.org20 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  21. 21. Modelagem matemática de um robô serial Trajetória elemento terminal do Robô serial - RRR21 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  22. 22. Modelagem usando o Scilab Scilab www.scilab.org22 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  23. 23. Conclusão Foi visto a metodologia para determinação do MGDI. Scilab é uma ferramenta poderosa para uso em Robótica. É possível utilizá-lo para modelar robôs usando o RTSS.23 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  24. 24. Agradecimentos Organização do Campus Party 2011. Prof. Danilo Rodrigues Cesar. Eng. Samy Nascimento.24 Prof. Carlos André Dias Bezerra
  25. 25. Contato cadbufc@gmail.com25 Prof. Carlos André Dias Bezerra

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