Simulação de um protótipo de braço robótico tipo SCARA com controle de posicionamento de objeto
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Data
2026-06-16
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação em ambiente simulado de um robo Selective Compliance Assembly Robot Arm (Braço Robótico para Montagem de Conformidade Seletiva) (SCARA) aplicado a uma tarefa de pick and place. O projeto foi desenvolvido utilizando Robot Operating System (Sistema Operacional de Robôs) (ROS), Gazebo, Mo- velt e visão computacional com OpenCV. Foram realizadas a modelagem matemática do manipulador, incluindo propriedades físicas, cinemática direta e inversa, além do projeto e ajuste dos controladores Proporcional, Integral e Derivativo (PID). O sistema de visão foi implementado para identificar o objeto por meio da câmera e converter sua posição para o sistema de referência do mundo, permitindo que a cinemática inversa calculasse as posições articulares necessárias para a manipulação. Os controladores foram avaliados por ganhos calculados, empíricos e ajustados, sendo observado bom desempenho nas juntas rotacionais e necessidade de ajuste empírico na junta prismática. Ao todo, foram realizados 30 testes, nos quais falhas de trajetória, altura de deposição e controle do fuso foram identificadas e corrigidas. Após os ajustes, o robô executou corretamente a tarefa, apresentando erro cartesiano final de aproximadamente 4,37 mm. Os resultados demonstram que a integração entre simulação, controle, planejamento de movimento, cinemática inversa e visão computacional foi funcional para validar a aplicação proposta em ambiente virtual.
Descrição
Palavras-chave
Visão computacional, Cinética, Simulação, Controle