Aplicação de Algoritmos Genéticos para o Projeto ótimo de Manipuladores 3R Considerando Envoltórias Regulares

Authors

  • F.R. Gonzalez
  • S.F.P. Saramago
  • P.R. Bergamaschi

DOI:

https://doi.org/10.5540/tema.2004.05.01.0097

Abstract

O objetivo deste trabalho é o projeto ótimo de robôs manipuladores 3R, considerando que estes possuem espaço de trabalho cuja envoltória é regular. A otimização caracteriza-se pela obtenção de um espaço de trabalho com volume máximo, minimizando-se as dimensões do robô. O estudo da envoltória é de fundamental importância para o desenvolvimento do projeto de um manipulador, pois representa a fronteira de seu espaço de trabalho. Sua forma depende da arquitetura e das dimensões do robô e tais parâmetros devem ser determinados para que o volume máximo seja obtido. Normalmente, o espaço de trabalho investigado pode apresentar regiões vazias e sua envoltória singularidades que são denominadas pontos de cúspides. Com o surgimento destas singularidades, classifica-se a envoltória como irregular e esta não será considerada durante o processo de otimização. Como método de otimização, utilizou-se algoritmos genéticos. Os autores desenvolveram um código computacional para o cálculo do modelo matemático. Alguns exemplos numéricos são apresentados para verificação e validação da metodologia proposta.

References

[1] K. Abdel-Malek, H-J Yeh e S. Othman, Understanding voids in the workspace of serial robot manipulators, em “Proceedings of 23rd ASME Design Engineering Technical Conf.”, Baltimore, Maryland, 2000.

F.P. Beer e E.R. Johnston, Jr., “Mecânica Vetorial Para Engenheiros”, 5. ed., Vol. 1 e 2, São Paulo: Makron, McGraw-Hill, Brasil, 1991.

P.R. Bergamaschi, A.C. Nogueira e S.F.P. Saramago, An optimal design of 3R manipulators taking into account regular workspace boundary, em “Proceed. of XVII Cong. Bras. de Eng. Mecânica (COBEM)”, ABCM, 2003.

J.W. Bruce e P.J. Giblin, “Curves and Singularities: a geometrical introduction to singularity theory”, Cambridge University Press, Great Britain, 2nd. Edition, 1992.

M. Ceccarelli, A formulation for the workspace boundary of general N-revolute manipulators, Mechanism and Machine Theory, 31 (1996), 637-646.

C.R. Houck, J.A. Joines e M.G. Kay, “A Genetic Algorithm for Function Optimization: a Matlab Implementation”, NCSU-IE Technical Report,1995.

S. Kirkpatrick, C.D. Gelatt Jr. e M.P. Vecchi, Optimization by simulated annealing, Science, 220, No. 4598, (1983), 671-680.

A. Kumar e K.J.Waldron, The workspaces of a mechanical manipulator, ASME Jnl of Mechanical Design, 103 (1981), 665-672.

Downloads

Published

2004-06-01

How to Cite

Gonzalez, F., Saramago, S., & Bergamaschi, P. (2004). Aplicação de Algoritmos Genéticos para o Projeto ótimo de Manipuladores 3R Considerando Envoltórias Regulares. Trends in Computational and Applied Mathematics, 5(1), 97–106. https://doi.org/10.5540/tema.2004.05.01.0097

Issue

Vol. 5 No. 1 (2004)

Section

Original Article

License

Copyright

Authors of articles published in the journal Trends in Computational and Applied Mathematics retain the copyright of their work. The journal uses Creative Commons Attribution (CC-BY) in published articles. The authors grant the TCAM journal the right to first publish the article.

Intellectual Property and Terms of Use

The content of the articles is the exclusive responsibility of the authors. The journal uses Creative Commons Attribution (CC-BY) in published articles. This license allows published articles to be reused without permission for any purpose as long as the original work is correctly cited.

The journal encourages Authors to self-archive their accepted manuscripts, publishing them on personal blogs, institutional repositories, and social media, as long as the full citation is included in the journal's website version.