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Título: FRAMEWORK DE INTEGRAÇÃO DE OTIMIZAÇÃO DE TRAJETÓRIAS OFF-LINE E CONTROLE PREDITIVO ON-LINE PARA ROBÔS COM PERNAS
Autor: LEONARDO GARCIA MORAES
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):  MARCO ANTONIO MEGGIOLARO - ORIENTADOR
VIVIAN SUZANO MEDEIROS - COORIENTADOR

Nº do Conteudo: 68697
Catalogação:  03/12/2024 Liberação: 03/12/2024 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo:  TEXTO Subtipo:  TESE
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68697&idi=1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68697&idi=2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68697

Resumo:
Na última década, os robôs móveis com pernas ganharam notoriedade por sua capacidade de se movimentar com segurança em terrenos acidentados e superar obstáculos, como declives e escadas, podendo ser utilizados em mais aplicações em comparação com os robôs móveis com rodas. Novos desenvolvimentos que melhorem a robustez do planejamento de trajetória e o controle dinâmico de robôs com pernas são cruciais para o avanço desse campo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um framework baseado em C++ e ROS Noetic que integre otimização de trajetória off-line para robôs com pernas com Model Predictive Control (MPC) on-line, considerando o mapa de elevação do terreno. A otimização de trajetória é baseada na biblioteca de código aberto TOWR (Trajectory Optimization for Walking Robots), que emprega uma função contínua para representar o mapa do terreno. Para tornála mais genérica, foi implementada uma interface que permite que mapas de elevação 2,5D sejam usados como representação do terreno. Além disso, as trajetórias geradas pelo TOWR são fornecidas como referências para um controlador MPC baseado na biblioteca de código aberto OCS2. As trajetórias otimizadas pelo MPC são então rastreadas por um Whole-Body Controller (WBC), que calcula os torques de atuação das juntas do robô. A estrutura é validada em simulações usando a dinâmica completa do robô, com diferentes tipos de terreno e sob perturbação externa.

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