Disciplina Curricular
Robótica de Manipulação RMan
Mestrado Bolonha em Engenharia Biomédica - MEBiom 2021
Contextos
Grupo: MEBiom 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Área de Especialização > Biomecânica e Dispositivos Biomédicos > Opções
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Aprovação em Identificação de Sistemas ou UC equivalente.
Objectivos
O objetivo desta unidade curricular é dotar o estudante com os conceitos fundamentais associados ao projeto de robôs manipuladores, nomeadamente o planeamento de trajetórias e o controlo de posição e força de robôs manipuladores. A formação teórica do aluno é complementada com a operação de robôs manipuladores em laboratório e ao desenvolvimento de problemas aplicados a várias áreas no domínio da engenharia mecânica e através da realização de um projeto experimental.
Programa
Introdução: estruturas de manipuladores, robôs industriais, de campo e de serviços. Revisão de conceitos: cinemática de manipuladores (posição e orientação de corpos rígidos, cadeia cinemática aberta e fechada, cinemática direta, espaço de juntas e de trabalho), calibração cinemática, cinemática inversa; centro remoto de rotação; cinemática diferencial e estática (Jacobiano geométrico e analítico, redundância, singularidades, cinemática diferencial inversa, estática) dualidade cineto‐estática, elipsóides de manipulabilidade. Planeamento de trajectórias: caminhos e trajetórias, trajetórias no espaço de juntas, trajetórias no espaço operacional. Atuadores e sensores: atuadores de junta, servomotores, sensores internos e externos. Arquitectura de controlo. Dinâmica de manipuladores: escalonamento dinâmico de trajetórias, modelo dinâmico no espaço operacional, elipsóide de manipulabilidade dinâmica. Controlo de movimento. Controlo de Interação. Aplicações industriais e desafios atuais.
Metodologia de avaliação
Avaliação por Exame Final (50%) e avaliação contínua por Trabalho Laboratorial com entrega de dois relatórios (50%). Nota mínima de 9.5 valores (em 20) em cada componente.
Componente de Competências Transversais
Pensamento Crítico e Inovador (p.e. criatividade, pensamento estratégico, abordagens à resolução de problemas) - 20% da componente de avaliação do Trabalho Laboratorial Competências Interpessoais (p.e. apresentações orais, competências de comunicação e organizacionais, trabalho em equipa, etc.) - 10% da componente de avaliação do Trabalho Laboratorial Competências Intrapessoais (p.e. autodisciplina, entusiasmo, perseverança, auto motivação, etc.) - 5% da componente de avaliação do Trabalho Laboratorial
Componente Laboratorial
1. Desenvolvimento da cinemática direta e inversa, Jacobiano, planeamento de trajetórias e controlador para um robô manipulador. 2. Implementação numa das plataformas (Matlab/Simulink, ABB RAPID ou KUKA KRL) disponíveis no laboratório de robótica do Departamento de Engenharia Mecânica.
Componente de Programação e Computação
Programação em Matlab/Simulink.
Princípios Éticos
Todos os membros do grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo o aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa Avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.