Tesis
Calibração cinemática de um manipulador industrial utilizando método de otimização paramétrica do modelo de erros
Fecha
2020-05-07Registro en:
OLIVEIRA, Patrícia da Silva. Calibração cinemática de um manipulador industrial utilizando método de otimização paramétrica do modelo de erros. 2019. vii, 92 f., il. Dissertação (Mestrado em Sistemas Mecatrônicos)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Autor
Oliveira, Patrícia da Silva
Institución
Resumen
O número de aplicações envolvendo robôs tem aumentado nos últimos anos em virtude dos investimentos em pesquisa robótica e dos avanços tecnológicos nas áreas de informática e eletrônica. Entretanto, um dos maiores gargalos da robótica industrial corresponde às diferenças existentes entre o modelo de controle e o modelo real do robô, limitando o uso da programação off-line (principal responsável por reduzir o tempo de inatividade da máquina). O sucesso dessa programação está associado à boa repetibilidade e precisão dos manipuladores, sendo este fator mais crítico. De maneira geral, existem duas formas de aproximar o modelo nominal do modelo real do robô. A primeira consiste em fabricar o robô mais próximo do projeto original, e, portanto, do modelo; a segunda maneira está associada ao melhoramento do modelo. Esse último método é denominado de calibração e tem sido importante na produção¸ ao de robôs, bem como na operação e integração de robôs em sistemas de fabricação, uma vez que se trata de um método mais simples de ser implementado e com custo relativamente mais baixo. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo realizar a calibração cinemática do manipulador IRB-140, utilizando um método de otimização paramétrica do modelo de erros, a fim de melhorar sua precisão e, portanto, viabilizar a sua programação off-line. Para tanto, primeiramente foi desenvolvido e parametrizado um modelo cinemático; posteriormente, foi executada a etapa de identificação, onde foram detectados e eliminados os parâmetros que provocavam redundâncias e/ou deficiências no posto do Jacobiano; por último, com o modelo otimizado, foram identificados os valores dos parâmetros cinemáticos. A avaliação de desempenho do robô ocorreu por meio de técnicas de simulação computacional. Dentre os resultados obtidos com a simulação, chegou-se a um modelo otimizado com 24 parâmetros, proporcionando um número de condicionamento igual a 54. Além disso, foi possível averiguar que, acima de 30 pontos de medição, a melhoria na precisão do modelo de calibração é irrelevante.