Um Sistema Autônomo para Navegação de Cadeiras de Rodas Robóticas Orientadas a Pessoas com Deficiência Motora Severa
Nome: WANDERLEY CARDOSO CELESTE
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 05/08/2009
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARIO SARCINELLI FILHO | Co-orientador |
| TEODIANO FREIRE BASTOS FILHO | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| EDSON DE PAULA FERREIRA | Examinador Interno |
| JOSE LEANDRO FÉLIX SALLES | Examinador Interno |
| MARIO SARCINELLI FILHO | Coorientador |
| PABLO JAVIER ALSINA | Examinador Externo |
| PAULO FARIAS SANTOS AMARAL | Examinador Interno |
Páginas
Resumo: Esta tese propõe um sistema autônomo para navegação de cadeiras de rodas robóticas como solução para o problema de locomoção enfrentado por pessoas com deciência motora severa. Ele consiste de um sistema de controle, de um sistema para geração de referências, e de um sistema supervisório. O sistema de controle é formado por um conjunto de controladores cinemáticos responsáveis por realizar tarefas especícas de controle de uma Cadeira de Rodas Robótica (CRR), além de uma compensação dinâmica capaz de adaptar-se a variações do comportamento dinâmico, comuns em CRRs, e de garantir a robustez frente a perturbações não modeladas. É vericado formalmente que todos os controladores envolvidos garantem a estabilidade do sistema como um todo, mesmo quando um dos controladores é trocado por outro (comutação). É possível, assim, a realização de tarefas mais complexas, sob a coordenação do sistema supervisório, tais como seguir um caminho de referência, desviando de possíveis obstáculos, e orientando-se no destino. Tais tarefas são realizadas com o cuidado de preservar a segurança e o conforto do usuário.
É proposto, também, um modelo dinâmico parametrizado que descreve a dinâmica do sistema formado pela CRR e seu usuário. Tal modelo permite a formulação de uma lei de compensação que leva em conta uma possível variação da dinâmica do sistema. Resultados de simulações e de experimentos realizados em um protótipo de CRR comprovam o bom desempenho do sistema quando submetido a tais variações. Verica-se, também, que o sistema se comporta muito bem frente a perturbações provenientes de fontes diversas, justicando a existência de uma compensação dinâmica adaptativa e robusta para CRRs.
