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Controle de um robô pêndulo invertido sobre duas rodas

Development in robotics has advanced over the past few decades, this way, robots are increasingly present both in people’s daily lives, with models for locomotion, fun, and in the industry for improving working conditions, collaborative robots, transport of parts or access to high-risk areas for hum...

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Autor principal:	Valadão, Gabriel Ribeiro
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Sistemas lineares de controle Pêndulo Reguladores (Máquinas) Linear control systems Pendulum Governors (Machinery) CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29128
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spelling	riut-1-291282022-07-29T06:06:26Z Controle de um robô pêndulo invertido sobre duas rodas Two-wheeled inverted pendulum robot control Valadão, Gabriel Ribeiro Lima, Jeferson José de Casanova, Dalcimar Torrico, César Rafael Claure Teixeira, Marcelo Sistemas lineares de controle Pêndulo Reguladores (Máquinas) Linear control systems Pendulum Governors (Machinery) CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO Development in robotics has advanced over the past few decades, this way, robots are increasingly present both in people’s daily lives, with models for locomotion, fun, and in the industry for improving working conditions, collaborative robots, transport of parts or access to high-risk areas for humans. Among robot models, the two-wheeled inverted pendulum presents characteristics that make it stand out, such as replenishment of parts in industry due to its smaller size compared to other models. This robot has been studied by researchers in control area for its non-linear dynamics. Many solutions presented, utilizes a linearized model of the system. This work shows a non-linear model of the robot and propose a controller that acts on this model to keep it balanced during movement. To check the proposed controller, simulations with different conditions of initial angle and destination point were made. For further validation, parametric sensitivity analysis is taken. O desenvolvimento na área de robótica avançou muito nas últimas décadas, com isso robôs estão cada dia mais presente, tanto no cotidiano das pessoas, com modelos usados para locomoção, lazer, como na indústria com objetivo de melhorar as condições de trabalho, robótica colaborativa, sendo utilizados para carregar peças ou acessar locais de alto risco para humanos. Entre os modelos de robô, o pêndulo invertido sobre duas rodas apresenta algumas características que o fazem destacar-se em algumas funções, como o reabastecimento de peças em indústrias por seu tamanho menor em relação a outros modelos. Este modelo de robô vem sendo estudado por pesquisadores da área de controle por sua dinâmica não linear. Muitas soluções utilizadas são feitas a partir do modelo linearizado do sistema. Este trabalho apresenta um modelo não linear e tem por objetivo propor um controlador que atue sobre este modelo para mantê-lo em equilíbrio durante o movimento. Para verificar o funcionamento do controle, simulações com diferentes condições de ângulo inicial e ponto de chegada do robô foram realizadas. Uma análise de sensibilidade paramétrica é feita para validação final dos resultados obtidos. 2022-07-28T13:12:51Z 2022-07-28T13:12:51Z 2022-06-22 bachelorThesis VALADÃO, Gabriel Ribeiro. Controle de um robô pêndulo invertido sobre duas rodas. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29128 por openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Departamento Acadêmico de Informática Engenharia de Computação UTFPR
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description	Development in robotics has advanced over the past few decades, this way, robots are increasingly present both in people’s daily lives, with models for locomotion, fun, and in the industry for improving working conditions, collaborative robots, transport of parts or access to high-risk areas for humans. Among robot models, the two-wheeled inverted pendulum presents characteristics that make it stand out, such as replenishment of parts in industry due to its smaller size compared to other models. This robot has been studied by researchers in control area for its non-linear dynamics. Many solutions presented, utilizes a linearized model of the system. This work shows a non-linear model of the robot and propose a controller that acts on this model to keep it balanced during movement. To check the proposed controller, simulations with different conditions of initial angle and destination point were made. For further validation, parametric sensitivity analysis is taken.
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