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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2008.tde-01042009-104416
Documento
Autor
Nome completo
Cauê Peres
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Pereira da Silva, Paulo Sérgio (Presidente)
Cruz, José Jaime da
Pieri, Edson Roberto de
Sales, Roberto Moura
Terra, Marco Henrique
Título em português
Projeto de robôs bípedes com dinâmica simplificada: modelagem, controle e síntese de trajetórias.
Palavras-chave em português
Controle ótimo
Inteligência artificial
Robôs
Resumo em português
Neste trabalho apresentamos uma nova classe de robos bipedes com pernas articuladas e um corpo central. O projeto de robo proposto faz uso de contrapesos em cada um de seus links, e apresenta propriedades que simplificam excepcionalmente as equações dinâmicas que regem seu movimento. Prova- mos que o sistema encontrado, sob certas hipóteses, é linearizavel por meio de uma realimentaçao não-linear de seus estados. Resolvemos o problema de otimização do tempo de percurso de uma trajetória predefinida para este robo, admitindo-se limitações em seus atuadores. Projetamos um sistema de controle inspirado no conceito de "flatness" a fim de rastrear esta política ótima de percurso da trajetória. Testamos a robustez deste sistema em simulações de alguns exemplos numéricos.
Título em inglês
Design of biped robots with simple dynamics: modeling, control and trajectory generation.
Palavras-chave em inglês
Artificial intelligence
Optimal control
Robots
Resumo em inglês
In this thesis we present a new class of biped robots with articulate legs and a torso. The proposed design is constructed by means of applying counter- balances to each link of the leg, and therefore it has some properties that simplifies dramatically the dynamics of the robot. We prove that the result- ing system, under certain assumptions, is exact linearizable by a nonlinear feedback. We describe the solution to the time-optimal tracking problem of a predefined trajectory for this robot, assuming that its actuators have torque limits. We designed a control system inspired on the concept of °flatness"in order to track this reference optimal trajectory. We evaluated the robustness of such system during the simulations of some numerical examples.
 
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PERES_C.doc (46.00 Kbytes)
tese_revisada.pdf (1.68 Mbytes)
Data de Publicação
2009-04-09
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • PERES, C., and Pereira da Silva, Paulo Sérgio. Time-Suboptimal Trajectory Planning For Simple Biped Robots: Part I. In 8th Portuguese Conference, CONTROLO 2008, Vila Real, Portugal, 2008. 8th Portuguese Conference, CONTROLO 2008., 2008.
  • PERES, C., e SILVA, P. S. P. Time-Suboptimal Trajectory Planning For Simple Biped Robots: Part II. In 8th Portuguese Conference, CONTROLO 2008, Vila Real, 2008. 8th Portuguese Conference, CONTROLO 2008., 2008.
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