A estudante Fabíola da Silva Rosa, orientada pelo Prof. Henrique Simas, Dr.Eng. e coorientada pelo Prof. Estevan Hideki Murai, Dr.Eng. (EGR/UFSC), defenderá seu exame de qualificação na próxima terça-feira (04/02) às 14h no Auditório do EMC (Bloco A). A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. O auditório tem capacidade para cerca de 64 pessoas.
Banca:
Prof. Daniel Martins, Dr.Eng. (Presidente)
Prof. Eduardo Alberto Fancello, D.Sc.
Prof. Rodrigo de Souza Vieira, Dr.Eng.
Título: “Modelo cinetostático para análise de robôs suspensos atuados por cabos considerando a elasticidade e a massa dos cabos”
Resumo:
Robôs atuados por cabos pertencem a uma classe de robôs paralelos onde a plataforma fixa e a plataforma móvel são conectadas por cabos. Os cabos, por sua vez, variam de tamanho para movimentação da plataforma móvel. Os robôs atuados por cabos possuem diversas vantagens em relação aos robôs paralelos rígidos: tem maior espaço de trabalho, são mais leves, são capazes de atingir maiores velocidades e acelerações, tem custos de manufatura e manutenção menores, são mais fáceis de montar e desmontar, possuem maior transportabilidade e modularidade e tem reconfigurabilidade superior. Apesar dessas vantagens, a modelagem e o controle dos robôs atuados por cabos possuem algumas complicações. Visto que o cabo é flexível e deve ser mantido sempre tracionado, o algoritmo de controle deve levar em consideração o tracionamento dos cabos em todas as posições do robô. Além disso, o algoritmo de controle deve prever e evitar colisões: entre os cabos, entre os cabos e o meio externo, entre os cabos e as outras estruturas rígidas do robô e entre a plataforma móvel e o meio externo. Por último, a precisão de posição do efetuador final e seguimento de trajetória são limitados. Dentro da categoria de robôs atuados por cabos, estão os robôs suspensos atuados por cabos. Os robôs suspensos atuados por cabos são aqueles que não possuem cabos abaixo da plataforma móvel. Neste caso a força da gravidade é considerada uma restrição, similar a um cabo abaixo da plataforma móvel. Comparando-se os robôs suspensos e os não-suspensos atuados por cabos, os suspensos possuem menos cabos e, consequentemente, menor chance de colisão entre os cabos. Porém, o tensionamento dos cabos e o controle da posição e seguimento de trajetória são dificultados por não existirem cabos que exerçam força abaixo da plataforma móvel mantendo os cabos tracionados em todas as posições do robô. Além disso, os robôs suspensos podem se tornar instáveis, com problemas de vibração e até mesmo se tornarem incontroláveis sob perturbações externas. A precisão do robô está diretamente relacionada a sua modelagem. Sendo assim, uma das considerações mais importantes da sua modelagem é o modelo do cabo adotado. Em geral, modelos mais complexos são mais precisos. Porém, quanto mais complexo for o modelo, maior será o tempo de resolução computacional. Apesar de diversos trabalhos desenvolvidos nessa área, não se encontrou nenhum com a proposta de uma modelagem cinetoestática geral para robôs atuados por cabos que considere a massa e a elasticidade do cabo. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia para a modelagem cinetostática de robôs suspensos atuados por cabos considerando a elasticidade e massa dos cabos. Para isto, serão utilizadas as ferramentas matemáticas método de Davies e análise gráfica de posição. Como forma de validar inicialmente a proposta, nesta qualificação são apresentados resultados iniciais utilizando o método de Davies para analisar um mecanismo planar com cabo elástico.
Palavras-chave: Robô suspenso atuado por cabos, Modelo cinetostático, método de Davies, Cabo elástico, Cabo com massa