Universidade de Nantes estuda robótica com MATLAB

Pesquisadores do laboratório LS2N da Universidade de Nantes, na França, estão utilizando o MATLAB e o Simulink para avançar no estudo e desenvolvimento de robótica colaborativa. Como resultado, foi criado um modelo dinâmico completo para o robô KUKA LWR4, um dos mais sofisticados em termos de interação humano-robô.

Características do KUKA LWR4

O KUKA LWR4 é equipado com sensores avançados que permitem detectar contato com objetos no ambiente. Essa capacidade o torna ideal para trabalhar de forma segura e eficiente em colaboração com humanos. Para garantir um desempenho seguro e responsivo, os pesquisadores implementaram técnicas inovadoras, como:

• Compensação de gravidade: Para ajustar os movimentos de acordo com a massa e a orientação do robô.

• Gerenciamento de colisões: Para prevenir danos em situações de contato inesperado.

Desenvolvimento do Modelo Dinâmico Inverso (IDM)

Para modelar o comportamento dinâmico do robô, foi utilizado o Modelo Dinâmico Inverso (IDM). Esse método é amplamente reconhecido por sua eficácia na identificação de parâmetros dinâmicos com base na posição do motor. O IDM é fundamentado em um conjunto de equações que:

• Calculam posição, velocidade e aceleração do motor.

• Utilizam dados medidos ou calculados para descrever a dinâmica do sistema.

Com o Symbolic Math Toolbox™, os pesquisadores desenvolveram o IDM baseado nas equações de Newton-Euler, permitindo descrever com precisão a dinâmica do motor e do corpo do robô.

Benefícios do MATLAB e Simulink

O MATLAB e o Simulink foram essenciais para criar um modelo de controle dinâmico robusto. A combinação das ferramentas possibilitou:

• Desenvolvimento de equações dinâmicas detalhadas.

• Identificação precisa de parâmetros do sistema.

• Simulações realistas do comportamento do robô em diferentes cenários.

Avanços Futuros

Atualmente, os pesquisadores estão desenvolvendo novos algoritmos para identificação de parâmetros, incluindo versões em tempo real. Também trabalham na criação de novas leis de controle, não apenas para o KUKA LWR4, mas também para outros robôs colaborativos, ampliando as aplicações para os setores industrial e médico.

Essa colaboração entre a Universidade de Nantes e as ferramentas da MathWorks reflete o impacto significativo da tecnologia no avanço da robótica, abrindo caminho para soluções mais seguras e inteligentes.

Veja também:

MATLAB nas universidades: por que é importante?