Desenvolvimento de uma plataforma com dois graus de liberdade para compensação de inclinações através de um sistema de controle inercial

Abstract

Atividades industriais, principalmente embarcadas, estão sujeitas às oscilações provenientes da movimentação do meio em que se encontram. Essa movimentação dificulta, por exemplo, a transferência de cargas e de pessoas entre embarcações. A fim de compensar essas oscilações, é necessário que haja um meio estável durante a transferência. Dessa forma, o objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um protótipo de plataforma com dois graus de liberdade (2 GDL) capaz de compensar inclinações impostas por um agente externo. O estudo compreende a concepção teórica do mecanismo por meio da análise da cinemática direta e inversa de manipuladores robóticos; construção de um protótipo; instrumentação; e desenvolvimento de algoritmo de controle. Testes práticos instrumentados foram realizados para avaliar o comportamento do protótipo construído e comprovar a validade dos estudos teóricos. Como resultados, realizou-se a validação dos equacionamentos teóricos aplicados e confirmou-se o funcionamento do protótipo desenvolvido como plataforma de compensação de inclinações.

Industrial activities, especially shipped ones, are subjected to the oscillation from the outside environment. This motion, for instance, makes the transfer of people and cargo from one watercraft to another difficult. In order to compensate these oscillations it is necessary to use a stable mean to perform the transfer. Therefore, the objective of this work is to develop a platform prototype with two degrees of freedom (2 DoF) capable of compensating inclinations imposed by an external agent. The study comprises the theoretical conception of the mechanism by means of the analysis of direct and inverse kinematics of robotic manipulators; construction of a prototype; instrumentation; and development of control mechanisms. Instrumented practical tests were made in order to evaluate the behavior of the prototype and confirm the theoretical studies. As results the validation of the used models was obtained and the functionality of the prototype developed as an inclination compensation platform was confirmed.