Tese: Simulação tridimensional em tempo real de veículos robóticos em terrenos acidentados
Aluno(a) : Ricardo Morrot LimaOrientador(a): Marco A. Meggiolaro
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 29/09/2010
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=17116@1
Resumo: Esta dissertação aborda conceitos interdisciplinares de Engenharia Mecânica e Engenharia de Software, com foco principal no estudo de sistemas Mecânicos. Atualmente, operações de monitoração através de veículos autônomos se tornam cada vez mais comuns, enquanto que os ambientes a que esses veículos robóticos sío submetidos passam a ser cada vez mais hostis, principalmente em relação aos obstáculos e características dos terrenos. O presente trabalho trata do desenvolvimento de um simulador 3D em tempo real de veículos robóticos em terrenos acidentados. Foi desenvolvido um algoritmo de interseção entre um terreno 3D genérico e cada roda de um veículo, e implementado um modelo de força de contato pneu-solo levando em consideração as derivas longitudinal e lateral combinadas. Foi também implementado um modelo para motores de corrente contínua levando-se em consideração a interação da parte mecânica com a elétrica e uma aproximação contínua do modelo de atrito de LuGre, considerando as limitações de potência das baterias do sistema. O simulador também possui um controle de estabilidade 2D, levando em consideração apenas o ângulo de arfagem (pitch) do veículo. Este trabalho propõe também um controle de estabilidade 3D utilizando um indicador de estabilidade que pode ser calculado em tempo real e baseado numa estimativa de distribuição de forças de contato entre roda e terreno. É feita uma validação através de modelos analíticos do comportamento longitudinal do veículo robótico.