Projeto, construção e controle de um manipulador robótico atuado por músculos de McKibben
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Antônio Eustáquio de Melo Pertence
Alexandre Carlos Eduardo
Alexandre Carlos Eduardo
Resumo
Atualmente, existe no mercado internacional a busca por processos mais econômicos, que ao mesmo tempo poluam menos o meio ambiente. Nesse contexto, surgem os atuadores pneumáticos, que se destacam principalmente no ambiente industrial por apresentarem vantagens significativas, quando comparados a outras tecnologias. Dentre eles, os Músculos pneumáticos artificiais de McKibben ganharam notoriedade nos últimos anos, por possuírem empregabilidade tanto em equipamentos industriais, como também em órteses para reabilitação e dispositivos robóticos humanoides. Tendo em vista os benefícios da tecnologia citada, o presente trabalho propõe a construção de um manipulador robótico atuado por músculos de Mckibben e o desenvolvimento de um sistema de controle para o dispositivo projetado. Tanto na confecção do atuador quanto do músculo foram utilizados componentes convencionais e fáceis de serem encontrados no mercado, a fim do desenvolvimento de um sistema acessível, com facilidade para fabricação em larga escala. Por meio dos resultados obtidos, foi possível observar que o sistema atendeu às expectativas do projeto, apresentando resultados satisfatórios quando submetido a perturbações. Um outro ponto a ser citado é o fato de o dispositivo construído atender às exigências da norma ISO/TS 15066. Essa adequação permite que o manipulador desenvolvido possa ser utilizado pelo homem de forma segura.
Abstract
Currently, there is a search in the international market for more economical processes,
which at the same time pollute less the environment. In this context, pneumatic
actuators emerge, which stand out mainly in the industrial environment to present
important advantages when compared to other technologies. Among them,
McKibben's Artificial Pneumatic Muscles have gained notoriety in recent years, for
having employability both in industrial equipment, as well as in rehabilitation
orthoses and humanoid robotic devices. In view of the benefits of the aforementioned
technology, this work proposes the construction of a robotic manipulator actuated by
Mckibben muscles and the development of a control system for the designed device.
Both in the making of the actuator and in the use of the components were used at low
cost and easy to be found on the market, an end to the development of an accessible
system, with ease for large-scale manufacturing. Through the results obtained, it was
possible to observe that the system met the project expectations, satisfactory results
when subjected to disturbances. Another point to be mentioned is the fact that the
device was built to the requirements of the ISO / TS 15066 standard. This adequacy
allows the developed manipulator to be used by man in a safe way.
Assunto
Engenharia mecânica, Manipuladores (Mecanismo), Controladores PID
Palavras-chave
Controle de posição, Manipulador robótico, Músculos pneumáticos artificiais, Músculo de Mckibben, Controlador PID