[en] DESIGN AND ACTIVATION OF A PNEUMATIC GECKO ROBOT WITH APPLICATION OF MACHINE LEARNING

[pt] PROJETO E ACIONAMENTO DE UM ROBÔ LAGARTIXA PNEUMÁTICO COM APLICAÇÃO DE APRENDIZADO COMPUTACIONAL

[pt] MATHEUS RODRIGUES GOEBEL

[pt] REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

[pt] APRENDIZADO DE MAQUINA

[pt] SISTEMA ELETROPNEUMATICO

[pt] GARRA DE VACUO

[pt] ROBO ESCALADOR

[pt] LAGARTIXA PNEUMATICA

[en] ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS

[en] MACHINE LEARNING

[en] ELECTROPNEUMATIC SYSTEM

[en] VACUUM CLAW

[en] CLIMBING ROBOT

[en] PNEUMATIC GECKO

[pt] Este trabalho apresenta um projeto mecânico de um robô lagartixa pneumática, capaz de se locomover em superfícies inclinadas em relação ao solo, através apenas de atuadores lineares que utilizam o ar comprimido como fonte de energia. Como parte fundamental do projeto mecânico neste trabalho, um sistema de garra é desenvolvido gerando vácuo mecanicamente, para haver uma economia de consumo energético no robô em comparação com os acessórios comerciais geralmente utilizados para esta tarefa de fixação. Com o protótipo de conceito fabricado e montado, o mesmo é submetido a uma bateria de testes com o intuito de posteriormente aplicar os dados obtidos em uma rede neural artificial, visando o aprendizado computacional dos movimentos do robô e, assim, sua otimização de velocidade em determinada sequência de movimentação. Após o treinamento desta rede neural, o protótipo é submetido a novos experimentos para verificar a eficiência do treinamento realizado e qual o impacto real obtido no robô. Finalmente, com a utilização de um sistema de câmeras, os deslocamentos do robô em diversas situações distintas são rastreados, visando gerar gráficos comparativos e analisar a repetibilidade e confiabilidade do sistema.

[en] This work presents the mechanical design of a pneumatic gecko robot, capable of moving on inclined surfaces with respect to the ground, using only linear actuators with compressed air as a source of energy. As a fundamental part of the mechanical design in this work, a claw system is developed by generating vacuum mechanically, significantly reducing the energy consumption of the robot when compared to commercial accessories generally used for this clamping task. With the concept prototype manufactured and assembled, a series of tests are conducted to later apply the collected data in an artificial neural network. This network allows the computational learning of the robot movements, and thus its speed optimization for a certain defined gait. After training this neural network, the prototype is submitted to new experiments to verify the efficiency of the training performed and the real impact obtained on the robot. Furthermore, with the use of a camera system, the movements of the robot along several different situations are tracked, generating comparative graphs to analyze the repeatability and reliability of the system.

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

GIOVANE QUADRELLI

MAURO SPERANZA NETO

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

GIOVANE QUADRELLI

LUIS ALEXANDRE ESTEVAO DA SILVA

2022-11-07

2022-10-06

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61104@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.61104