Projecto Humanóide Universidade de Aveiro “Desenvolvimento e Integração das Subestruturas Inferior e Superior para a Locomoção de uma Plataforma Humanóide” Autores: Nuno Beça n.º mec: 20075 Ângelo Cardoso n.º mec: 23570 Orientadores: Professor Vítor Santos. Professor Filipe Silva. Aveiro, 18 de Fevereiro de 2005 Projecto Humanóide Universidade de Aveiro Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro

Objectivos: Validação da solução já iniciada para a subestrutura inferior. Concepção da subestrutura superior. Definição de padrões de locomoção. Aplicação de comando. Aplicação de monitorização.

A plataforma existente Altura ≈ 600mm Peso ≈ 5000g Graus Liberdade = 18 Tabela 1 - Resumo dos pesos de cada estrutura. Tabela 2 - Graus de liberdade da plataforma humanóide.

Sequência de trabalho realizado: 1º Familiarização com o trabalho realizado no ano anterior. 2º Montagem da perna existente

3º Resolução das limitações detectadas: Solução para garantir o entreeixo no Pé. Solução para o joelho, passar o movimento à estrutura . Como a transmissão é feita por roda dentada, é necessário garantir o entreeixo para assim obter uma boa transmissão. Para passar o movimento do motor da perna para a coxa (joelho), colou-se uma roseta à estrutura onde encaixa um veio.

4º Modelagem completa em CATIA V5 das duas pernas. 5º Estudo e concepção de soluções para a anca e ligação à mesma (junta esférica)

6º Montagem das duas pernas e anca A montagem da subestrutura inferior serviu para: testar os servomotores. confirmar os ângulos permitidos em cada junta.

7º Estudo de soluções para o tronco e cabeça do robot. Este deve: ser leve e compacto; ter espaço para sistemas de controlo, motores dos braços e pescoço; possibilidade de alterar os braços; Tronco: 2 graus de liberdade, inclinar para a frente e para o lado; Pescoço: 2 graus de liberdade, “olhar” para a baixo e para os lados; Braço: 1 grau de liberdade, para a frente;

8º Procura de solução para a elevada flexão no veio do motor da anca (mudar de direcção) Devido aos elevados momentos de flexão aplicados ao veio do motor da anca quando se mudava de direcção, colocou-se um rolamento axial de esferas colado nas extremidades.

9º Procura de soluções para as baterias, para o robot ser autónomo As baterias devem ser: leves compactas elevada capacidade de carga fácil ligação (para fácil substituição) CARACTERISTICAS: 4LI-2400 (7.2V/mah) 4800; (Max Amp.**) 9.6; Dimensões (mm): 37 x 37 x 65; Peso( g):176

10º Determinação do centro de massa e parâmetros de locomoção do robot Facilita o estudo e concepção de toda estrutura, visto poder-se determinar quais os ângulos para as determinadas posições, bem como os momentos existentes em cada motor. Precisamos de introduzir os valores da posição pretendida, posição final da anca e posição do pé esquerdo pretendida. Pfinal=[-55 %deslocamento da anca ao lado (X) 5 %deslocamento da anca a frente (Y) 307 %altura da anca ao chão (Z) <=311 10 %desl do pé esquerdo à frente (Y) 5 %altura a que o segundo pé se eleva (Z) 0 %valor que perna direita vira [rad] 0]; %valor que perna esquerda vira [rad] e quando executamos o MatLab, podemos ver a posição dos centros de massa locais (*) e do centro de massa Global (O).

11º Remodelação e alteração dos componentes estruturais . adaptadores para os motores, diminuir o momento nos apoios dos veios dos motores; material do veio e roseta do joelho para aço, devido ao desgaste do alumínio; alteração da posição dos motores, aumentar a amplitude de movimento; alteração da estrutura de nylon para alumínio, para aumentar a rigidez da plataforma;

Tarefas a fazer: Realização de um programa de locomoção para o robot (pernas + tronco) Realização de uma interface de controlo e monitorização Montagem completa e testes de locomoção Estudo da solução para o controlo (PDA ou PC104)

Objectivos : Validação da solução já iniciada para a subestrutura inferior. Concepção da subestrutura superior. Definição de padrões de locomoção. Aplicação de comando. Aplicação de monitorização.

Projecto Humanóide Universidade de Aveiro Aveiro, 18 de Fevereiro de 2005 Projecto Humanóide Universidade de Aveiro PHUA Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro Autores: Nuno Beça n.º mec: 20075 Ângelo Cardoso n.º mec: 23570 Orientadores: Professor Vítor Santos. Professor Filipe Silva.