MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: ALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVA
Orientador(a): MARCO ANTONIO MEGGIOLARO lattes
Banca de defesa: MAURO SPERANZA NETO, MARCO ANTONIO MEGGIOLARO, CARLOS ALBERTO DE ALMEIDA, MAX SUELL DUTRA
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
Programa de Pós-Graduação: PPG EM ENGENHARIA MECÂNICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: BR
Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@2
Resumo: Em terrenos acidentados é crítico para robôs móveis manter uma adequada tração nas rodas, pois um excessivo deslizamento das mesmas pode fazer o robô capotar ou desviar da rota desejada. Também, se uma força excessiva é aplicada sobre uma região do terreno, pode levar o mesmo a ceder deixando as rodas presas. Para se evitar os problemas acima citados e ainda otimizar o consumo de energia em terrenos planos, a presente dissertação desenvolveu um controle de tração para terrenos acidentados com o intuito de aplicá- lo ao Robô Ambiental Híbrido (RAH) da Petrobrás. O RAH é um robô móvel anfíbio que está em fase de desenvolvimento no Laboratório de Robótica do CENPES (Petrobras), que poderá ser comandado por um operador ou se deslocar autonomamente. Esse robô faz parte do projeto Cognitus, braço tecnológico do projeto Piatam (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Indústria de Óleo e Gás na Amazônia), e será aplicado na monitoração e coleta de dados do meio ambiente de dois gasodutos da Petrobrás na região Amazônica, o gasoduto Urucu (AM)- Porto Velho (RO) e o gasoduto Coari (AM) - Manaus (AM). A técnica de controle de tração de veículos robóticos em terrenos acidentados desenvolvida visa controlar a velocidade ao mesmo tempo em que garante a estabilidade dinâmica, não deslizamento das rodas, evita a saturação dos motores, e em certas condições ainda permite minimizar a potência requerida através do conhecimento dos ângulos de contato entre as rodas e o terreno. Foram feitas duas modelagens independentes, uma considerando a suspensão do robô flexível e a outra considerando o veículo robótico como um corpo rígido, sendo ambas para o caso plano (2D).Foram realizadas simulações em terrenos suaves e acidentados, as quais comprovaram a eficácia das técnicas de controle propostas.
id PUC_RIO-1_6b9d6b9b5b58f61a6ee5b69337588f60
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:11030
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS TRACTION CONTROL TO MOBILE ROBOTIC SYSTEMS IN ROUGH TERRAIN 2007-04-10MARCO ANTONIO MEGGIOLARO01450282750lattes.cnpq.br/1259500926303809MARCO ANTONIO MEGGIOLARO01450282750lattes.cnpq.br/1259500926303809MAURO SPERANZA NETOMARCO ANTONIO MEGGIOLAROCARLOS ALBERTO DE ALMEIDAMAURO SPERANZA NETOMAX SUELL DUTRA68323697272ALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVAPONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROPPG EM ENGENHARIA MECÂNICAPUC-RioBREm terrenos acidentados é crítico para robôs móveis manter uma adequada tração nas rodas, pois um excessivo deslizamento das mesmas pode fazer o robô capotar ou desviar da rota desejada. Também, se uma força excessiva é aplicada sobre uma região do terreno, pode levar o mesmo a ceder deixando as rodas presas. Para se evitar os problemas acima citados e ainda otimizar o consumo de energia em terrenos planos, a presente dissertação desenvolveu um controle de tração para terrenos acidentados com o intuito de aplicá- lo ao Robô Ambiental Híbrido (RAH) da Petrobrás. O RAH é um robô móvel anfíbio que está em fase de desenvolvimento no Laboratório de Robótica do CENPES (Petrobras), que poderá ser comandado por um operador ou se deslocar autonomamente. Esse robô faz parte do projeto Cognitus, braço tecnológico do projeto Piatam (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Indústria de Óleo e Gás na Amazônia), e será aplicado na monitoração e coleta de dados do meio ambiente de dois gasodutos da Petrobrás na região Amazônica, o gasoduto Urucu (AM)- Porto Velho (RO) e o gasoduto Coari (AM) - Manaus (AM). A técnica de controle de tração de veículos robóticos em terrenos acidentados desenvolvida visa controlar a velocidade ao mesmo tempo em que garante a estabilidade dinâmica, não deslizamento das rodas, evita a saturação dos motores, e em certas condições ainda permite minimizar a potência requerida através do conhecimento dos ângulos de contato entre as rodas e o terreno. Foram feitas duas modelagens independentes, uma considerando a suspensão do robô flexível e a outra considerando o veículo robótico como um corpo rígido, sendo ambas para o caso plano (2D).Foram realizadas simulações em terrenos suaves e acidentados, as quais comprovaram a eficácia das técnicas de controle propostas.Abstract Silva, Alexandre F. Barral Silva; Meggiolaro, Marco Antonio. Traction Control to Mobile Robotic Systems in Rough Terrain. Rio de Janeiro, 2004. 194 p. MSc. Thesis - Departamento de Engenharia Mecânica, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. In rough terrain it is critical for mobile robots to maintain adequate wheel traction, because excessive sliding could cause the robot to roll over or deviate from its intended path. Also, if an excessive force is applied onto the terrain, the soil may fail and trap the robot wheels. To avoid these problems, and also minimize the power consumption on even terrain, the present work develops a rough terrain traction control to be applied to the Hybrid Environmental Robot (HER) from Petrobras. The HER is an amphibious mobile robot developed by the Robotics Laboratory from CENPES (Petrobras). It can be commanded by an operator or autonomously. This robot is part of the Cognitus Project, technological branch of the Piatam project (Potential Impacts and Environmental Risks of the Oil and Gas Industry in the Amazon). It will be used for monitoring and environmental data collecting along two gas pipelines in the Amazon region, the Urucu (AM) - Porto Velho (RO) and the Coari (AM) - Manaus (AM). The developed traction control of robotic vehicles in rough terrain aims to control the speed at the same time that it guarantees dynamic stability, no slip of the wheels, prevents motor saturation, and under certain conditions it may also allow for the minimization of the required power. This control needs the knowledge of the current state of the robot, including the contact angles between its wheels and the terrain. Two independent 2D models have been proposed, one including the suspension compliance and one considering the robotic vehicle as a rigid body. Simulations have been performed in even and rough terrains, proving the effectiveness of the proposed control techniques. AGÊNCIA NACIONAL DE PETRÓLEOhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@2porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-06-26T09:07:07ZRepositório InstitucionalPRI
dc.title.pt.fl_str_mv MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
dc.title.alternative.en.fl_str_mv TRACTION CONTROL TO MOBILE ROBOTIC SYSTEMS IN ROUGH TERRAIN
title MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
spellingShingle MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
ALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVA
title_short MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
title_full MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
title_fullStr MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
title_full_unstemmed MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
title_sort MODELAGEM DE SISTEMAS ROBÓTICOS MÓVEIS PARA CONTROLE DE TRAÇÃO EM TERRENOS ACIDENTADOS
dc.creator.Lattes.none.fl_str_mv
author ALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVA
author_facet ALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVA
author_role author
dc.contributor.advisor2ID.none.fl_str_mv 01450282750
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv MARCO ANTONIO MEGGIOLARO
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 01450282750
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/1259500926303809
dc.contributor.advisor2.fl_str_mv MARCO ANTONIO MEGGIOLARO
dc.contributor.advisor2Lattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/1259500926303809
dc.contributor.referee1.fl_str_mv MAURO SPERANZA NETO
dc.contributor.referee2.fl_str_mv MARCO ANTONIO MEGGIOLARO
dc.contributor.referee3.fl_str_mv CARLOS ALBERTO DE ALMEIDA
dc.contributor.referee4.fl_str_mv MAURO SPERANZA NETO
dc.contributor.referee5.fl_str_mv MAX SUELL DUTRA
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 68323697272
dc.contributor.author.fl_str_mv ALEXANDRE FRANCISCO BARRAL SILVA
contributor_str_mv MARCO ANTONIO MEGGIOLARO
MARCO ANTONIO MEGGIOLARO
MAURO SPERANZA NETO
MARCO ANTONIO MEGGIOLARO
CARLOS ALBERTO DE ALMEIDA
MAURO SPERANZA NETO
MAX SUELL DUTRA
description Em terrenos acidentados é crítico para robôs móveis manter uma adequada tração nas rodas, pois um excessivo deslizamento das mesmas pode fazer o robô capotar ou desviar da rota desejada. Também, se uma força excessiva é aplicada sobre uma região do terreno, pode levar o mesmo a ceder deixando as rodas presas. Para se evitar os problemas acima citados e ainda otimizar o consumo de energia em terrenos planos, a presente dissertação desenvolveu um controle de tração para terrenos acidentados com o intuito de aplicá- lo ao Robô Ambiental Híbrido (RAH) da Petrobrás. O RAH é um robô móvel anfíbio que está em fase de desenvolvimento no Laboratório de Robótica do CENPES (Petrobras), que poderá ser comandado por um operador ou se deslocar autonomamente. Esse robô faz parte do projeto Cognitus, braço tecnológico do projeto Piatam (Potenciais Impactos e Riscos Ambientais da Indústria de Óleo e Gás na Amazônia), e será aplicado na monitoração e coleta de dados do meio ambiente de dois gasodutos da Petrobrás na região Amazônica, o gasoduto Urucu (AM)- Porto Velho (RO) e o gasoduto Coari (AM) - Manaus (AM). A técnica de controle de tração de veículos robóticos em terrenos acidentados desenvolvida visa controlar a velocidade ao mesmo tempo em que garante a estabilidade dinâmica, não deslizamento das rodas, evita a saturação dos motores, e em certas condições ainda permite minimizar a potência requerida através do conhecimento dos ângulos de contato entre as rodas e o terreno. Foram feitas duas modelagens independentes, uma considerando a suspensão do robô flexível e a outra considerando o veículo robótico como um corpo rígido, sendo ambas para o caso plano (2D).Foram realizadas simulações em terrenos suaves e acidentados, as quais comprovaram a eficácia das técnicas de controle propostas.
publishDate 2007
dc.date.issued.fl_str_mv 2007-04-10
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@2
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11030@2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
dc.publisher.program.fl_str_mv PPG EM ENGENHARIA MECÂNICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUC-Rio
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1776626301174546432