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Concepção e Análise de um sistema Articulado para Concepção e Análise de um sistema Articulado para Locomoção Hexápode a dois Graus de LiberdadeLocomoção Hexápode a dois Graus de Liberdade
ÍndiceÍndice
Concepção do MecanismoConcepção do Mecanismo Mecanismo e geometriaMecanismo e geometria Estudo cinemáticoEstudo cinemático Estudo dinâmicoEstudo dinâmico
Projecto do MecanismoProjecto do Mecanismo Selecção das dimensões e geometriaSelecção das dimensões e geometria Cálculo do binário e potênciaCálculo do binário e potência Dimensionamento estruturalDimensionamento estrutural
Resultados FinaisResultados Finais
Concepção do MecanismoConcepção do Mecanismo
Mecanismo e geometriaMecanismo e geometria Estudo cinemáticoEstudo cinemático Estudo dinâmicoEstudo dinâmico
Concepção do MecanismoConcepção do Mecanismo
Mecanismo e geometriaMecanismo e geometria• Ligação articulada de quatro elos .Ligação articulada de quatro elos .• Diversidade de configurações variando os Diversidade de configurações variando os
comprimentos e a localização dos pontos de comprimentos e a localização dos pontos de fixação.fixação.
2 2 3 3 1 1 4 4
2 2 3 3 1 1 4 4
cos cos cos cos
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r r r r
r r r r
2 3 1 4 OR r r r r ))))))))))))))
4 4
2 2 2
4 1 1 2 2
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A B C
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1 2
1 2
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Concepção do MecanismoConcepção do Mecanismo Estudo cinemáticoEstudo cinemático
• Adição de movimentos e interacção com o solo .Adição de movimentos e interacção com o solo .• Obtenção das expressões de todos os pontos que definem a Obtenção das expressões de todos os pontos que definem a
geometria .geometria .• Trajectória real e simulação.Trajectória real e simulação.
2 2
5 3 5
2 2
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cos cos( )
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Q
Q
x r r
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1 1 4 4 2
5 3 5
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R
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1 1 2
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P
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2 5 3 2
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2 2 5 3 5
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Concepção do MecanismoConcepção do Mecanismo Estudo dinâmicoEstudo dinâmico
• Dimensionamento dos actuadores, binário.Dimensionamento dos actuadores, binário.• Simplificações e considerações, análise de Simplificações e considerações, análise de
uma perna.uma perna.• Aplicação da equação de Aplicação da equação de Euler-LagrangeEuler-Lagrange
utilizando a função utilizando a função Lagrangeano.Lagrangeano.• Análise energética.Análise energética.• Alguma complexidade das expressões a Alguma complexidade das expressões a
utilizar na equação de utilizar na equação de Euler-LagrangeEuler-Lagrange..
( , ) ( ) ( )i i e i iL q q K q P q
22 2
d Ke Ke P
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22 2 2 2 2 24 1 1 2 2 4 1 1 2 2 4 1 1 2 2 1 2 4 3 1 2 1 2 1 2
1 2 2 2 21 2 4 3 1 2 1 2 1 2 4 1
2 2 5
2 sin sin 2 sin sin 2 cos cos 2 cos cos sin sinsin sin 2arctan
2 cos cos sin sin 2 c
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r r r r r r r r r r r r r r rr r
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2
1 2 2
22 2 2 2 2 24 1 1 2 2 4 1 1 2 2 4 1 1 2 2 1 2 4 3 1 2 1 2 1 2
1 2 2 2 21 2 4 3 1 2 1 2 1
sinos cos
2 sin sin 2 sin sin 2 cos cos 2 cos cos sin sincos cos 2arctan
2 cos cos sin s
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5
2
2 4 1 1 2 2
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1 2 2 2 21 2 4 3 1 2 1 2 1 2 4 1
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r r r r r r r r r r r r r r rr r
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1 2 2 2 21 2 4 3 1 2 1 2 1
sinos cos
2 sin sin 2 sin sin 2 cos cos 2 cos cos sin sincos cos 2arctan
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2 4 1 1 2 2
cosin 2 cos cos
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Concepção do MecanismoConcepção do Mecanismo
Estudo dinâmico (cont.)Estudo dinâmico (cont.)• Diferenciação e cálculos simbólicos Diferenciação e cálculos simbólicos
efectuada utilizando o efectuada utilizando o software MatLab.software MatLab.• Tempo de cálculo 2 horas Tempo de cálculo 2 horas (PIII 1.0 GHz, 512 MB RAM)(PIII 1.0 GHz, 512 MB RAM)
• Expressão resultante, binário em função Expressão resultante, binário em função das dimensões geométricas, da posição e das dimensões geométricas, da posição e velocidades angular do actuador.velocidades angular do actuador.(4000 caracteres)(4000 caracteres)
Projecto do MecanismoProjecto do Mecanismo
PerspectivasPerspectivas
ConclusõesConclusões
