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Disciplina de Projecto 2003/2004
ROBOTABLE
Estudos Funcionais de uma Plataforma para um Sistema
Robótico HumanóideAutores: Luís Rêgo
Renato Barbosa
Orientadores: Prof. Vítor Santos
Prof. Filipe Teixeira Dias
Disciplina de Projecto 2003/2004
INTRODUÇÃO
Porquê um empreendimento desta natureza?
Sonho inato do engenho humano Desafio devido à elevada complexidade Pioneiro em Portugal
Participação futura num evento mundial de robótica, ROBOCUP
O que é um sistema robótico humanóide?
Sistema autónomo antropomórfico
Disciplina de Projecto 2003/2004
OBJECTIVOS
Levantamento das soluções existentes
Definição de modelos geométricos e cinemáticos
Concepção e construção da estrutura mecânica da plataforma
Estudo de padrões cinemáticos de movimentação para acções específicas.
Disciplina de Projecto 2003/2004
Graus de Liberdade e Arranjos Cinemáticos
Movimento Humano
Soluções Existentes
Disciplina de Projecto 2003/2004
Dimensões das Pernas
Regras do ROBOCUP
Dados Antropométricos
Disciplina de Projecto 2003/2004
Protótipos Desenvolvidos
Medição dos ângulos de junta
Simulação e observação dos movimentos das juntas
Protótipo 2D
Protótipo 3D
Disciplina de Projecto 2003/2004
Selecção dos Materiais
Peso reduzido da plataforma
Garantia de resistência dos componentes
Elo
Casquilhos
Mecanismos de transmissão
Disciplina de Projecto 2003/2004
Análise Estrutural de um Elo
Placas de 2mm de espessuraVeios de ligação com 6mm de diâmetro
Nylon (ERTALYTE)
Características do Elo
Esforços
Peso do robot
Momentos exercidos nos elos
Disciplina de Projecto 2003/2004
Simulação Estática
Ângulos de juntaq1L = [ -30 ; 30 ] q2L = [ -20 ; 45 ]
q3L = [ 0 ; 90 ]
q4L = [ -20 ; 40 ] q5L = [ -30 ; 30 ]
Limitação das coordenadas centro de massa
Cinemática directa das pernas segundo Denavit-Hatenberg
Binários exercidos nas juntas
Abordagem ao Problema
Disciplina de Projecto 2003/2004
Simulação Estática
t1R t2R t3R t4R t5R
0,05 0,1 0,25 0,4 0,5
t1L t2L t3L t4L t5L
10,5 6,5 8,3 3,6 5,0
Binários Máximos (N.m)
Perna apoiada no chão (Cursos Máximos)
Perna no ar
t1L t2L t3L t4L t5L
1,2 0,85 1,0 0,6 0,9
Perna apoiada no chão (Cursos Pequenos)
Disciplina de Projecto 2003/2004
Projecto das Pernas
Junta Rotacional
Junta Universal
Junta Esférica
Dois movimentos rotacionais ortogonais
Movimento relativo dos elos é rotacional
Três movimentos rotacionais ortogonais
Disciplina de Projecto 2003/2004
Tarefas FuturasProjecto das pernas
Estudos de movimentação
Construção e montagem
Concluir os dimensionamentos
Desenhos de fabrico
Simulação dinâmica
Integração final das pernas
ID Nome da Tarefa Inicio Final DuraçãoQ4 03 Q1 04
MayNov JanOct MarDec Feb Apr
1 33,6w14-05-200424-09-2003Pesquisa Bibliográfica e Levantamento de Soluções Existentes
3 3,2w24-10-200303-10-2003Cinemática directa de uma Perna
4 6,2w28-11-200317-10-2003Análise Estática em MatLab dos Momentos.
13,2w27-02-200428-11-2003Projecto e Análise Estrutural em CATIA, de um Elo.
5 1,2w28-11-200321-11-2003Desenvolvimento de dois Protótipos.
7 1,8w17-12-200305-12-2003Simulação Estática em MatLab das Duas Pernas.
8 10,8w18-02-200405-12-2003Projecto de Juntas: Universal, Rotacional e Esférica.
10 10,6w27-02-200417-12-2003Estudo e Selecção dos Materiais.
2,2w05-03-200420-02-2004Projecto do Sistema Pernas - Anca.
16 3,2w02-04-200412-03-2004Construção e Montagem dos Componentes Mecânicos do Robot.
17 1,2w09-04-200402-04-2004Afinação dos Componentes Mecânicos do Robot.
19 6,2w21-05-200409-04-2004Desenvolver Padrões de Movimentação de Juntas.
21 4,2w18-06-200421-05-2004Elaborar o Relatório Final, Relatório Síntese e a Apresentação Final.
Q2 04
Jun
6
13 5,2w05-03-200430-01-2004Dimensionamento e Toleranciamento dos Componentes Mecânicos.
12
14 4,2w05-03-200406-02-2004Obtenção de Orçamentos.
11 0w20-02-200420-02-2004Apresentação Intermédia
2 0w27-10-200327-10-2003Definir Graus de Liberdade
9 0w17-12-200317-12-2003Relatório de Progresso
18 0w09-04-200409-04-2004Fim de Montagem e Afinação
15 0w05-03-200405-03-2004Obtenção dos Componentes
0w21-05-200421-05-2004Fim dos Estudos de Movimentação20
Disciplina de Projecto 2003/2004
AGRADECIMENTOS Prof. Vítor Santos
Prof. Filipe Teixeira Dias
Prof. Filipe Silva (Dep. Electrónica e Telecomunicações)
Eng. António Festas
Prof. Alfredo Balacó de Morais
Prof. José Simões
Prof. Queiroz de Melo
Prof. Filipe Oliveira (Dep. Cerâmica e Vidro)
A Todos os Nossos Colegas
Disciplina de Projecto 2003/2004
FIM