Robô paralelo conduzido por cabos para movimentação de objectos em espaços de trabalho muito amplos

Abstract

Os robôs paralelos conduzidos por cabos são inspirados na plataforma de Stewart. Enquanto na plataforma de Stewart os actuadores são rígidos, neste caso são substituídos por cabos. Esta alteração permite aumentar drasticamente o espaço de trabalho. Esta dissertação estuda métodos para implementar zonas de segurança num robô paralelo conduzido por cabos. Isto é, impedir que o robô se desloque para zonas com obstáculos ou permitir delimitar o espaço de trabalho. Para tal, é feito um estudo sobre robôs paralelos conduzidos por cabos. Analisa-se a cinemática directa e inversa deste tipo de robôs, dando maior atenção ao robô comandado por quatro cabos. É ainda feito um estudo da dinâmica destes sistemas. Este trabalho teve como base o sistema OmniCam4Sky em desenvolvimento pela empresa OmniCam1. Este sistema consiste numa câmara de alta qualidade acoplada a um robô paralelo conduzido por cabos que permite posicionar a câmara numa qualquer posição dentro do seu espaço de trabalho. A par com este estudo, criou-se um simulador em Matlab para testar os algoritmos a implementar e por fim, fez-se a implementação de algoritmos de movimentação da câmara, tendo em conta um conjunto de zonas de segurança num autómato Movi-PLC da Sew2.

Wire driven parallel robots are based on the Stewart platform. While on the Stewart platform the actuators are rigid, here a different approach is used. The rigid actuators were replaced by cables which allows an increase of the workspace. The current dissertation, concentrates on the implementation of safety zones for a wire driven parallel robot. In other words, the aim is to stop the robot from traveling to areas populated by obstacles, or, outside of the working zone. In order to achieve this, a deep analysis of the robot was required, including robot kinematics and dynamics. The approach used in this work is based on OmniCam4sky in development by OmniCam. This is a system that complies of a high quality camera mounted on the robot which allows position the camera in any position within the workspace. A simulator was also developed in Matlab, to allow the study and reliability of new interfaces and visualization systems and finally it was developed the algorithms to move the camera, taking in account a set of safety zones on Sew Movi-PLC.