Dissertação

{pt_PT=Robotic Arm with Base Force/Torque Sensing Towards Underwater Manipulation} {} EVALUATED

{pt=Esta tese enquadra-se no desenvolvimento de um manipulador elétrico um veículo aquático remotamente operado para realizar tarefas, nomeadamente no campo de aquacultura. É de se notar que esta tecnologia tem sido alvo de constante evolução nas últimas três décadas. Os sistemas hidráulicos são mais comuns comercialmente. No entanto, a Wavec optou por atuadores elétricos, criando a sua própria solução, garantindo os requisitos desejados. Este trabalho tem como objetivo estudar algoritmos de controlo de força a serem implementados no manipulador, num ambiente laboratorial, com uma célula de força montada na base, simulando a montagem do manipulador a ser utilizado. Esta montagem permite manter a eletrónica dentro duma caixa estanque, evitando transportar cabos ao longo do braço em contacto com água. No laboratório, foi montado um manipulador com duas juntas para implementar algoritmos de controlo de impedância e admitância. A modelação do manipulador, cálculos de parâmetros inerciais, foi feito usando modelos CAD, afinando-os em prol dos valores obtidos através das forças de reação medidas experimentalmente. Mostra-se que o manipulador reage a forças exteriores como um sistema massa-mola-amortecedor, como é projetado. , en=It is desired to implement an electric driven manipulator on a remotely operated underwater vehicle (ROV) to fulfill underwater operations, especially on the field of aquaculture. It has been noticed that hydraulic systems are commercially more common. However, Wavec chose to develop an electric manipulator, creating its own solution. This project aims to study force algorithms on a manipulator, on lab environment, with a force cell at the base in order to simulate the assembly that is to be done on the designed arm, keeping all the electronics inside a waterproof box couple with the ROV, avoiding electronics along the manipulator that is inside water. In laboratory, it was assembled a two degrees of freedom manipulator to implement impedance and admittance control. The modeling of the manipulator, the calculations of inertias and center of mass, was made using CAD modelling and tuning with the reaction forces measured. In this document, it is shown the robot reacts like a mass-spring-damper system, as it is designed to. It is discussed in the conclusions that the accuracy of machined elements and other aspects, such as cable tensions, may have influenced some of the results that this issue is addressed in order to compute inertial parameters more accurately using the load cell installed. }
{pt=Manipuladores Subaquáticos, Modelação, Controlo de Força, Manipuladores, Braço robótico, en=Underwater robotics, Modeling, Force Control, Manipulations, Robotic arm}

Junho 26, 2019, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

João Carlos Prata dos Reis

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar