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7/31/2019 Apresentao2 - final
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PLATAFORMA DE STEWARTAplicaes e estudo do posicionamento dos
atuadores com cinemtica inversa
Curso Superior de Tecnologia em Mecatrnica
Industrial
Dezembro de 2011
Autores: Paulo H. S. Santos
Rodrigo S. Pereira
Orientador: Prof. William Kruss
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PLATAFORMA DE STEWART:APLICAO E ESTUDO DO POSICIONAMENTO DOS
ATUADORES COM CINEMTICA INVERSA
1: OBJETIVO E MOTIVAES
2 : REVISO CONCEITUAL DEROBTICA
3: CRITRIOS DE CLASSIFICAODOS ROBS
4: ROBS PARALELOS
5: PLATAFORMA DE STEWART
6: POSICIONAMENTO INVERSODA PLATAFORMA DE STEWART
7: MODELO VIRTUAL DAPLATAFORMA DE STEWART
8: CONCLUSO E PROPOSTAPARA TRABALHOS FUTUROS
PLATAFORMA DESTEWART
Agradecimentos
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Objetivo
Conhecer as possveis aplicaes daPlataforma de Stewart e validar seu
modelamento inverso.
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Motivaes
O desafio de pesquisar um assunto que pouco estudado no Brasil
A complexidade da anlise das relaesmatemticas de posicionamento daplataforma
A possibilidade de contribuir com trabalhosfuturos
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Conceitos de robtica Robrobota
(trabalho forado).
Cinemtica: aspectosgeomtricos dosmovimentos doscorpos.
Anlise cinemtica:
deduo das equaesda cinemtica.
Cadeia cinemtica:
combinao de elos e
juntas. Graus de liberdade:
total de movimentosindependentes de um
corpo.
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Classificao dos robs
quanto cadeia cinemtica
a) Seriados adicionar hiperlink
b) Paralelosc) Hbridos
d) Arborescentes (mais de um efetuador)
e) Hiper-redundantes (gdl>eixos demovimento)
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Robs Paralelos
Robs Paralelos, tambmchamados de Mquinas de
Cinemtica Paralela, somecanismos de circuitofechado, que devido adeterminadas particularidades
tm sido usados em umgrande nmero de aplicaes.
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Classificao dos robs
paralelos2. Espaciais
Plataforma de Stewart
Empresa Micos
1. Planares
Exemplo de rob paralelo planar
(Merlet, 2006)
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A classificao se faz pelo nmero de gdl, que se dpelo nmero de atuadores.
2.1 Robs paraleloscom 3 gdl
Rob Orthoglide
Universidade de Laval
2.2 Robs paralelos com 4gdl
Adept Quattro s650
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2.3 Robs paralelos com 5 gdl
Esquema de rob paralelo com 5gdl
2.4 Robs paralelos com 6gdl (Plataforma deStewart)
Exemplo de uma plataforma de Stewart
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Aplicaes dos robs paralelos
1. Aplicaes dedicadas vibraes
Amortecedor paralelo
2. Aplicaes mdicas
Ferramenta paralela para cirurgias
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Aplicaes dos robs paralelos
3. Aplicaes emsimuladores
Simulador paralelo de carros
4. Aplicaes industriais
a) Mquinas-ferramenta
Centro de usinagem com cinemtica paralela
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Aplicaes dos robs paralelos
b) Dispositivo deposicionamento
Mecanismo paralelo para
posicionamento de antenas
c) Pick-and-place
Rob para pick-and-place
na indstria alimentcia
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A Plataforma de Stewart um mecanismo de
cinemtica paralela quetm como princpio de
posicionamento a variaodo comprimento de seis
elos entre uma base euma plataforma mvel.
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Aplicaes da Plataforma de Stewart
Sistema de locomoo bpede WL 19RII
Plataforma de Stewart para neuro-endoscopiaFonte: Molina, 2008, p.48 Rob CRIGOS para cirurgias de coluna
Fonte: Molina, 2008, p.49
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A cinemtica inversa daPlataforma de Stewartconsiste em determinar o
comprimento dos elospara uma determinadaposio e orientao daplataforma mvel com
relao a um referencialna base
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Posio e orientao da plataforma
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Considerando que a figurageomtrica formada pelos
pontos das juntas na base e
plataforma seja umhexgono simtrico inscritoem um crculo, possvel
determinar as coordenadas
em funo do raio dessecrculo e um ngulo.
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Rotaes em x, y, z
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Transformao homognea
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Coordenadas da junta da plataforma mvel
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Comprimento dos atuadores
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Algoritmo de clculo do posicionamentoinverso
1. Parmetros geomtricos da base e
plataforma2. Informaes de entrada: coordenadas e
orientao da base em relao a plataforma
3. Clculo das coordenadas das juntas da baseem relao ao centroide da base
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Algoritmo de clculo do posicionamentoinverso
4. Clculo das coordenadas das juntas da
plataforma em relao base5. Clculo da distncia entre as juntas da
plataforma e suas respectivas juntas na
plataforma, ou seja o comprimento doselos
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Quanto aos robs paralelos
Elevada rigidez estrutural
Estabilidade mesmo em grandes aceleraes
Capacidade para grandes caras
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Quanto a cinemtica inversa da Plataforma de
Stewart
Algoritmos baseados na cinemtica inversaso os mais adequados para se estabelecer ocontrole de posicionamento do mecanismo
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Quanto ao modelo virtual
No existem erros de posicionamento O tempo de criao e o gasto com testes
menor do que em um modelo real
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Trabalhos futuros Controle de posicionamento da Plataforma de
Stewart por cinemtica inversa
Simplificao do equacionamento doposicionamento direto
Estudo das cargas atuantes sobre o
mecanismo para dimensionamento doselementos mecnicos
Construo do prottipo
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OBRIGADO
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PERGUNTAS?