Modelagem matemática da cinemática de um braço robótico acionado pneumaticamente

Abstract

O presente trabalho trata da modelagem matemática da cinemática direta de um braço robótico com dois graus de liberdades acionado por atuadores pneumáticos. O braço robótico possui diversas aplicações na indústria e em equipamentos agro-florestais e pode ser utilizado em atividades perigosas e insalubres como na pintura de peças industriais. O objetivo principal desse trabalho é deduzir as equações da cinemática direta utilizando a convenção de Denavit-Hartenberg, incluindo-se a definição dos parâmetros e a utilização destes no cálculo das matrizes de transformações homogêneas que relacionam os sistemas de referência dos elos, resultando no cálculo da localização exata da posição do efetuador final. Para fins de posicionamento do efetuador final, aplica-se um sinal de controle nas válvulas pneumáticas dos atuadores, resultando na movimentação do braço. A equação da cinemática direta de robôs permite o cálculo da posição e orientação do efetuador final (garra robótica ou ferramenta) a partir da medição dos ângulos de junta.  Pretende-se assim, contribuir para o desenvolvimento de soluções robotizadas com acionamento pneumático para problemas da indústria e agro-industriais. Esta pesquisa contou com o apoio da CELPE no âmbito do Programa de P&D da ANEEL, da FAPERGS e do CNPq.