[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM ELO PNEUMÁTICO DE 3 GRAUS DE LIBERDADE PARA MANIPULADORES ROBÓTICOS FLEXÍVEIS

• Ano de defesa: 2006
• Autor(a) principal: FELIPE DOS SANTOS SCOFANO
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] MANIPULADOR DE LONGO ALCANCE; [pt] MUSCULO PNEUMATICO ARTIFICIAL; [pt] ELO FLEXIVEL; [en] LONG-REACH MANIPULATOR; [en] ARTIFICIAL PNEUMATIC MUSCLE; [en] FLEXIBLE LINK
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=9226&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=9226&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.9226

[pt] Recentemente, grande interesse tem se voltado na robótica para o conceito de manipuladores flexíveis. Estes dispositivos apresentam uma coluna vertebral deformável continuamente, em oposição aos tradicionais manipuladores robóticos elo/junta/elo com elos rígidos. Sistemas flexíveis oferecem um aumento em potencial da capacidade de interação com o ambiente, estando aptos a se ajustarem às limitações do meio através de sua deformação. Robôs flexíveis oferecem possibilidades atrativas para o uso em diversas aplicações, como em posicionamento em ambientes complexos com obstáculos, endoscópios ativos, e manuseamento de materiais frágeis. O uso de polímeros, em particular elastômeros, tem sido explorado nestes manipuladores para promover simplicidade de operação e menor rigidez, necessária para uma interação homemmáquina com maior segurança. Usufruindo-se destes conceitos, esta dissertação aborda o desenvolvimento de um manipulador pneumático flexível de longo alcance. O manipulador é composto por uma estrutura modular, formada por vários elos ligados serialmente, permitindo que em sua extremidade sejam acopladas ferramentas que auxiliem a execução de diferentes tarefas. O sistema é baseado em um atuador pneumático denominado Músculo Artificial Pneumático (Pneumatic Artificial Muscles, PAM). Ao serem pressurizados, estes dispositivos se contraem, exercendo uma força em sua extremidade proporcional à pressão aplicada. A movimentação do manipulador desenvolvido é obtida a partir da diferença de pressão entre câmaras independentes localizadas em seu interior. Modelos analíticos dos sistemas desenvolvidos foram elaborados. O controle do manipulador é feito a partir de servoválvulas pneumáticas controladas por computador. Experimentos foram realizados para verificar os modelos desenvolvidos. O sistema desenvolvido pode ser aplicado à tarefa de inspeção interna de reservatórios de combustíveis. Inspeções internas atualmente requerem um completo esvaziamento do reservatório, se tornando muito trabalhosas e resultando em altos custos. Uma versão do manipulador é adaptada para executar esta tarefa sem a necessidade de esvaziar os tanques, devido à segurança intrínseca do sistema pneumático.