Modo de Controle Manual para Robôs Móveis Autônomos Usando Controle de Impedância Baseado em Velocidade

Neste projeto de pesquisa e desenvolvimento voltado para a indústria, estudamos a introdução e implementação de robôs móveis autônomos (AMRs) para o transporte de equipamentos e peças em instalações de fabricação de equipamentos aeronáuticos. Na relação entre o operador e o AMR, é crucial implementar um modo de direção autônoma, bem como permitir que o operador controle a operação interagindo diretamente com o AMR, como ao se mover em locais complexos. Nesses casos, um modo de controle manual é útil e frequentemente necessário. Este estudo propõe um método de movimento do AMR que permite ao operador interagir fisicamente com o robô sem o uso de um sensor de força e realizar uma função de assistência de potência de acordo com o controle de impedância baseado em velocidade longitudinal. O esquema de assistência de potência também pode ser aplicado a outros AMRs, particularmente aqueles com sistemas de acionamento comercial de motor na roda, nos quais os parâmetros de design, corrente e torque dos motores não podem ser medidos ou monitorados em tempo real. Para o esquema de controle, projetamos um observador dinâmico baseado em um modelo matemático do robô para estimar a força exercida quando o operador entra em contato com o corpo do robô. Além disso, desenvolvemos um algoritmo complementar que possibilita o movimento do robô em superfícies inclinadas. A análise experimental abrangente do AMR sob diferentes casos de operação demonstra a viabilidade e eficácia do esquema de controle de assistência de potência proposto.