Um estudo sobre a geração de trajetórias retilínea e circular para um robô móvel a rodas com tração-diferencial e configuração carro com uso restrito de sensores propriocepetivos (encoders)

Abstract

RESUMO: Um robô móvel é um sistema eletroeletrônico-mecânico, programável e automático, que possui a capacidade de se locomover e interagir com o ambiente onde opera, executando tarefas específicas. Os robôs móveis podem ser equipados com diferentes sistemas de locomoção, como rodas, pernas, patas, esteiras de tração e até mesmo sistemas de propulsão subaquáticos e aéreos. O controle efetivo desses robôs requer um estudo aprofundado de seu comportamento, por meio de análises físicas e aplicação de técnicas de controle. Este trabalho visa investigar o comportamento dinâmico de um robô móvel com sistema de locomoção baseado em rodas, na configuração de veículo com tração diferencial traseira e direção controlada por servomotor discreto. A partir dessa análise, será projetado um sistema de controle que permita a realização de trajetórias retilíneas e circulares, utilizando exclusivamente sensores proprioceptivos, como encoders acoplados aos eixos dos motores de tração. O propósito é verificar as limitações dessa estratégia de controle e descrever detalhadamente cada etapa envolvida nesse estudo.

ABSTRACT: A mobile robot is an electro-electronic-mechanical, programmable, and automatic system that has the ability to move and interact with the environment in which it operates, performing specific tasks. Mobile robots can be equipped with different locomotion systems, such as wheels, legs, paws, traction belts, and even underwater and aerial propulsion systems. The effective control of these robots requires a thorough study of their behavior through physical analysis and the application of control techniques. This work aims to investigate the dynamic behavior of a mobile robot with a wheel- based locomotion system, in the configuration of a vehicle with rear differential drive and discrete servomotor-controlled steering. Based on this analysis, a control system will be designed to enable the autonomous execution of straight and circular trajectories, using exclusively proprioceptive sensors such as encoders coupled to the drive motor shafts. The purpose is to verify the limitations of this control strategy and provide a detailed description of each step involved in this study.