Desenvolvimento de garra robótica antropomórfica com percepção tátil

Abstract

Esta dissertação tem por objetivo o desenvolvimento de uma garra robótica antropomórfica com percepção tátil, bem como, apresentar e documentar o projeto mecatrônico da garra robótica com base em uma metodologia de desenvolvimento de produto genérico, realizando o estudo cinemático e posterior manipulação de objetos com restrição de força evitando deformação e colapso. Para tanto, devido aos fins práticos do projeto proposto, foi utilizado da pesquisa exploratório com o objetivo de gerar conhecimento dirigido à solução do problema específico proposto. A partir da abordagem adotada, foi possível desenvolver a garra robótica antropomórfica com 5 dedos, sendo o maior desafio, a integração da percepção tátil, através do controle de conformidade ativo, utilizando a plataforma Raspberry Pi 3 B+. Através da solução proposta, o destaque fica a cargo da manipulação de objetos com diferentes geometrias, pesos e tamanhos. A importância de um sistema de controle para percepção tátil, permite a manipulação de objetos sem danifica-los. Devido à solução proposta ser de baixo custo, a maior limitação dá-se no sistema de controle de conformidade, uma vez que, para a implementação do controle para os 5 dedos da garra robótica, requer um custo computacional muito alto. Com o algoritmo desenvolvido, foi possível controlar os 5 dedos da garra robótica com tempo de resposta em cerca de 300 ms. Outrossim, a necessidade de interação do sensor com o objeto manipulado, tornou-se um fator limitante da dissertação, tendo em vista, que a superfície dos objetos nem sempre são planas e a base de contato do sensor de força FSR ser pequena. Ao fim, de 15 requisitos definidos para a garra robótica, apenas 5 não atenderam satisfatoriamente a solução, porém, eles não foram tratados como os principais requisitos de projeto.