[pt] DESENVOLVIMENTO, FABRICAÇÃO E CONTROLE DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO

[en] DEVELOPMENT, MANUFACTURE AND CONTROL OF A ROBOTIC MANIPULATOR

[pt] MANUFATURA ADITIVA

[pt] CONTROLADOR PD

[pt] MANIPULADOR ROBOTICO

[pt] CONTROLE DE TRAJETORIA

[en] ADDITIVE MANUFACTURING

[en] PD CONTROLLER

[en] ROBOTIC MANIPULATOR

[en] TRAJECTORY CONTROL

[pt] O cenário industrial enfrenta desafios significativos devido aos altos custos associados à aquisição de manipuladores robóticos, especialmente no contexto brasileiro, onde a oferta de modelos comerciais nacionais é limitada. Este trabalho propõe uma solução para essa demanda, buscando desenvolver um manipulador robótico de 3 graus de liberdade a partir de um manipulador fora de uso do Laboratório de Robótica, o MA2000. O objetivo é contribuir academicamente introduzindo conceitos fundamentais de robótica ao longo do processo de concepção, fabricação e controle. Durante o desenvolvimento, foram conduzidos estudos detalhados sobre a modelagem do manipulador, levando em consideração suas limitações, e realizada a escolha cuidadosa de componentes eletrônicos, bem como a fabricação de peças utilizando manufatura aditiva. A montagem do manipulador envolveu a integração de peças impressas em PLA, com testes de bancada focados na funcionalidade da garra e na eletrônica implementada. O projeto também apresenta o desenvolvimento de um controle proporcional-derivativo (PD) utilizando a biblioteca de Peter Corke, aplicado a uma trajetória definida. Os resultados obtidos demonstraram um acoplamento satisfatório com as respostas desejadas. Os códigos de implementação em Python e MATLAB, utilizados para testes e simulações, assim como as modelagens CAD, estão disponíveis no repositório aberto do projeto. Além de oferecer uma solução prática para a demanda de manipuladores acessíveis, o projeto visa estimular o interesse e a compreensão mais aprofundada da robótica no ambiente acadêmico.

[en] The industrial scenario faces significant challenges due to the high costs associated with acquiring robotic manipulators, especially in the Brazilian context where the availability of national commercial models is limited. This project proposes a solution to this demand, aiming to develop a 3-degreeof-freedom robotic manipulator based on a decommissioned manipulator from the Robotics Laboratory, the MA2000. The goal is to contribute academically by introducing fundamental robotics concepts throughout the design, manufacturing, and control process. During the development, detailed studies on the manipulator s modeling were conducted, taking into account its limitations. Careful selection of electronic components and the additive manufacturing of parts were carried out. The assembly of the manipulator involved the integration of parts printed in PLA, with bench tests focused on the functionality of the gripper and the implemented electronics. The project also presents the development of a proportional-derivative (PD) control using Peter Corke s library, applied to a defined trajectory. The obtained results demonstrated satisfactory coupling with the desired responses. Implementation codes in Python and MATLAB, used for testing and simulations, as well as CAD models, are available in the project s open repository. In addition to offering a practical solution for the demand for accessible manipulators, the project aims to stimulate a deeper interest and understanding of robotics in the academic environment.

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

VIVIAN SUZANO MEDEIROS

2023-12-20

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65644@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=65644@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.65644