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Title in Portuguese: Projeto e realização de controle fuzzy para manipulador industrial tipo SCARA e sua avaliação de desempenho à luz da norma ISO 9283
Title: Design and execution of fuzzy control for industrial manipulator SCARA and its performance evaluation based on standard ISO 9283
Author: Silva, José Leonardo Nunes da
Advisor(s): Thé, George André Pereira
Keywords: Teleinformática
Manipuladores
Sistemas difusos
Issue Date: 8-Jul-2016
Citation: SILVA, J. L. N. Projeto e realização de controle fuzzy para manipulador industrial tipo SCARA e sua avaliação de desempenho à luz da norma ISO 9283. 2016. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
Abstract in Portuguese: O presente trabalho apresenta o retrofitting e a avaliação de desempenho de um manipulador industrial tipo SCARA. Para atingir esse objetivo, foi desenvolvida a modelagem matemática do manipulador (Cinemática e Dinâmica) e um estudo teórico dos principais controladores utilizados nos atuais manipuladores industriais. A proposta de controlador deste trabalho é de um controlador de posição baseado em lógica Fuzzy. Diante disso, é apresentado um estudo teórico da lógica Fuzzy aplicada à robótica, ao projeto do controlador, desenvolvimento e análise de estabilidade do controlador Fuzzy de posição. Este controlador foi embarcado em um equipamento industrial tipo CLP e um sistema SCADA foi desenvolvido para permitir a operação e programação do manipulador. Por se tratar de um manipulador industrial, a avaliação de desempenho foi realizada à luz da norma ISO 9283 – “Manipulating Industrial Robots – Performance Criteria and Related Methods” utilizada pelos fabricantes mundiais de manipuladores. Dentre os vários critérios da norma, foi adotada a acurácia de posição e a repetibilidade de posição. O controlador Fuzzy apresentou como resultado de sua avaliação de desempenho acurácia de posição 3,788 mm e repetibilidade de posição 8,805 mm, sendo superior ao controlador convencional PID que apresentou acurácia de posição 4,864 e repetibilidade de posição 13,232 mm. Com os valores de acurácia e repetibilidade encontrados, o manipulador SCARA, após o retrofitting, está apto a executar tarefas de manipulação de peças, paletização, fundição, colagem, montagens simples e soldagem a ponto.
Abstract: This paper presents the retrofitting and evaluation of performance of an industrial manipulator SCARA. To achieve this objective was developed the mathematical modeling of the manipulator (Kinematics and Dynamics) and a theoretical study of the major controllers used in current industrial manipulators. The proposal controller of this paper is a controller of position based on fuzzy logic. A theoretical study of logic Fuzzy applied in robotics, controller design, development and stability analysis of the Fuzzy controller position is displayed. This controller is embedded in an industrial equipment PLC and SCADA system was developed to allow the operation and programming of the manipulator. Because it is an industrial manipulator performance evaluation was carried out in the ISO 9283 standard - "Manipulating Industrial Robots - Performance Criteria and Related Methods" used by manufacturers worldwide manufactures. Among the various criteria of the standard was adopted the accuracy of position and repeatability of position. The fuzzy controller presented as a result of their performance evaluation accuracy of 3.788 mm and position repeatability of 8.805 mm position. It is superior to conventional PID controller that presented accurate position 4.864 mm and repeatability position 13.232 mm. With the values of accuracy and repeatability presented the SCARA manipulator after retrofitting is able to execute tasks like parts manipulating, palletizing, steel foundry, collage, simple assembly and spot welding.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/20744
metadata.dc.type: Dissertação
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