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Title in Portuguese: Modelos locais para aproximação da cinemática inversa de robôs redundantes: um estudo comparativo
Title: Local models for inverse kinematics approximation of redundant robots: a performance comparison
Author: Fontinele, Humberto Ícaro Pinto
Advisor(s): Barreto, Guilherme de Alencar
Keywords: Teleinformática
Robótica
Redes neurais
Issue Date: 4-Dec-2015
Citation: FONTINELE, H. I. P. Modelos locais para aproximação da cinemática inversa de robôs redundantes: um estudo comparativo. 2015. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Abstract in Portuguese: Nesta dissertação são reportados os resultados de um amplo estudo comparativo envolvendo seis modelos locais aplicados à tarefa de aproximação do modelo cinemático inverso de 3 robôs manipuladores (planar, PUMA 560 e Motoman HP6). Os modelos avaliados são os seguintes: rede de funções de base radial (RBFN), rede de modelos locais (LMN), mapeamento linear local baseado em SOM (LLM), mapeamento linear local usando K vencedores (KSOM), regressão local ponderada (LWR) e rede counterpropagation (CP). Estes algoritmos são avaliados quanto à acurácia na estimação dos ângulos das juntas dos robôs manipuladores em experimentos envolvendo a geração de vários tipos de trajetórias no espaço de trabalho dos referidos robôs. Uma avaliação abrangente do desempenho de cada algoritmo é feita com base na análise dos resíduos e testes de hipóteses são realizados para verificar a semelhança estatistica entre os desempenhos dos melhores algoritmos.
Abstract: In this dissertation it is reported the results of a comprehensive comparative study involving six local models applied to the task of learning the inverse kinematics of three redundant robotic arm (planar, PUMA 560 and Motoman HP6). The evaluated algorithms are the following ones: radial basis functions network (RBFN), local model network (LMN), SOMbased local linear mapping (LLM), local linear mapping over k-winners (K-SOM), local weighted regression (LWR) and counter propagation (CP). Each algorithm is evaluated with respect to its accuracy in estimating the joint angles given the cartesian coordinates which comprise end-effector trajectories within the robot workspace. A comprehensive evaluation of the performances of the aforementioned algorithms is carried out based on correlation analysis of the residuals. Finally, hypothesis testing procedures are also executed in order to verifying if there are significant differences in performance among the best algorithms.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16515
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