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Título: Novo procedimento para inspeção de rolos de transportadores de correia utilizando um dispositivo robótico.
Autor(es): Garcia, Gabriel Carvalho
Orientador(es): Freitas, Gustavo Medeiros
Sinatora, Amilton
Palavras-chave: Minas e recursos minerais - robôs industriais
Manipuladores móveis
Robôs - sistemas de controle
Data do documento: 2019
Membros da banca: Freitas, Gustavo Medeiros
Pessin, Gustavo
Costa, Ramon Romankevicius
Lizarralde, Fernando César
Referência: GARCIA, Gabriel Carvalho. Novo procedimento para inspeção de rolos de transportadores de correia utilizando um dispositivo robótico. 2019. 148 f. Dissertação (Mestrado em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Resumo: Os transportadores de correia (TCs) desempenham um papel importante no transporte de materiais em diferentes indústrias. Particularmente, a sua utilização em processos de mineração é extensa e vital para a operação desta indústria. Dessa forma, a inspeção dos componentes de transportadores de correias, como os rolos, é uma tarefa fundamental para garantir o correto funcionamento do equipamento. Visando apresentar uma solução efetiva para inspeção de transportadores de correias, é proposta uma metodologia de inspeção utilizando um dispositivo robótico composto por uma plataforma móvel capaz de se mover em diferentes terrenos, transpor obstáculos e subir e descer escadas com diferentes inclinações; um manipulador robótico; e um conjunto de sensores. A metodologia proposta retira os operadores das áreas de risco e fornece informações mais precisas do estado do equipamento. Além disso, a implementação do sistema não exige nenhuma modificação da estrutura existente dos TCs. Uma série de testes de campo preliminares validam o conceito proposto para operações no ambiente da mineração e permitem analisar a capacidade de inspeção do sistema. Para realizar uma inspeção efetiva é desenvolvida uma estratégia de controle cinemático de corpo completo para seguimento de trajetória. Com base no modelo cinemático do conceito do robô proposto, é apresentado um método de controle para comandar tanto a plataforma móvel quanto o manipulador robótico, considerando o dispositivo como um sistema de corpo completo. Tal método utiliza um controlador do tipo feed-forward em conjunto com linearização entrada/saída por feedback, responsável por lidar com as restrições não-holonômicas da plataforma móvel. A estratégia é validada por meio de simulações utilizando ROS e V-REP.
Resumo em outra língua: Belt conveyors (BCs) play an important role in the transportation of materials in different industries. Particularly, its use in mining processes is extensive and vital to those operations. Therefore, inspecting the components of belt conveyors, such as idler rolls, is a fundamental task to ensure the equipment proper operation. Aiming to present an effective solution for belt conveyors inspection, we propose an inspection procedure using a robotic device composed by a mobile platform capable of moving in different terrains, overcoming obstacles and going up and down stairs with different slopes; a robotic manipulator; and a set of sensors. The proposed procedure removes operators from hazardous areas and provides more accurate information on the equipment condition. In addition, the system implementation does not require any modification on the existing BC structures. A series of preliminary field tests validate the proposed concept for operation in mining environment and allow us to analyze the inspection capacity of the system. We propose a whole body kinematic control for trajectory following in order to perform an effective inspection. Based on the kinematic model of the proposed robot concept, this work presents a control method to command both the mobile platform and the robotic manipulator, considering the device as a whole body system. The method uses a feed-forward controller with an input/output linearization by feedback responsible for dealing with the mobile platform non-holonomic constraints. Simulations using ROS and V-REP validate the strategy.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/11737
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 13/09/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
Aparece nas coleções:PROFICAM - Mestrado (Dissertações)

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