Otimização de um robô articulado no mecanismo baseado em Theo Jansen

Abstract

Com o avanço da tecnologia, os robôs estão cada vez mais presentes não apenas no ambiente de trabalho, mas como soluções do dia-a-dia. Algumas das demandas das novas tecnologias é a utilização de robôs como solução de resgate em ambientes atingidos por desastres (naturais ou impostos pelo homem) e a exploração espacial. Neste trabalho, foram avaliadas as formas de locomoção de robôs descritas na literatura para encontrar qual solução permitiria o movimento capaz de superar obstáculos e associar baixos custos de produção e controle. Nesse sentido, foi optado por otimizar o mecanismo de Theo Jansen, já consolidado na literatura, para diversos tipos de movimento. Também foram definidos objetivos para a realização de movimento desejado e estudadas diversas formas de otimização. Os objetivos definidos foram de ter o máximo de avanço horizontal (superando obstáculos horizontais, como crateras), o máximo de avanço vertical (superando obstáculos verticais, como objetos e desníveis) e melhorar a estabilidade (máximo de pontos de contato com o solo). Tal otimização foi feita através de Algoritmo Genético. Foi utilizada a ferramenta solver do software Microsoft Excel 2017 para cálculos e otimização e o software online Geogebra para representação 2D do sistema. Os resultados do projeto mostraram ser, com razoável custo computacional, possível projetar mecanismos articulados com baixa necessidade de controle para realização de movimento capaz de superar obstáculos.