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Estudo comparativo de modelos matemáticos e físicos de robôs manipuladores

This study deals with the modeling of a SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) manipulator robot. Two models are obtained for the manipulator robot. These models are denoted by mathematical model and physical model. The mathematical model is obtained by applying the Lagrange formulation whi...

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Autor principal:	Ivanaga, Gustavo Henrique
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2021
Assuntos:	Manipuladores (Mecanismo) Modelos matemáticos Cinemática Dinâmica Manipulators (Mechanism) Mathematical models Kinematics Dynamics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26266
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id	riut-1-26266
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spelling	riut-1-262662021-11-04T06:05:47Z Estudo comparativo de modelos matemáticos e físicos de robôs manipuladores A comparative study on mathematics and physics models of robot manipulators Ivanaga, Gustavo Henrique Iossaqui, Juliano Gonçalves Iossaqui, Juliano Gonçalves Michels, Roger Nabeyama Lima, Claudia Santos Fiuza Manipuladores (Mecanismo) Modelos matemáticos Cinemática Dinâmica Manipulators (Mechanism) Mathematical models Kinematics Dynamics CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA This study deals with the modeling of a SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) manipulator robot. Two models are obtained for the manipulator robot. These models are denoted by mathematical model and physical model. The mathematical model is obtained by applying the Lagrange formulation while the physical model is obtained using the Simscape tool from the Simulink package of the MATLAB software. In general, engineers find it difficult to apply the Lagrange formulation and interpret the responses of the models obtained. The Simscape tool allows you to obtain models of robotic systems in a faster and simpler way. Furthermore, it is possible to make animations that facilitate the visualization of the robot's dynamic behavior. Obtaining the physical model in Simscape requires a detailed understanding of robot kinematics that is described with DenavitHartenberg notation. The main contribution of this work is to study and validate the physical model that can be used in future work to test control techniques. The physical model is numerically validated using the mathematical model for the robot with one, two and three degrees of freedom. Este trabalho trata da modelagem de um robô manipulador do tipo SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm). Dois modelos são obtidos para o robô manipulador. Esses modelos são denotados por modelo matemático e modelo físico. O modelo matemático é obtido aplicando a formulação de Lagrange enquanto o modelo físico é obtido utilizando a ferramenta Simscape do pacote Simulink do software MATLAB. Em geral, engenheiros têm dificuldades para aplicar a formulação de Lagrange e interpretar as respostas dos modelos obtidos. A ferramenta Simscape permite obter modelos de sistemas robóticos de forma mais rápida e simples. Além disso, é possível fazer animações que facilitam a visualização do comportamento dinâmico do robô. Obter o modelo físico no Simscape requer um entendimento detalhado da cinemática do robô que é descrita com a notação de Denavit-Hartenberg. A principal contribuição deste trabalho é estudar e validar o modelo físico que poderá ser utilizado em trabalhos futuros para testar técnicas de controle. O modelo físico é validado numericamente utilizando o modelo matemático para o robô com um, dois e três graus de liberdade. 2021-11-03T20:53:29Z 2021-11-03T20:53:29Z 2021-07-20 bachelorThesis IVANAGA, Gustavo Henrique. Estudo comparativo de modelos matemáticos e físicos de robôs manipuladores. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26266 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia Mecânica UTFPR
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description	This study deals with the modeling of a SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) manipulator robot. Two models are obtained for the manipulator robot. These models are denoted by mathematical model and physical model. The mathematical model is obtained by applying the Lagrange formulation while the physical model is obtained using the Simscape tool from the Simulink package of the MATLAB software. In general, engineers find it difficult to apply the Lagrange formulation and interpret the responses of the models obtained. The Simscape tool allows you to obtain models of robotic systems in a faster and simpler way. Furthermore, it is possible to make animations that facilitate the visualization of the robot's dynamic behavior. Obtaining the physical model in Simscape requires a detailed understanding of robot kinematics that is described with DenavitHartenberg notation. The main contribution of this work is to study and validate the physical model that can be used in future work to test control techniques. The physical model is numerically validated using the mathematical model for the robot with one, two and three degrees of freedom.
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