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  1. “Desenvolvimento e Integração das Subestruturas Inferior e Superior para a Locomoção de uma Plataforma Humanóide” Autores: Nuno Beça n.º mec: 20075 Ângelo Cardoso n.º mec: 23570 Orientadores: Professor Vítor Santos. Professor Filipe Silva. Aveiro, 18 de Fevereiro de 2005 Projecto Humanóide Universidade de Aveiro Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro

  2. Objectivos: • Validação da solução já iniciada para a subestrutura inferior. • Concepção da subestrutura superior. • Definição de padrões de locomoção. • Aplicação de comando. • Aplicação de monitorização.

  3. A plataforma existente Altura ≈ 600mm Peso ≈ 5000g Graus Liberdade = 18 Tabela 1 - Resumo dos pesos de cada estrutura. Tabela 2 - Graus de liberdade da plataforma humanóide.

  4. Sequência de trabalho realizado: 1º Familiarização com o trabalho realizado no ano anterior. 2º Montagem da perna existente

  5. Como a transmissão é feita por roda dentada, é necessário garantir o entreeixo para assim obter uma boa transmissão. 3º Resolução das limitações detectadas: • Solução para garantir o entreeixo no Pé. • Solução para o joelho, passar o movimento à estrutura . Para passar o movimento do motor da perna para a coxa (joelho), colou-se uma roseta à estrutura onde encaixa um veio.

  6. 4º Modelagem completa em CATIA V5 das duas pernas. 5º Estudo e concepção de soluções para a anca e ligação à mesma (junta esférica)

  7. 6º Montagem das duas pernas e anca • A montagem da subestrutura inferior serviu para: • testar os servomotores. • confirmar os ângulos permitidos em cada junta.

  8. 7º Estudo de soluções para o tronco e cabeça do robot. • Este deve: • ser leve e compacto; • ter espaço para sistemas de controlo, motores dos braços e pescoço; • possibilidade de alterar os braços; • Tronco: 2 graus de liberdade, inclinar para a frente e para o lado; • Pescoço: 2 graus de liberdade, “olhar” para a baixo e para os lados; • Braço: 1 grau de liberdade, para a frente;

  9. 8º Procura de solução para a elevada flexão no veio do motor da anca (mudar de direcção) Devido aos elevados momentos de flexão aplicados ao veio do motor da anca quando se mudava de direcção, colocou-se um rolamento axial de esferas colado nas extremidades.

  10. 9º Procura de soluções para as baterias, para o robot ser autónomo • As baterias devem ser: • leves • compactas • elevada capacidade de carga • fácil ligação (para fácil substituição) • CARACTERISTICAS: • 4LI-2400 • (7.2V/mah) 4800; • (Max Amp.**) 9.6; • Dimensões (mm): 37 x 37 x 65; • Peso( g):176

  11. 10º Determinação do centro de massa e parâmetros de locomoção do robot Facilita o estudo e concepção de toda estrutura, visto poder-se determinar quais os ângulos para as determinadas posições, bem como os momentos existentes em cada motor. Precisamos de introduzir os valores da posição pretendida, posição final da anca e posição do pé esquerdo pretendida. Pfinal=[-55 %deslocamento da anca ao lado (X) 5 %deslocamento da anca a frente (Y) 307 %altura da anca ao chão (Z) <=311 10 %desl do pé esquerdo à frente (Y) 5 %altura a que o segundo pé se eleva (Z) 0 %valor que perna direita vira [rad] 0]; %valor que perna esquerda vira [rad] e quando executamos o MatLab, podemos ver a posição dos centros de massa locais (*) e do centro de massa Global (O).

  12. 11º Remodelação e alteração dos componentes estruturais . • adaptadores para os motores, diminuir o momento nos apoios dos veios dos motores; • material do veio e roseta do joelho para aço, devido ao desgaste do alumínio; • alteração da posição dos motores, aumentar a amplitude de movimento; • alteração da estrutura de nylon para alumínio, para aumentar a rigidez da plataforma;

  13. Tarefas a fazer: • Realização de um programa de locomoção para o robot (pernas + tronco) • Realização de uma interface de controlo e monitorização • Montagem completa e testes de locomoção • Estudo da solução para o controlo (PDA ou PC104)

  14. Objectivos : • Validação da solução já iniciada para a subestrutura inferior. • Concepção da subestrutura superior. • Definição de padrões de locomoção. • Aplicação de comando. • Aplicação de monitorização.

  15. Aveiro, 18 de Fevereiro de 2005 Projecto Humanóide Universidade de Aveiro PHUA Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro Autores: Nuno Beça n.º mec: 20075 Ângelo Cardoso n.º mec: 23570 Orientadores: Professor Vítor Santos. Professor Filipe Silva.