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Título: Desenvolvimento de algoritmos e ferramentas de síntese e validação de estratégias para o controle em manobras ou navegação de veículos ou robôs móveis multi-articulados
Autor(es): Oliveira, Tiago Reinan Barreto de
Orientador: Ferreira, Edson de Paula
Palavras-chave: Robôs móveis
Navegação de robôs móveis
Sistemas de veículos auto-guiados
Sistemas difusos
Sistemas inteligentes de controle
Data do documento: 31-Ago-2010
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Este trabalho apresenta desenvolvimentos numa plataforma experimental para ensaios de manobras com veículos ou robôs móveis multi-articulados, também foi desenvolvido um algoritmo fuzzy de controle de configuração e feita a sua análise de desempenho relativamente a outros algoritmos da literatura. A plataforma desenvolvida é compreendida por um veículo multi-articulado em escala, composto por um elemento trator e dois elementos passivos ou trailers. Foram confeccionados e embarcados alguns circuitos eletrônicos responsáveis pelo acionamento, sensoriamento e comunicação sem fio do veículo com o computador remoto, onde os algoritmos de controle são processados. Foram descritas as principais soluções encontradas para os problemas enfrentados durante o desenvolvimento da plataforma, sobretudo os de ordem mecânica e eletrônica. O problema de navegação e manobras para trás em veículos multi-articulados é bastante complexo e, portanto, de difícil solução. Uma parte desse problema é o controle de configuração, que possui como objetivo o alcance e manutenção de determinados ângulos pelas articulações do veículo sem que ocorra a situação de engavetamento ou jackknife. Assim, como contribuição de controle, foi proposto um controlador de configuração, nomeado CGPR, que se baseia na teoria fuzzy e utiliza, de forma original, o conceito de ângulo de giro para melhorar o seu desempenho. Foram abordados aspectos relativos à dinâmica e limitações dos movimentos para trás como ângulo crítico, atrasos de resposta e configuração crítica. Por fim, uma versão do CGPR com compensadores de malha fechada PID foi implementada e testada na plataforma experimental desenvolvida, onde teve seus resultados comparados aos obtidos por outro controlador.
In this work, an experimental platform was developed for testing maneuvers by vehicles or mobile robots multi-jointed, has also developed a fuzzy control algorithm and con guration made its analysis of performance against other algorithms in the literature. The platform built is comprised of an articulated vehicle multi-scale, composed of one element and two tractor trailers or passive elements. Were made and shipped some electronic circuitry responsible for driving, sensing and wireless communication vehicle with the remote computer where the control algorithms are processed. We described the main solutions to the problems faced during the development of the platform, especially those of a mechanical and electronics. The problem of navigation and maneuvering back into multi-articulated vehicles is very complex and therefore di cult to solve. A part of this problem is the control setup, which has as objective the achievement and maintenance of certain angles the joints of the vehicle without causing the situation of jackkinife. Thus, as a contribution of control, we propose a controller con guration, named CGPR, which is based on fuzzy theory and uses the original form, the concept of angle of rotation to improve their performance. Were aproach aspects of the dynamics and limitations of movements back as critical angle, and response delays critical con guration. Finally, a version of CGPR with compensating closed loop PID has been implemented and tested in experimental platform developed, which had their results compared to those obtained by other controllers.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4079
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