RoboteQ Dual Channel Digital Motor Controller AX2550 Uživatelský manuál

Aluna: Camilla Bacellar Mello Orientador: Marco Antonio Meggiolaro

Introdução física, onde o operador está separado do robô por algum obstáculo, mas também pode ainda se referir a uma mudança de escala. Um cientista p

Introdução dos casos, é importante que o operador obtenha uma resposta de seus movimentos sob o robô controlado. Observar o trabalho que está sendo re

Introdução 1.2. Telecirurgia “Em sete de setembro de 2001, um medico em Nova York operou um paciente de 68 anos em Strasbourg, França. O médico usou

Introdução os pacientes, danificando um menor número de tecidos sadios e com isso possibilitando uma rápida recuperação pós-operatória, menos dor ao p

Introdução 14 Estudos, cada vez mais avançados, tentam reproduzir esse “tato” através de sensores especialmente desenvolvidos para essa área de aplica

Objetivo 2 Objetivo Esse trabalho teve como inspiração o vasto universo da telecirurgia, no qual a utilização de robôs teleoperados tem trazido avanç

Controle e Realimentação 3 Controle e Realimentação Como citado anteriormente, duas importantes tarefas envolvidas na telerobótica são as áreas de r

Controle e Realimentação Para tanto vamos abordar dois tipos de controle neste trabalho. O primeiro conhecido como Controle Servo Bilateral, oferec

Controle e Realimentação σh =Kf.(θm-θs) σh =Ke.θs A figura 8a demonstra o problema. Figura 8 – Problemas de rigidez aparente no controle servo

Controle e Realimentação 3.1.2. Feedback por Sensor de Força Assim como o controle servo-bilateral, o controle com sensor de força não exige que os

Controle e Realimentação 3.2. Técnica de controle 3.2.1. Controle PID A técnica de controle escolhida para esse projeto foi a PID. Esta técnica cons

Controle e Realimentação 21 Vale lembrar que em sistemas digitais o ambiente de controle é discreto por isso a equação (2) pode ser aproximada por:

Desenvolvimento do Sistema 4 Desenvolvimento do sistema O projeto dos manipuladores mestre-escravo deste trabalho tiveram como base um manipulador d

Desenvolvimento do Sistema 4.1. Construção mecânica O ponto de partida para especificação dos componentes a serem usados no projeto foram os motores d

Desenvolvimento do Sistema Figura 11 – Desenho mecânico Manipulador Mestre Figura 12 – Foto Manipulador Mestre 24

Desenvolvimento do Sistema Escravo -Elo 1: barra de alumínio de 350 mm x 2” x 1” distância entre os centros das polias: 244 mm -Elo2: barra de alum

Desenvolvimento do Sistema Figura 14 – Foto Manipulador Escravo – vistas frontal e traseira O sistema completo pode ser visto nas fotos a seguir: F

Desenvolvimento do Sistema de cada manipulador. O motor sugerido para essa aplicação somaria 15,05 mm ao comprimento final de cada elo 2 (Mestre=178 m

Desenvolvimento do Sistema 4.2. Comunicação Motores - Computador Desprezando as implicações de rede geralmente presente em sistemas mestre-escravo, fo

Desenvolvimento do Sistema Figura 17 - Amplificador RoboteQ com 2 canais analógicos Para esta aplicação foi utilizado o modo analógico para dois mot

Dedicatória Dedico esse trabalho a todos os amigos que conquistei nesses cinco anos graduação, que fizera

Desenvolvimento do Sistema 4.3. Software de controle e realimentação Para o desenvolvimento do software de controle responsável pela interação usuário

Desenvolvimento do Sistema Figura 18 - Interface do software de controle O painel de controle apresentado pode ser dividido em quatro partes princip

Desenvolvimento do Sistema B - Visualização das tensões: mostra em tempo real as voltagens calculadas pelo controle PID para cada motor do sistema e e

Desenvolvimento do Sistema 33 STG.vi. A programação completa por trás do painel de controle detalhado anteriormente pode ser vista no Anexo.

Resultados 5 Resultados Pensando na força dos motores Magmotors, atuadores no manipulador escravo, optou-se por reproduzir os primeiro testes do con

Resultados O gráfico nos mostra que para KP=1, principalmente, o escravo encontra-se atrasado em ralação ao mestre e o erro final entre os elos é gra

Resultados KD=0 KD=0.5 KD=1 Gráfico 3 – Respostas para KP=5 e KD=0, 0.5 e 1 As curvas presentes no gráfico 3 ilustram bem a questão do ganho deriva

Resultados KI=0.0005 KI=0.001 Gráfico 4 – Respostas para KP=5 e KD= 1 e KI= 0.0005 e 0.001 Como pode ser observado no gráfico 4 e considerando reso

Resultados velocidades mais altas ficou mais restrita já que este tende a acompanhar o movimento do escravo. Para o controle PID do mestre temo KP=8.

Resultados 39

Agradecimentos A realização deste projeto contou com a colaboração, consciente ou inconsciente, de um conjunto amplo de familiares, colegas e alunos

Resultados 40 6 Conclusão Com base nos dados acima apresentados confirmamos o potencial da teleoperação no mundo moderno. Foi possível demonstrar qu

Referências 7 Referências [1] M. C. Çavuşoğlu, W. Winthrop, F. Tendick, e S. S. Sastry, em Robotics for Telesurgery: Second Generation Berkeley/UCSF

Anexo 8 ANEXO 8.1. Canais da Placa ServoToGo Connector P3, Motion I/O Axis 0-3 Connector P4, Motion I/O Axis 4-7 Pin Name Pin Name Pin N

Anexo 8.2. RoboteQ AX2550 Dual Channel High Power Digital Motor Controller Vista frontal: botões e display Vista traseira: Cabeamento Conexão de

Anexo 8.3. Especificações dos motores atuadores no sistema 8.3.1. Mestre – Buehler 1.61.046.311 44

Anexo 8.3.2. Escravo – Magmotor S28 – BP – 400X 45

Anexo 8.4. Programação LabView 8.4.1. Vi Principal 46

Anexo Loop paralelo 47

Anexo 8.4.2. SubVi Erro 48

Anexo 8.4.3. SubVi PID 49

Sumário 1 Introdução 9 1.1. Teleoperação 9 1.2. Telecirurgia 12 2 Objetivo 15 3 Controle e Realimentação 16 3.1. Tipos de Controle 17 3.1.1. Co

Anexo 50 O código relacionado com o MODO 2 e suas SubVis ainda estão em processo de execução.

8.4.2. SubVi Erro 48 8.4.3. SubVi PID 49

Lista de figuras Figura 1 – exemplos de teleoperação 10Figura 2 – Sistema teleoperado 11Figura 3 – Primeira telecirurgia mundial 12Figura 4 – Esqu

Resumo Resumo A teleoperação está cada vez mais presente no mundo moderno. Locais de difícil acesso ou trabalhos não favoráveis ao ser humano vêm in

Introdução 1 Introdução Cada vez mais a robótica exerce um papel relevante para o homem na medida em que ela passa a colaborar com diversas tarefas au