Desenvolvimento dos sistemas sensorial e motor para um robô humanóide

Abstract

Esta dissertação é a continuação do Projecto Humanóide da Universidade de Aveiro, que recentemente iniciou o desenvolvimento de uma segunda plataforma humanóide. Após a sua construção surgiu a necessidade de iniciar a concepção da arquitectura de controlo distribuída idealizada. Esta tese aborda o desenvolvimento das unidades de controlo que constituem a arquitectura mencionada, desde as interfaces necessárias ao desempenho do microcontrolador associado. Pretende-se que a cada unidade de controlo estejam associados actuadores activos e passivos, sendo que os primeiros são servomotores que foram exaustivamente testados durante esta dissertação. O passo seguinte passou pela simulação e realização de movimentos com uma perna real do robô humanóide. O simulador utilizado efectua a conversão da posição no espaço Cartesiano do elemento terminal (neste caso, a anca) para a posição angular de cada uma das juntas da perna, com base no algoritmo de cinemática inversa. Por último, fez-se alguns ensaios com os sensores de força, tendo-se inclusive calculado o centro de pressão com base na informação sensorial de força adquirida.

This dissertation continues the Humanoid Project of Aveiro University which recently started developing the second humanoid platform. After its construction, the design of the distributed control architecture was initiated. This thesis approaches the development of control units which constitute the mentioned architecture, their interfaces and microcontroller’s performance. It’s intended that each control unit has active and passive actuators associated. The first ones are servomotors that have been exhaustively tested during this work. The next step was the simulation and motion of a humanoid robot’s real leg. The used simulator converts the terminal element’s position on the Cartesian space into the joints’ angular position based on the inverse kinematics algorithm. Finally, some tests were realized with force sensors which were concluded with the estimation of the centre of pressure from the sensorial data obtained.