Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

Modelagem, Controle e Projeto Eletromecânico de um Manipulador Leve e Modular para Tarefas de Interação e Inspeção

Marco Fernandes dos Santos Xaud

Março/2016

Orientadores:

Ramon Romankevicius Costa Antonio Candea Leite

Programa:

Engenharia Elétrica

      A rob´otica vem aumentando cada vez mais seu potencial para solucionar demandas encontradas na ind´ustria, incluindo a melhoria das condi¸c˜oes ambientais, de sa´ude e seguran¸ca, bem como o aumento da eficiˆencia e produtividade. Particularmente, diversas empresas de petr´oleo e g´as j´a usam solu¸c˜oes automatizadas em suas instala¸c˜oes, mas recentemente, o uso de manipuladores vem chamando a aten¸c˜ao para tarefas mais espec´ificas e que requerem uma complexa intera¸c˜ao com o ambiente. Apesar dos modelos comerciais existentes, as restri¸c˜oes de projeto e or¸camento podem motivar a constru¸c˜ao de um manipulador customizado. Esse trabalho apresenta o projeto eletromecˆanico, modelagem e controle de um manipulador para o sistema DORIS, um robˆo guiado por trilhos para inspe¸c˜ao de instala¸c˜oes offshore. Este manipulador deve posicionar autonomamente um sensor de vibra¸c˜ao sobre a superf´icie externa de equipamentos pr´oximos, interagir com pain´eis touchscreen, e movimentar uma cˆamera para obter diferentes ˆangulos da plataforma. Para fins de implementa¸c˜ao pr´atica, estrat´egias de controle cinem´atico e h´ibrido de for¸ca/posi¸c˜ao s˜ao combinadas e posteriormente simuladas em ambiente computacional. Depois, s˜ao propostas mudan¸cas na estrutura cinem´atica e leis de controle originais para lidar com o problema de singularidades cinem´aticas, e minimizar o consumo de energia, utilizando o m´etodo da Inversa Filtrada.