Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/7551| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Robô autônomo de eixo único |
| Autor(es)/Inventor(es): | Futuro, André Leite |
| Orientador: | D'Avila, Carlos José Ribas |
| Resumo: | O robô de equilíbrio tem como característica principal seu corpo rígido e seu eixo único com duas rodas independentes. Ele é baseado no conceito do pêndulo invertido. A ideia é bem simples: giram-se as rodas na direção em que a parte superior do robô está caindo.Conseguindo fazer com que as rodas permaneçam em baixo do centro de gravidade do robô,mantê-lo-á equilibrado.Diversos e diversificados itens são necessários para fazer esse projeto. Ele envolve mecânica, eletrônica, controle e computação. Uma estrutura de alumínio, contendo mancais,eixos, rolamentos, suporte para motores e pilares para prateleira de acessórios é necessária.Dois motores, com suficiente torque para mover a massa da estrutura e manter as rodas embaixo do centro, devem ser utilizados. Para se controlar o sistema instável, é necessário que um estado seja conhecido para fazer a realimentação. Esse estado é o ângulo de inclinação com a vertical. Obtemos ele utilizando dois sensores de aceleração, postos perpendicularmente entre si e perpendicular ao eixo das rodas, e um giroscópio, também posicionado perpendicular ao eixo das rodas. Assim,os acelerômetros conseguem medir a aceleração da gravidade e o giroscópio a velocidade angular do robô. Um Filtro de Kalman é implementado em um micro-controlador de baixo custo – PIC – para juntar os valores dos sensores e fornecer o resultado. Esse sensor de inclinação foi feito de forma modular, podendo ser utilizado em outros projetos.Com apenas um controle PID já é necessário controlar o sistema instável do robô de balanço. Há um tratamento especial na componente integral, para evitar o efeito Windup do controlador e melhorar a resposta do sistema real às perturbações.O resultado é um robô de 50 cm com apenas duas rodas que consegue permanecer equilibrado na vertical, mesmo sofrendo perturbações externas. |
| Palavras-chave: | Robô de equilíbrio Pêndulo invertido |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Unidade produtora: | Escola Politécnica |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | Dez-2006 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Eletrônica e de Computação |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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