Estudo do consumo energético de um sistema de controle ZMP para robôs bípedes (2013)
- Authors:
- Autor USP: CARNIER, RODRIGO MATOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: ROBÔS; ROBÓTICA; CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
- Language: Português
- Abstract: O campo de pesquisa da estabilidade da marcha bípede robótica apresenta duas linhas principais de desenvolvimento: robôs de controle estático da caminhada e robôs de controle dinâmico semipassivo. A primeira linha baseia-se no conceito de Zero-Moment Point (ZMP), uma estratégia de controle do equilíbrio do centro de massa do robô através da localização do ponto onde atua a resultante das forças e dos momentos do terreno sobre o pé do robô. Tal abordagem de controle permite movimentos extremamente versáteis ao robô, porém gera um alto consumo energético, pois as juntas são atuadas continuamente. Já a segunda linha baseia-se no conceito de Ciclos Limites e busca reproduzir a dinâmica da marcha humana, reaproveitando a dinâmica natural de seus elementos estruturais para realizar alguns dos deslocamentos necessários nas juntas, obtendo uma economia de energia significativa em comparação aos controles em ZMP. Entretanto, tal estratégia possui limitações para realizar grandes mudanças de movimento, por não possuir um equilíbrio estático, mas dinâmico e dependente de um movimento contínuo, além de ter dificuldades para reagir a perturbações. Este projeto se propõe a implementar um sistema de controle de marcha baseado em ZMP para um modelo virtual de robô bípede, e estudar o consumo energético das juntas do robô em diversas fases da marcha, a fim de identificar situações em que a dinâmica do movimento natural do robô pode ser reaproveitada e outras oportunidades de economia energética no acionamento dos atuadores, baseadas no comportamento cinemático e dinâmico do modelo durante a marcha. Espera-se com isto identificar oportunidades para futuros projetos que busquem aumentar a eficiência energética de um sistema ZMP, pois problema do consumo é comum em abordagens ZMP devido àrigidez dos atuadores, os quais normalmente controlam continuamente a posição, velocidade e aceleração do pé do robô em cada ponto de sua trajetória.
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ABNT
CARNIER, Rodrigo Matos. Estudo do consumo energético de um sistema de controle ZMP para robôs bípedes. 2013. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5e53a88e-da52-4799-a560-a426683b1cf9/RODRIGO%20MATOS%20CARNIER%20PMR13.pdf. Acesso em: 16 mar. 2025. -
APA
Carnier, R. M. (2013). Estudo do consumo energético de um sistema de controle ZMP para robôs bípedes (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5e53a88e-da52-4799-a560-a426683b1cf9/RODRIGO%20MATOS%20CARNIER%20PMR13.pdf -
NLM
Carnier RM. Estudo do consumo energético de um sistema de controle ZMP para robôs bípedes [Internet]. 2013 ;[citado 2025 mar. 16 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5e53a88e-da52-4799-a560-a426683b1cf9/RODRIGO%20MATOS%20CARNIER%20PMR13.pdf -
Vancouver
Carnier RM. Estudo do consumo energético de um sistema de controle ZMP para robôs bípedes [Internet]. 2013 ;[citado 2025 mar. 16 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/5e53a88e-da52-4799-a560-a426683b1cf9/RODRIGO%20MATOS%20CARNIER%20PMR13.pdf
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