Implementação de uma Plataforma de Stewart

Abstract

Neste trabalho, são descritos os detalhes de projeto, implementação e automatização de uma Plataforma de Stewart. O protótipo desenvolvido possui aproximadamente 16 cm de comprimento, 16 cm de largura e 25 cm de altura e utiliza servo motores e um mecanismo biela manivela como alternativa ao uso de atuadores lineares. As juntas utilizadas para união entre base, elos e plataforma são do tipo esféricas. O dimensionamento dos elementos e da estrutura da Plataforma de Stewart foi realizado tomando como base as equações de cinemática inversa, as limitações dos processos de fabricação utilizados e dos componentes utilizados. A construção do protótipo apresentou problemas dimensionais, os quais foram resolvidos através da modificação do projeto inicial. A automatização da plataforma foi realizada utilizando um controlador específico para servo motores e a programação do modelo cinemático inverso foi realizada em Matlab. A Plataforma de Stewart implementada atende a comandos provenientes de um computador e pode se movimentar em seis graus de liberdade, sendo que a maior translação possível é de 38 mm e a maior rotação possível é de 20°.

In this work the details of the design, implementation and automation of a Stewart Platform are described. The developed prototype is about 16 cm long, 16 cm wide and 25 cm tall and uses servomotors and a crank and connecting rod mechanism as an alternative for the use of linear actuators. Ball joints were used to join the base, links and platform. The Stewart Platform dimensions and structure were defined based on the inverse kinematic model, limitations of the manufacturing processes used and limitations of the elements used. The prototype construction had dimensional problems that were solved by changing the initial design. The platform automation used a dedicated servo motor controller and all the inverse kinematic model coding was done in Matlab. The implemented Steward Platform recognizes commands sent by a computer and is able to move in six degrees of freedom, with maximum translational movement of 38 mm and maximum rotational movement of 20°.