00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IC - INSTITUTO DE COMPUTAÇÃO TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - IC Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO- IC
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10524
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Controle preditivo aplicado ao manipulador DENSO-VP6242 utilizando quatérnios duais
Título(s) alternativo(s): Predictive control applied to the robotic manipulator Denso-VP6242 using dual quaternions
Autor(es): Vangasse, Arthur da Costa
Primeiro Orientador: Leite, Glauber Rodrigues
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Araújo, Ícaro Bezerra Queiroz de
metadata.dc.contributor.referee1: Martins, Allan Medeiros de
metadata.dc.contributor.referee2: Savino, Heitor Judiss
Resumo: Este trabalho apresenta uma aplicação de controle preditivo não linear baseado em modelo (NMPC), combinado à modelagem cinemática baseada em quatérnios duais para um manipulador robótico comercial. Foi utilizado o manipulador serial de 6 graus de liberdade VP-6242 fabricado pela Denso Robotics. Tendo desenvolvido o modelo explícito do sistema, são computadas as ações de controle ótimo em um horizonte de predição de acordo com uma função de custo a ser minimizada. Neste problema de otimização, são consideradas as restrições físicas determinadas pelo sistema robótico em uso, garantindo a integridade do mesmo. A álgebra dos quatérnios duais oferece robustez diante de singularidades e vantagens computacionais se comparada ao uso de matrizes de transformações homogêneas. Para o NMPC, é possível lidar com problemas multivariáveis de natureza não linear, cuja solução programada é provida pela MATLAB MPC Toolbox. Resultados de simulações são apresentados, mostrando que a solução implementada gera rotas factíveis e suaves para o sistema de alta complexidade.
Abstract: This work presents an application of non-linear model predictive control (NMPC), combined to a kinematic model based in dual quaternion of a comercial robotic manipulator. The 6—DOF serial manipulator, VP-6242 by Denso Robotics was used as reference. Having developed the system’s explicit model, optimal control actions are computed in a prediction horizon according to an objective function to be minimized. The optimization problem, considers the structure constraints determined by the robotic system, guaranteeing physical integrity. Dual quaternion algebra adds robustness to the model regarding singularities and computational advantages when compared to traditional homogeneous transformation matrices methods. For NMPC, is possible to deal with multiple variable problems of non-linear nature, which solution is provided by MATLAB MPC Toolbox. Simulation results are presented, showing that the implemented algorithm is capable of generating safe and smooth routes to the highly complex system.
Palavras-chave: Controle preditivo - Modelos
Quatérnios duais
Robótica fixa
Sistemas de controle multivariáveis
Model Predictive Control
Dual Quaternions
Fixed Robots
MIMO Control Systems
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso Engenharia da Computação
Citação: VANGASSE, Arthur da Costa. Controle preditivo aplicado ao manipulador DENSO-VP6242 utilizando quatérnios duais. 2023. 33 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia da Computação) - Instituto de Computação, Curso de Engenharia da Computação, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/10524
Data do documento: 14-fev-2022
Aparece nas coleções:Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO- IC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Controle preditivo aplicado ao manipulador DENSO-VP6242 utilizando quatérnios duais.pdf1.7 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.