Publicação
Conceção e construção de um protótipo robótico hexápode com módulos bípedes
| Resumo: | Os robôs móveis são um mercado em expansão e de elevado interesse graças à possibilidade de aplicação em várias áreas como reconhecimento de terreno, missões de busca e resgate, agricultura, etc. A mobilidade destes robôs assenta no uso de rodas, lagartas, pernas, ou uma combinação destas tipologias. Os robôs bio inspirados (com pernas) têm uma base de inspiração biológica, que pode ser o Homem, outros mamíferos ou insetos. Esta tipologia de robôs é muito interessante devido à sua elevada flexibilidade que permite substituir o homem em tarefas perigosas. Os robôs bio inspirados, são geralmente do tipo bípede, quadrúpede ou hexápode, contudo, alterações na cadeia cinemática típica destas tipologias permitem expandir as capacidades e campos de aplicação destes robôs. Os robôs hexápodes apresentam maior flexibilidade, contudo, são mais complexos. O presente trabalho apresenta uma proposta inovadora para robôs hexápodes através da simplificação do modelo cinemático tradicional e a introdução do conceito de modularidade em robôs bio inspirados. Para alcançar este objetivo as pernas do robô são dispostas aos pares formando estruturas independentes que são as unidades básicas da locomoção, os módulos bípedes. Os módulos bípedes permitem reduzir o número de graus de liberdade do robô e tornar o controlo idêntico e repetível em todos os módulos, o que contribui para a simplificação do mesmo. O desenvolvimento deste projeto consiste na evolução do conceito inicial através do modelo antropométrico, estudo estático, estudo cinemático, construção das trajetórias do robô e desenvolvimento do controlo, que permitem obter um modelo final bem definido. A segunda fase do projeto consiste na construção do protótipo com base no modelo final e considerações práticas, para depois poder proceder à realização dos testes de avaliação de desempenho. No desenvolvimento deste trabalho é possível perceber como a introdução dos módulos bípedes permite simplificar o controlo do robô hexápode e tornar simples o processo de integração para outras configurações modulares. Os testes práticos permitiram validar este conceito inovador e ainda avaliar a influência do atrito e altura trocantérica na performance. |
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| Autores principais: | Remelgado, Ricardo Daniel Oliveira Vieira |
| Assunto: | Robô hexápode Módulos bípedes Modularidade Hexapod robot Biped modules Modularity |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os robôs móveis são um mercado em expansão e de elevado interesse graças à possibilidade de aplicação em várias áreas como reconhecimento de terreno, missões de busca e resgate, agricultura, etc. A mobilidade destes robôs assenta no uso de rodas, lagartas, pernas, ou uma combinação destas tipologias. Os robôs bio inspirados (com pernas) têm uma base de inspiração biológica, que pode ser o Homem, outros mamíferos ou insetos. Esta tipologia de robôs é muito interessante devido à sua elevada flexibilidade que permite substituir o homem em tarefas perigosas. Os robôs bio inspirados, são geralmente do tipo bípede, quadrúpede ou hexápode, contudo, alterações na cadeia cinemática típica destas tipologias permitem expandir as capacidades e campos de aplicação destes robôs. Os robôs hexápodes apresentam maior flexibilidade, contudo, são mais complexos. O presente trabalho apresenta uma proposta inovadora para robôs hexápodes através da simplificação do modelo cinemático tradicional e a introdução do conceito de modularidade em robôs bio inspirados. Para alcançar este objetivo as pernas do robô são dispostas aos pares formando estruturas independentes que são as unidades básicas da locomoção, os módulos bípedes. Os módulos bípedes permitem reduzir o número de graus de liberdade do robô e tornar o controlo idêntico e repetível em todos os módulos, o que contribui para a simplificação do mesmo. O desenvolvimento deste projeto consiste na evolução do conceito inicial através do modelo antropométrico, estudo estático, estudo cinemático, construção das trajetórias do robô e desenvolvimento do controlo, que permitem obter um modelo final bem definido. A segunda fase do projeto consiste na construção do protótipo com base no modelo final e considerações práticas, para depois poder proceder à realização dos testes de avaliação de desempenho. No desenvolvimento deste trabalho é possível perceber como a introdução dos módulos bípedes permite simplificar o controlo do robô hexápode e tornar simples o processo de integração para outras configurações modulares. Os testes práticos permitiram validar este conceito inovador e ainda avaliar a influência do atrito e altura trocantérica na performance. |
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