Controle de um hexapod para posicionamento de uma esfera (2010)
- Authors:
- USP affiliated authors: SILVA, ANA KARINA SOUZA DA - EP ; MIYAZAKI, MICHEL REJANI - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subject: CINEMÁTICA
- Language: Português
- Abstract: Para o tema deste trabalho, escolhemos o controle de uma plataforma hexapod com o auxílio de um sistema de visão. Este sistema efetuou o posicionamento dinâmico de uma esfera sobre a base superior de um hexapod. A plataforma hexapod já se encontrava montada no laboratório TPN, porém, possuía funcionalidades limitadas, pois, trabalhava com tabelas temporais de posições. Desta forma, todos os movimentos eram pré-programados, sendo inviável o posicionamento do equipamento em tempo real. Utilizamos uma webcam para obter a posição de uma esfera sobre a superfície da máquina. Desta forma foi possível calcular a inclinação desejada da máquina e acioná-la para atuar no posicionamento para o equilíbrio do objeto. Este sistema é não-linear e instável, sendo necessário um controlador em malha fechada para estabilizar o sistema. Neste caso, foi implementado um controlador PD, sendo este suficiente para estabilizar o sistema para distúrbios pequenos. Nosso primeiro passo, neste projeto, foi obter as medidas reais do equipamento com precisão, pois, as dimensões do mesmo estavam com erros da ordem de milímetros em relação ao projeto, sendo esta uma das causas da vibração observada durante o movimento da plataforma. As medidas foram tomadas utilizando-se a máquina de medição de coordenadas da Mitutoyo, para a base superior, e o sistema Qualisys, para base inferior. Paralelamente foi feita uma função em C++ utilizando a biblioteca OpenCV para capturar e processar imagens da webcam utilizada. Para o controlador, elaboramos um modelo semelhante ao “ball and beam”, porém estendido para dois eixos (x e y). Simulamos o modelo com auxílio do Matlab e obtivemos valores para KD e KP que estabilizam o sistema. Neste sistema não utilizamos o fator KI, pois o erro residual é pequeno. Quando os módulos de controle e deprocessamento de imagens ficaram prontos, foi elaborado um programa que os une e também calcula quais devem ser os comprimentos dos atuadores do hexapod para que este siga os comandos do controlador. A versão final do software integrava todos os módulos anteriores ao programa principal. Com sucesso chegamos ao objetivo final deste trabalho, conseguindo controlar em tempo real a plataforma hexapod obedecendo aos prazos estipulados para tal. Este responde suficientemente rápido para equilibrar uma bola de tênis sobre sua plataforma superior.
- Imprenta:
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ABNT
SILVA, Ana Karina Souza da e MIYAZAKI, Michel Rejani. Controle de um hexapod para posicionamento de uma esfera. 2010. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e189e4f6-e88f-4b68-9c4d-766c4a83d2fa/ANA%20KARINA%20SOUZA%20DA%20SILVA%20PMR10.pdf. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Silva, A. K. S. da, & Miyazaki, M. R. (2010). Controle de um hexapod para posicionamento de uma esfera (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e189e4f6-e88f-4b68-9c4d-766c4a83d2fa/ANA%20KARINA%20SOUZA%20DA%20SILVA%20PMR10.pdf -
NLM
Silva AKS da, Miyazaki MR. Controle de um hexapod para posicionamento de uma esfera [Internet]. 2010 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e189e4f6-e88f-4b68-9c4d-766c4a83d2fa/ANA%20KARINA%20SOUZA%20DA%20SILVA%20PMR10.pdf -
Vancouver
Silva AKS da, Miyazaki MR. Controle de um hexapod para posicionamento de uma esfera [Internet]. 2010 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/e189e4f6-e88f-4b68-9c4d-766c4a83d2fa/ANA%20KARINA%20SOUZA%20DA%20SILVA%20PMR10.pdf
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