[en] MECHANISM DESIGN, KINEMATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF A ROBOTIC MANIPULATOR DRIVEN BY AN ACTIVE CARDAN JOINT WITH THREE DEGREES OF FREEDOM

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: JEAN CARLO FERREIRA DE OLIVEIRA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] DINAMICA; [pt] NAVEGACAO ORTODROMICA; [pt] NAVEGACAO CARDANICA; [pt] TORQUE DE IMPACTO; [pt] IDENTIFICACAO DE FOLGA; [pt] ATRITO DOS ROLAMENTOS; [pt] JUNTA UNIVERSAL ATIVA; [pt] JUNTA CARDANICA ATIVA; [pt] MANIPULADOR; [pt] CINEMATICA; [en] DYNAMICS; [en] ORTHODROMIC NAVIGATION; [en] CARDAN NAVIGATION; [en] IMPACT TORQUE; [en] BACKLASH IDENTIFICATION; [en] BEARINGS FRICTION; [en] ACTIVE UNIVERSAL JOINT; [en] ACTIVE CARDAN JOINT; [en] MANIPULATOR; [en] CINEMATIC
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=49590&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=49590&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.49590

[pt] O uso de juntas cardânicas ativas é restrito pela capacidade de torque de pequenos motorredutores e, atualmente, os dispositivos embarcados são obrigatórios para as aplicações robóticas. O controle dinâmico é essencial para estudar as limitações desse dispositivo, portanto, o objetivo deste estudo foi controlar a junta cardânica ativa de três graus de liberdade usando simulações numéricas e experimento em bancada de testes. O manipulador foi projetado com apenas uma junta cardânica para que a sua cinemática e dinâmica sejam exploradas; por esse motivo, a junta foi construída com sensores de carga na base e sensor de unidade de movimento inercial na parte superior do efetuador do manipulador. Além disso, foram fabricadas três placas de controle: a primeira foi projetada para controlar os três acionamentos dos motores de passo; a segunda, para ler o sensor da unidade de movimento inercial; e a última, para ler os sensores de carga. Quatro problemas foram descritos para testar os limites deste dispositivo, analisando, além da cinemática e dinâmica, o atrito do rolamento, a identificação da folga e o torque do impacto. O primeiro problema mantém a posição do efetuador do manipulador constante enquanto transmite rotação entre os eixos. O segundo problema, o efetuador recebe um caminho planejado, por exemplo, um círculo, mas não transmite rotação entre os eixos. O terceiro problema é a combinação dos movimentos anteriores, em que o efetuador transmite rotação entre os eixos, enquanto segue por um caminho planejado. Para o quarto problema: uma nova abordagem é aplicada para mover o efetuador de um ponto para outro usando rotação cônica.