| Resumo : |
O campo da robótica tem sido intensamente estudado desde o século passado. Entre os vários tipos de robôs criados pelos engenheiros, aqueles que se assemelham aos seres humanos talvez tenham sidos os que mais receberam atenção, apesar das várias dificuldades técnicas que os acompanham. Por exemplo, o controle de robôs humanoides se revela bastante desafiador, uma vez que seu movimento é caracterizado por cargas dinâmicas e influenciado por várias fontes de incerteza. Quando caminham, por exemplo, o chão pode apresentar características indesejáveis ou ser completamente desconhecido, o que exige o uso de técnicas robustas de controle não linear. Se um robô humanoide não conseguir manter o equilíbrio, ele pode cair, causando danos a alguns de seus componentes. Nesse cenário, o robô humanoide pode ser obrigado a realizar um movimento de levantar-se para recuperar sua posição natural e continuar a executar as tarefas programadas. Tal procedimento de levantamento pode exigir um grande esforço dos atuadores, que podem falhar se não forem projetados adequadamente. Nesse contexto, este trabalho compara dois projetos diferentes de pernas de robô humanoide com ênfase sendo dada a sua influência nas cargas necessárias para atuação. O primeiro tipo de perna corresponde a uma disposição em série de elos rígidos, enquanto a alternativa consiste no uso de sistemas de quatro barras paralelas em vez dos corpos rígidos que conectam o tornozelo com o joelho e o joelho com o quadril. O robô humanoide de referência considerado foi projetado para participar da competição RoboCup Humanoid League. A cadeia cinemática do robô é modelada como um sistema multicorpo usando a plataforma Simscape. Por meio de uma análise cinemática, os ângulos das articulações do tornozelo e do joelho são determinados com base no movimento especificado para o quadril. Várias entradas de movimento são consideradas, e seu impacto é medido nos torques de atuação para ambos os tipos de pernas considerados. Os resultados obtidos mostram que o uso de sistemas de quatro barras nas pernas do robô é capaz de distribuir melhor as exigências de atuação, o que pode ser desejável em várias aplicações de robôs humanoides, como melhoria no desempenho ao caminhar ou economia financeira no projeto. |