Simulação dinâmica de manipuladores flexíveis

Martins, José Luiz Ferreira; Tenreiro Machado, J. A.

http://hdl.handle.net/10400.22/13502

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Authors

Martins, José Luiz Ferreira

Tenreiro Machado, J. A.

Abstract(s)

Neste trabalho mostra-se uma forma de abordagem de simulação dinâmica de um manipulador robótico com membros flexíveis. A estrutura mecânica deste manipulador é composta de membros constituídos de segmentos rígidos interligados por juntas rotacionais. Os segmentos são considerados activos ou passivos. Os segmentos passivos podem apresentar deformação, com flexão em um e/ou dois planos e/ou torção, que é compensada nas articulações fictícias dos mesmos. A partir desta concepção da estrutura elabora-se a dinâmica inversa utilizando-se uma formulação numérica recursiva de Newton-Euler, semelhante à utilizada para sistemas rígidos. Pela manipulação adequada de alguns vetores de entrada, na rotina de estruturação da dinâmica inversa, obtém-se a matriz de massa e os vetores relacionados com a acção da gravidade, de Coriolis e centrípeta. Dessa forma, obtém-se o sistema dinâmico directo da estrutura discretizada com ngl graus de liberdade. Com a avaliação da dinâmica directa faz-se a simulação, com discretização temporal, desse sistema utilizando alguns métodos explícitos de integração numérica de Runge-Kutta, especificamente, RK2, RK4 e RK10. São apresentadas comparações relativas a eficiência e precisão do sistema, assim como alguns resultados obtidos com os métodos de integração utilizados.