Características dinâmicas e estudo da estabilidade de um sistema formado por um braço de robô com dois elos não rígidos, incluindo a ação da gravidade

Abstract

Apresenta-se neste trabalho a modelagem dinâmica de um robô, com dois elos não rígidos e duas juntas, movendo no plano vertical. Na obtenção do equacionamento matemático utilizou-se a formulação Newton-Euler, juntos com o método de elementos finitos e a teoria elementar de vigas. Assim, neste estudo, considerou-se o efeito da gravidade e também, a ação de uma carga colocada na extremidade livre do braço. A análise e a consideração destes parâmetros é necessária e de grande importância no estudo do problema da estabilidade e do controle do sistema. Neste trabalho, procurou-se estudar a estabilidade do braço robótico a luz do primeiro método de Liapunov. As equações que governam o movimento do braço foram desenvolvidas e, em seguida, linearizadas em torno de um valor nominal. Finalmente, a estabilidade do sistema foi baseando-se nos autovalores da matriz de Jacobis das equações que governam o sistema

This work presents the dynamics modeling of a system given for an arm with two nonrigd links interconnected by two revolute joints and a payload at its free end. The arm is moving in the vertical plane, so it is considered the gravity effects. The dynamic equations were obtained using the Newton-Euler's formulation together with the elementary beam theory based on the finite element method. The stability problem and it is fundamental to apply a control strategy. In this work, the dynamic stability of a flexible arm is studied according to Liapunov's first approximation method of stable criteria. The governing equations were developed and were linearized around the nominal value, also the modal analysis method of the systems was studied. The stable criteria was established by means of eigenvalue analysis of Jacobi matrix of governing equations