Modelagem cinemática direta de braço robótico planar com 2 graus de liberdade
aplicação dos parâmetros de Denavit-Hartenberg
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v20.n55.5672Palavras-chave:
Cinemática direta, Denavit-Hartenberg, Robótica, Manipulador planar, Simulação computacionalResumo
Este trabalho apresenta a implementação e análise da modelagem cinemática direta de um braço robótico planar com dois graus de liberdade (2-DOF). O estudo utiliza os parâmetros de Denavit-Hartenberg para estabelecer o sistema de coordenadas e realizar a transformação geométrica necessária para determinar a posição final do efetuador. A metodologia proposta emprega ferramentas computacionais em Python para visualização tridimensional e cálculo das coordenadas cartesianas do ponto terminal do manipulador. Os resultados demonstram a eficácia da abordagem matemática na resolução do problema de cinemática direta, proporcionando uma ferramenta didática e prática para análise de sistemas robóticos. A validação do modelo foi realizada através de simulações numéricas, confirmando a precisão dos cálculos cinemáticos e a adequação da representação gráfica tridimensional para análise do espaço de trabalho do manipulador.
Downloads
Referências
ANGELES, J. Fundamentals of Robotic Mechanical Systems: Theory, Methods, and Algorithms. 3. ed. New York: Springer, 2007.
CORKE, P. Robotics, Vision and Control: Fundamental Algorithms in MATLAB. 2. ed. Berlin: Springer, 2017.
CRAIG, J. J. Introduction to Robotics: Mechanics and Control. 4. ed. Boston: Pearson, 2017.
DENAVIT, J.; HARTENBERG, R. S. A kinematic notation for lower-pair mechanisms based on matrices. Journal of Applied Mechanics, v. 22, n. 2, p. 215-221, 1955.
GOLUB, G. H.; VAN LOAN, C. F. Matrix Computations. 4. ed. Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2013.
HARRIS, C. R. et al. Array programming with NumPy. Nature, v. 585, n. 7825, p. 357-362, 2020.
HIGHAM, N. J. Accuracy and Stability of Numerical Algorithms. 2. ed. Philadelphia: SIAM, 2002.
HUNTER, J. D. Matplotlib: A 2D graphics environment. Computing in Science & Engineering, v. 9, n. 3, p. 90-95, 2007.
KHALIL, W.; DOMBRE, E. Modeling, Identification and Control of Robots. 3. ed. London: Kogan Page Science, 2002.
LYNCH, K. M.; PARK, F. C. Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control. Cambridge: Cambridge University Press, 2017.
MCKINNEY, W. Python for Data Analysis: Data Wrangling with Pandas, NumPy, and IPython. Sebastopol: O'Reilly Media, 2012.
MURRAY, R. M.; LI, Z.; SASTRY, S. S. A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation. Boca Raton: CRC Press, 1994.
NAKAMURA, Y. Advanced Robotics: Redundancy and Optimization. Boston: Addison-Wesley, 1991.
SCIAVICCO, L.; SICILIANO, B. Modelling and Control of Robot Manipulators. 2. ed. London: Springer-Verlag, 2000.
SICILIANO, B. et al. Robotics: Modelling, Planning and Control. London: Springer, 2009.
SPONG, M. W.; HUTCHINSON, S.; VIDYASAGAR, M. Robot Modeling and Control. 2. ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2020.
VAN DER WALT, S.; COLBERT, S. C.; VAROQUAUX, G. The NumPy array: a structure for efficient numerical computation. Computing in Science & Engineering, v. 13, n. 2, p. 22-30, 2011.
VAN ROSSUM, G.; DRAKE, F. L. Python 3 Reference Manual. Scotts Valley: CreateSpace, 2009.
YOSHIKAWA, T. Foundations of Robotics: Analysis and Control. Cambridge: MIT Press, 1990.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Cadernos UniFOA
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Declaração de Transferência de Direitos Autorais - Cadernos UniFOA como autor(es) do artigo abaixo intitulado, declaro(amos) que em caso de aceitação do artigo por parte da Revista Cadernos UniFOA, concordo(amos) que os direitos autorais e ele referentes se tornarão propriedade exclusiva desta revista, vedada qualquer produção, total ou parcial, em qualquer outra parte ou meio de divulgação, impressa ou eletrônica, sem que a prévia e necessária autorização seja solicitada e, se obtida, farei(emos) constar o agradecimento à Revista Cadernos UniFOA, e os créditos correspondentes. Declaro(emos) também que este artigo é original na sua forma e conteúdo, não tendo sido publicado em outro periódico, completo ou em parte, e certifico(amos) que não se encontra sob análise em qualquer outro veículo de comunicação científica.
O AUTOR desde já está ciente e de acordo que:
- A obra não poderá ser comercializada e sua contribuição não gerará ônus para a FOA/UniFOA;
- A obra será disponibilizada em formato digital no sítio eletrônico do UniFOA para pesquisas e downloads de forma gratuita;
- Todo o conteúdo é de total responsabilidade dos autores na sua forma e originalidade;
- Todas as imagens utilizadas (fotos, ilustrações, vetores e etc.) devem possuir autorização para uso;
- Que a obra não se encontra sob a análise em qualquer outro veículo de comunicação científica, caso contrário o Autor deverá justificar a submissão à Editora da FOA, que analisará o pedido, podendo ser autorizado ou não.
O AUTOR está ciente e de acordo que tem por obrigação solicitar a autorização expressa dos coautores da obra/artigo, bem como dos professores orientadores antes da submissão do mesmo, se obrigando inclusive a mencioná-los no corpo da obra, sob pena de responder exclusivamente pelos danos causados.
