Simulação do Movimento de Robôs Móveis Multi-Articulados e Obtenção de um Preditor Fuzzy.
Nome: MARCOS PAULO LEITE PINHEIRO
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 02/03/2004
Banca:
Nome |
Papel |
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| BENEDITO GERALDO MIGLIO PINTO | Examinador Externo |
| EDSON DE PAULA FERREIRA | Orientador |
| MÁRCIO COELHO DE MATTOS | Examinador Interno |
| VLADIMIR IVANOVITCH DYNNIKOV | Coorientador |
Resumo: Nesse trabalho é proposta uma nova metodologia para o auxilio a manobras de robôs ou veículos multi-articulados sob a forma de um preditor fuzzy, que seria desenvolvido a partir dos dados reais da aplicação que se tenha em vista. Objetivando a uma maior generalidade da proposta, optamos por não tratar uma aplicação especifica, ou investir na construção de um protótipo de trabalho, mas assim por construir um simulador geral para veículos articulados em movimentos a ré representando um problema mais complexo, porém supondo movimentos em baixa velocidade, o que é uma restrição realista. Desta maneira este simulador não proverá, como no caso real, dados que contenham dinâmicas não lineares mais complexas, como deslizamento, atrito, saturação, etc., mas será suficientemente realista para validar a metodologia em questão. Lembramos que em simulação podemos criar perturbações adequadas para testar convenientemente o desempenho da técnica proposta. Assim, este trabalho tem o duplo objetivo de desenvolver modelos analíticos adequados para representação dos movimentos a movimentos a ré de sistemas multi-articulados complexos e desenvolver modelos fuzzy que possam aproximar convenientemente os dados gerados pelo modelo analítico. O simulador deverá ser obtido por equações da cinemática, sendo as grandezas físicas do problema determinadas em função da geometria dos elementos do sistema e relacionando as coordenadas dos principais pontos desses elementos através de sistemas de referência móvel inercial. O preditor por sua vez será construído a partir de dados reais combinados com uma técnica que vem sendo muito utilizada em diversas aplicações na engenharia, a lógica fuzzy. Esta técnica se baseia na forma com que o cérebro humano lida com informações inexatas, representando matematicamente a precisão da linguagem humana, através de um banco de regras, para reproduzir um comportamento não linear complexo. Mostra-se como obter o banco de regras a partir de dados do sistema e como, a partir de dados de entrada, é possível inferir sobre comportamento do sistema usando este banco. Como resultado prático, prendendo-se que o preditor do fuzzy auxilie um operador a, por exemplo, manobrar uma CVC (composição de veículos de carga), que se trata de um meio de transporte utilizado para aumentar a capacidade de carga de caminhões convencionais. Entretanto, os semi-reboques prejudicam a manobrabilidade da composição, uma vez que estes não possuem nenhum controle de direção, sendo este feito totalmente pelo caminhão, através das rodas dianteiras. Isto torna algumas manobras difíceis de serem executadas, principalmente no movimento para trás. Portanto, este preditor pode ser utilizado para auxiliar o motorista da composição, prevendo a direção que será tomada pelos trailers como resultado do ângulo dado às rodas dianteiras do caminhão. Por fim serão apresentadas algumas técnicas que serão utilizadas no ajuste dos parâmetros do modelo fuzzy, com intuito de melhorar a precisão de seus resultados. Algumas modificações para essas técnicas serão sugeridas com o objetivo de adequá-las ao nosso estudo, propondo-se um novo método cujo algoritmo é mais simplificado do que as demais técnicas apresentadas neste trabalho, além de garantir uma precisão melhor do que as mesmas.
