Metodologia de modelagem, simulação e programação off-line de robos e mecanismos mecatronicos integrados e direcionados a celulas de manufatura flexiveis

Orientador: João Mauricio RosarioTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O principal objetivo de esta pesquisa consiste no desenvolvimento de uma metodologia geral para a integração, simulação e programação of-line de robôs e mecanismos mecatrônicos em células de manufatura flexíveis FMC. O desenvolvimento da metodologia implica a modelagem da FMC usando Redes de Petri PN, a modelagem geométrica com sistemas CAD do ambiente de atuação do robô incluindo equipamento e mecanismos associados, modelagem da cinemática direta e inversa do robô baseada na metodologia de Denavit -Hartenberg, modelagem do Jacobiano direto e inverso do robô, modelagem da cinemática com Quaterniones, simulação gráfica das trajetórias do robô, simulação gráfica da movimentação dos mecanismos, e coordenação e integração da movimentação dos robôs e dos mecanismos. A programação off-line do robô é o principio de integração dos componentes dentro da FMC. Estudos de casos encaminhados à implementação, validação e probas da metodologia desenvolvida, são apresentados, incluindo programação off-line independente, programação off-line simultânea, programação off-line seqüencial e programação of line integradaAbstract: The main objective of this research consists on the development of a general methodology for the integration, simulation and ofl-line programming of robots and mechatronic mechanisms into Flexible Manufacturing Cells FMC. The development ofthe methodology embraces the modeling of FMC using Petri Nets PN, the geometric modeling with system CAD of the environrnent of the robot's performance inc1udingequipment and associate mechanisms, mathematica1modeling of the direct kinematics and inverse kinematics of the robot based on Denavit - Hartenberg metodology, mathematical modeling of kinematics with Quaternions, mathematical modeling of the direct Jacobian and inverse Jacobian of the robot, the graphic simulation ofthe robot's trajectories, graphic simulation of the movement of the mechanisms and the coordination and integration of the robot's movements and of mechanisms. The off line programming of the robots is the principIe for the integration of the components. Studies of cases allows the implementation, validation and it proves of the developed methodology, are presented, including off line programming independent, of-line programming simultaneous, off-line programming sequential, and off-line programming integrated.DoutoradoMecatronica, Robotica e Sistemas Mecanicos AtuadosDoutor em Engenharia Mecânic