Modelagem Matemática, Projeto Mecânico, Controle e Simulações de um Robô

Este trabalho contempla o projeto de um manipulador robótico cilindro atuado por motores de passo com cinco juntas de atuação. As etapas do projeto do robô, que tratam este estudo, foram divididas em: projeto mec
nico; modelagem matemática; projeto do controlador; e simulações. O projeto mec
nico apresenta uma proposta de configuração e dimensionamento mec
nicos que supre a demanda exigida para a operação analisada. O modelo matemático apresenta as características elétricas e mec
nicas do atuador e as características mec
nicas do robô. O projeto de um controlador linear é realizado por meio da alocação dos polos do sistema em malha fechada através da realimentação dos estados de posição e de velocidade angulares do rotor unidos a um integrador do erro de posição angular. Para o primeiro grau de liberdade, por conta da variação do momento de inércia de massa associado a essa junta, um controlador com ganhos parametrizados foi projetado, no qual os ganhos são calculados baseado no modelo matemático relativo ao momento de inércia de massa associado a essa junta. Por meio de simulações computacionais, avaliou-se o projeto dos controladores.