Modelagem de manipuladores robóticos paralelos com elos flexíveis baseada em redes neurais (2025)
- Authors:
- Autor USP: TANAKA, TONY JUN - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: ROBÓTICA; REDES NEURAIS; APRENDIZADO COMPUTACIONAL
- Keywords: Manipulador paralelo; Elos flexíveis; Physics-Informed Machine Learning; PINNs; Modelagem dinâmica
- Language: Português
- Abstract: O aprendizado de máquina é uma área que vem ganhando muito destaque em tempos recentes, sendo que representa uma inovação relevante no campo da modelagem de sistemas dinâmicos ao ser capaz de utilizar dados empíricos para gerar modelos complexos. Este trabalho aplica essa abordagem à modelagem de um manipulador paralelo planar do tipo 3RRR com elos flexíveis, integrando simulações numéricas, experimentos laboratoriais e técnicas avançadas de redes neurais. Inicialmente, utilizou-se o software MSC Adams para a geração de dados virtuais, considerando modelos rígidos e flexíveis, a fim de estabelecer uma base comparativa. Em seguida, foram realizadas medições experimentais com extensômetros e uma câmera, tanto em um elo único quanto no manipulador completo, assegurando a representatividade do ambiente real. A etapa de processamento e modelagem envolveu o emprego de Physics-Informed Neural Networks (PINNs), complementadas pela técnica SINDy e por redes feedforward, permitindo explorar diferentes estratégias de aprendizado. A validação evidenciou a capacidade das PINNs de reproduzir com elevada precisão os comportamentos observados, mesmo em condições experimentais ruidosas, superando abordagens exclusivamente baseadas em dados. Destaca-se a contribuição deste estudo para a consolidação do Physics-Informed Machine Learning (PIML) como ferramenta robusta para sistemas robóticos, ao mesmo tempo em que se reconhece a necessidade de avanços futuros na redução do custo computacional e na integração com estratégias de controle em tempo real.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
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ABNT
TANAKA, Tony Jun. Modelagem de manipuladores robóticos paralelos com elos flexíveis baseada em redes neurais. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/481f1e17-942b-4cbb-9e2b-00bbf1b80fbf/Tanaka_Tony_Jun.pdf. Acesso em: 10 fev. 2026. -
APA
Tanaka, T. J. (2025). Modelagem de manipuladores robóticos paralelos com elos flexíveis baseada em redes neurais (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/481f1e17-942b-4cbb-9e2b-00bbf1b80fbf/Tanaka_Tony_Jun.pdf -
NLM
Tanaka TJ. Modelagem de manipuladores robóticos paralelos com elos flexíveis baseada em redes neurais [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 10 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/481f1e17-942b-4cbb-9e2b-00bbf1b80fbf/Tanaka_Tony_Jun.pdf -
Vancouver
Tanaka TJ. Modelagem de manipuladores robóticos paralelos com elos flexíveis baseada em redes neurais [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 10 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/481f1e17-942b-4cbb-9e2b-00bbf1b80fbf/Tanaka_Tony_Jun.pdf
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