YÖNTEM

lação a seu próprio sistema de coordenadas, os erros inerentes a transformação do sistema de coordenadas do sistema de visão para o sistema de coordenadas do robô, oriundos de erros de medidas e imprecisão de cálculos computacionais, ainda devem ser considerados para que seja possível uma comparação direta. Uma vez que o sistema de tato mede a posição diretamente no sistema de coordenadas do manipulador o mesmo não deverá se preocupar com a transformação entre os sistemas de coordenada.

6.5 Análise dos resultados

Os testes com diferentes parametros realizados variando os valores de rigidez, amorteci- mento e inércia do controlador de impedância demonstraram experimentalmente o efeito de estabilização que o parâmetro de amortecimento exerce no momento da ocorrência do contato. A variação dos parâmetros de inércia realizadas no experimento demonstraram pouco influên- cia no resultado e as variações na rigidez demonstraram uma influência direta na capacidade do sistema de manter o erro entre posição virtual e real baixo durante o movimento livre. O experimentos mostraram ainda que a utilização de um mesmo parâmetro durante todas as fases da tarefa, apesar de possível não exibia desempenho ótimo.

Outras combinações de valores de parâmetros ainda merecem ser analisados de forma a melhor entender o efeito de cada parâmetro no comportamento do manipulador.

Os resultados apresentados nos experimentos mostram que a utilização do controle de im- pedância juntamente com a modificação de seus parâmetros durante a execução da tarefa é uma estratégia viável para garantir o contato estável com o ambiente. As características analisadas nestes experimentos foram a estabilidade de força e posição durante as fases de contato, e perda de contato. Quando comparado com os experimentos realizados com parâmetros fixos foram observadas melhorias no desempenho geral da tarefa.

Outras estratégias de modificação de parâmetros e a utilização das mesmas estratégias com parâmetros diferentes dos testados podem apresentar diferentes resultados e devem ser melhor investigadas.

O resultado do teste de repetibilidade executado apresenta baixos valores de desvio padrão. Esta observação valida a utilização do método como fonte de informação uma vez que a precisão garantida por tal resultado é superior a precisão medida para sistemas de visão computacional, nominalmente Microsoft Kinect (Pedro e Caurin, 2012). Tendo por base este resultado pode confirmar a viabilidade do método aqui apresentado.

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CONCLUSÃO

7.1 Discussão dos resultados de manipulação

Este trabalho investigou a influência dos parâmetros do controlador impedância na estabi- lidade ao realizar contato e a viabilidade de utilizar o contato como informação adicional de forma a enriquecer o conhecimento do ambiente. Este trabalho foi representado em forma de sub-tarefas em um framework de manipulação robótica aqui proposto com objetivo de oferecer um visão global sobre a pesquisa realizada.

Descrição dos trabalhos realizados

A utilização do contato como fonte de informação para melhorar o conhecimento de am- biente virtual onde o robô executa a manipulação apresenta-se como uma alternativa viável para situações onde a precisão apresentada pelo sistema de visão não é suficiente. Os testes de repetibilidade sustentam esta conclusão uma vez que apresentaram resultados de medida de posição de um determinado objeto com precisão superior aos resultados de precisão de medida encontrados na literatura para sistemas de visão 3D.

Um segundo resultado obtido evidencia a capacidade do sistema de melhorar o conheci- mento do ambiente a partir das informações do contato. Durante os experimentos de repetibili- dade, a trajetória de análise da posição do conjunto ao longo do eixo Z foi planejada com base na posição medida do eixo X que foi medida pelo contato. Desta forma evidencia-se a viabili- dade de utilização do método uma vez que um erro de posição na posição X poderia ocasionar que o manipulador não conseguisse tocar ao buscar o contato ao longo do eixo Z, vale lembrar que o conjunto se encontrava alinhado com o eixo Y . Verificar a figura 6.5.

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7.2. CONSIDERAÇÕES SOBRE OS RESULTADOS DE IMPLEMENTAÇÃO E PROPOSTAS DE TRABALHOS A estabilidade do contato quando utilizado como instrumento de medida de posição é fun- damental para que a posição que está sendo medida seja precisa e estável. A modificação dos parâmetros de impedância para garantir o contato estável pode ser uma alternativa para melho- rar a precisão do contato e para garantir a sua estabilidade. Diversas abordagens de modificação de parâmetros durante a execução foram testadas e mostraram melhoria no resultado quando comparadas através dos resultados de oscilação pós estabelecimento de contato e erro de acom- panhamento de posição após a perda do contato.

Outra característica a ser destacada é a capacidade que o controle de impedância apresenta de se manter estável mesmo após a modificação em seus parâmetros tanto de forma contínua como de forma não contínua. Esta característica do controlador, que já foi ressaltada por outros autores, é uma qualidade importante em sistemas de manipulação robótica pois garante a esta- bilidade do sistema. De mesma forma, a possibilidade de utilizar o controle de impedância em ambos, movimento livre e movimento com contato foi observada nos experimentos realizados e pode ser destacado como uma das principais qualidade do método.

7.2 Considerações sobre os resultados de implemen-

tação e propostas de trabalhos

A adoção de um framework de software para o sistema mostra-se necessária. Um framework que apresente soluções de integração de sistemas como visão computacional, planejadores de trajetória e comunicação entre tarefas aumentaria a velocidade de desenvolvimento e permitiria a utilização de outros blocos já desenvolvidos e testados no sistema atual. Sugere-se a adoção do ROS como framework de software pois o mesmo tem sido o mais utilizado atualmente na comunidade científica e desta maneira possuir uma maior repositório de soluções disponível.

O sistema de controle adotado para o manipulador robótico neste trabalho foi o controle de impedância baseado na correção da posição virtual. Nesta abordagem o controlador de impedância realiza o cálculo de uma posição corrigida em relação a posição virtual desejada tendo como base a realimentação de força e os parâmetros da relação dinâmica (impedância) desejados conforme mostra a figura 4.2. O controlador de baixo nível comunica-se com os driver dos motores e uma malha de controle de posição é executada internamente em cada um deles. Desta forma, diversas apresentações de instabilidade e oscilações observados nas medições de força e posição, são originárias da segmentação do controle utilizado. Uma vez que os drivers dos servomotores trabalham em uma estratégia de controle de posição, todos os efeitos existentes no intervalo de tempo igual ao ciclo de controle utilizado não são percebidos e nem corrigidos, de forma que o esforços maiores que os desejados podem ocorrer entre um ciclo de controle e o próximo uma vez que os motores se movem efetivamente em controle de posição.

CAPÍTULO 7. CONCLUSÃO 101