O CONTROLE DE TRAJETÓRIA DE UMA PLATAFORMA STEWART
Por: fabiomorano • 5/11/2018 • Trabalho acadêmico • 4.410 Palavras (18 Páginas) • 189 Visualizações
UNIP
UNIVERSIDADE PAULISTA
FABIO MORANO MARTINS
MARCELLA GALHARDO CARNEIRO
RONALDO DOS SANTOS LOPES
TAMIRES SOARES LIMA
VAILTON DE CARVALHO FREIRE
CONTROLE DE TRAJETÓRIA DE UMA PLATAFORMA STEWART
SÃO PAULO
2018
UNIP
UNIVERSIDADE PAULISTA
FABIO MORANO MARTINS
MARCELLA GALHARDO CARNEIRO
RONALDO DOS SANTOS LOPES
TAMIRES SOARES LIMA
VAILTON DE CARVALHO FREIRE
CONTROLE DE TRAJETÓRIA DE UMA PLATAFORMA STEWART
Trabalho de Conclusão de Curso, para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica apresentado à Universidade Paulista – UNIP.
Orientador: Professor Edilson
SÃO PAULO
2018
UNIP
UNIVERSIDADE PAULISTA
FABIO MORANO MARTINS
MARCELLA GALHARDO CARNEIRO
RONALDO DOS SANTOS LOPES
TAMIRES SOARES LIMA
VAILTON DE CARVALHO FREIRE
CONTROLE DE TRAJETÓRIA DE UMA PLATAFORMA STEWART
Trabalho de projeto e construção de um protótipo simplificado de uma Plataforma de Stewart, fundamentado no programa do curso de Engenharia Elétrica apresentado à Universidade Paulista – UNIP.
SÃO PAULO
2018
RESUMO
Neste trabalho serão apresentados o desenvolvimento e a construção de um protótipo de uma Plataforma de Stewart, originalmente concebida em 1965 como um simulador de aeronaves para treinamento de vôo, por James Stewart, a qual é constituída por uma plataforma fixa, responsável por suportar a mecânica da estrutura e outra que se move no espaço pela ação de forças e movimentos de seis atuadores existentes entre as elas. Os seis atuadores garantem seis graus de liberdade ao protótipo, possibilitando mover-se no espaço em qualquer direção.
O intuito é apresentar a utilização da plataforma para o equilíbrio de uma bola sobre uma chapa, com a aplicação de um sistema de controle capaz de efetuar as correções de movimento e trajetória, garantindo a sua estabilidade em um ponto definido na plataforma.
Palavras-chave: Plataforma de Stewart, bola chapa, sistema de controle, estabilidade.
ABSTRACT
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE SÍMBOLOS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
SUMÁRIO
1 OBJETIVOS 7
1.1 OBJETIVO GERAL 7
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 7
2 INTRODUÇÃO 8
2.1 SERVOMOTOR 10
2.1.1 Tipos de Servo Motores 12
2.1.2 Servo Motor de Corrente Contínua CC 12
2.1.3 Princípio de Funcionamento do Servo Motor CC 13
2.1.4 Servo Motor de Corrente Alternada CA 16
2.1.5 Princípio de Funcionamento do Servo Motor CA 17
2.2 ARDUINO 19
2.2.1 Estrutura de um programa em Arduino 21
3. DESENVOLVIMENTO 23
CONCLUSÃO 25
REFERENCIAS 26
1 OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GERAL
Com a crescente pesquisa e investimento na área de robótica, o estudo sobre manipuladores paralelos expandiu-se para diversas linhas de pesquisa. O projeto tem como objetivo a modelagem cinemática e dinâmica de um manipulador paralelo com 6 graus de liberdade, conhecido como Plataforma de Stewart, que será utilizado como simulador de movimentos para um sistema bola chapa, visando controlar a posição de uma bola, independentemente das ações externas.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
A implementação do modelo cinemático de plataforma aplicando-se os cálculos matemáticos para o envio de sinais aos atuadores para a correção do posicionamento da bola sobra a plataforma, realizando os testes necessários do protótipo para a obtenção de resultados conforme esperados ou próximos, para que seja possível avaliar a estrutura do protótipo e sua eficácia.
2 INTRODUÇÃO
Em grande parte das aplicações industriais utilizam-se manipuladores do tipo serial, os quais se assemelham a um braço humano, porem sofrem as suas limitações com relação a capacidade no transporte de carga e baixa precisão. Pensando neste contexto, os manipuladores com configuração em paralelo trouxeram a solução adequada, pois devido ao modo construtivo de suas juntas, apresentam melhor precisão nos seus movimentos.
O modo construtivo de um manipulador paralelo é basicamente composto por uma plataforma base e uma plataforma móvel ligadas entre si por dois ou mais atuadores móveis através de juntas rotativas. Embora originalmente concebida como simulador de voo, a plataforma de Stewart assim conhecida, também pode ser empregada em diversas aplicações que necessitem dessas características de movimentação.
Como exemplo, este projeto consiste na construção de um protótipo, no qual uma bola sobre uma base movimenta-se livremente, onde a direção é dada de acordo com os ângulos de inclinação da base em torno dos eixos x e y. A plataforma possibilita o trabalho com seis graus de liberdade, este será capaz de se movimentar em todas as direções no espaço, efetuando movimentos de translações e rotações em até três direções distintas em cada tipo. Já a bola é um sistema de fácil compreensão para testar visualmente o funcionamento da mesma, a qual as forças atuantes são basicamente a força peso decomposta em duas direções e a força de atrito.
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