Controle Neural Do Tipo PD2 Aplicado A Um Manipulador Robótico De Dois Graus De Liberdade

Abstract

Resumo-O presente trabalho apresenta a aplicação de um controlador neural do tipo PD2 em um manipulador robótico de dois graus de liberdade. O manipulador utilizado na pesquisa foi construído utilizando juntas rotativas, acionadas por motores de indução trifásicos. O robô desenvolvido permite a movimentação em uma área espacial equivalente a um quarto de esfera. A avaliação do desempenho geral do sistema de controle é feita com base na resposta ao acompanhamento de trajetória (sinais senoidais) e na resposta de posicionamento (sinais tipo degrau). Palavras-Chave-Controle de Posição, Redes Neurais, Manipulador Robótico 1 Introdução Nas décadas de 50 e 60 os robôs industriais foram introduzidos com a finalidade de substituir o homem na execução de tarefas repetitivas e/ou perigosas, visando uma melhoria na qualidade, aumento da produtividade e redução dos custos de produção. Algumas das tarefas mais comuns às quais os robôs se destinam são: transporte e manejo de materiais [1], montagem e manufatura [2], soldagem [3], pintura [4]. No final da década de cinquenta foi desenvolvido o que se pode chamar de primeiro robô automático, um conceito de J. K. Devol, chamado Unimate [5], instalado na Ford no ano de 1961. A partir de então, a robótica não parou de se desenvolver de maneira acelerada, ao ponto de existirem estudos com robôs que imitam movimentos humanos [6] e robôs para aplicações domésticas [7]. Na Figura 1 é representado o arquétipo do robô manipulador, inspirado no braço humano. Através da programação dos três ângulos do braço (α, β, γ) e da aplicação do comando adequado aos motores das três articulações, é possível levar o atuador a um dado ponto dentro dos limites espaciais de trabalho. De forma análoga, pode-se programar os três ângulos (ψ,θ,φ) e comandar os acionadores do pulso para levar o elemento presente na extremidade do braço a tomar a orientação desejada com base na tarefa a ser realizada [5].