Análise de simplificação na modelagem dinâmica aplicada a robôs quadrúpedes

Este trabalho apresenta o estudo da modelagem dinâmica de uma perna de robô quadrúpede utilizando a formulação de Euler-Lagrange, e uma comparação dos modelos com o protótipo do mecanismo construído em laboratório. Na modelagem, destaca-se o efeito das matrizes C(q,dq/dt) e G(q) (forças centrífugas e de Coriolis, e os torques devido às forças gravitacionais, respectivamente). O objetivo é investigar os efeitos de uma simplificação do modelo, desconsiderando essas matrizes no modelo dinâmico desenvolvido para um robô quadrúpede. Esta situação é discutida em função da relevância das massas dos elos e velocidades linear e angular que os elos da perna do robô desenvolvem em seus movimentos. Busca-se propor um modelo dinâmico simplificado, baseado na formulação Euler-Lagrange, para robôs quadrúpedes de pequeno porte. Resultados apresentados em simulações com e sem a aplicação das matrizes C(q,dq/dt) e G(q) mostram respostas com semelhanças significativas quanto à simplificação no modelo dinâmico. Finalizando o trabalho, é feita uma análise dos resultados de simulações numéricas (com e sem simplificação) e dos resultados experimentais obtidos em laboratório.This work presents the application of Euler-Lagrange formulation in dynamics modelling of the quadruped robot leg mechanism, and a comparison of performance between these models with experimental results using a leg prototype. In this formulation, the effects of C(q,dq/dt) and G(q), matrices representing centrifugal and Coriolis forces and gravitational torques, are analyzed. A possible simplification in the Euler-Lagrange formulation is studied concerning the modelling of leg mechanism. This simplification is discussed considering the links mass, and the linear and angular speeds that the leg executes during the walk. The goal is to propose a simplified dynamic model based on the Euler-Lagrange formulation for small quadruped robots. The results obtained by numerical simulations, with and without C(q,dq/dt) and G(q) considered in the model, show similar performances. A comparison and analysis of the simulations results and experimental results close the paper

Metodologia de diagnóstico energético em estação de captação de água Methodology for energetic diagnosis for a water pumping station

Objetivou-se, com este trabalho, o desenvolvimento de metodologia para diagnosticar energeticamente sistemas de captação de água com vistas ao abastecimento da irrigação e para meio urbano. Foram avaliados: (i) a qualidade da energia elétrica fornecida pela concessionária em relação aos quesitos nível e desbalanceamento do sinal de tensão da rede; (ii) o consumo e a demanda de energia elétrica na estação de captação; (iii) o levantamento das características elétricas e hidráulicas das cargas; (iv) o enquadramento e a otimização tarifárias; (v) a capacidade de armazenamento de água e (vi) o gerenciamento dos horários de funcionamento. Esta metodologia foi testada e validada para a estação de bombeamento de água em uma cidade de cerca de 70.000 habitantes. Dentre as ações propostas e que mais economizaram com gastos com energia elétrica, se encontram: (i) o redimensionamento de bombas e motores e (ii) o enquadramento e a otimização tarifárias. No caso testado observou-se que a metodologia utilizada é simples e de fácil aplicabilidade, havendo um potencial de economia de energia elétrica com valores de até 52%.This study aimed to develop a methodology to diagnose energetically a water supply system for a irrigation system and for a city. The steps taken were: (i) the energy quality supplied by the utility in relation to level and unbalanced of the supplied voltage; (ii) the electrical energy consumption and demand for the pumping station; (iii) the study of the electrical and hydraulic load's characteristics; (iv) the tariff and demand contracts optimization; (v) the water storage capacity; and (vi) the working hours management. This methodology was tested and validated for the water pumping station in a town of about 70,000 inhabitants. Among the proposed actions, which saved the most, were: (i) the sizing of pumps and motors; and (ii) the optimization of tariff and demand contracts. It was noted that this methodology is simple and easy to apply and there is a great potential for saving energy up to 52

Projeto de aterramento para sistema monofilar com retorno pelo terra Grounding project for single wire earth return system

Este trabalho apresenta o projeto de aterramento elétrico para Sistema Monofilar com Retorno pela Terra (MRT), em solicitações de baixas frequências, utilizando-se o método das imagens e considerando a simplificação do método dos potenciais constantes. Simulou-se o comportamento de três diferentes configurações de aterramento: hastes em triângulo, em quadrado vazio e para nove hastes, formando uma malha com quatro quadrados. A partir da simulação obtiveram-se o valor da resistência de aterramento para cada configuração e os potenciais gerados na superfície do solo. Com base nesses resultados foi possível comparar os valores tabelados para resistências mínimas, em função da potência do transformador, aplicados para diferentes concessionárias de energia que utilizam o Sistema MRT, com os valores calculados que mantêm os potenciais no solo em níveis seguros para seres humanos e animais. Os resultados mostraram que é possível utilizar aterramentos mais simples e mais baratos, pois os gradientes de tensões no solo se mantiveram em níveis seguros.<br>This work presents a grounding project for a Single Wire Earth Return (SWER) system in low frequency applications, through the use of the image method, a simplification of the constant potential method. The responses of three different grounding configurations were simulated: electrodes in triangular format, electrodes placed in the corners of a square and nine electrodes placed in the corners of a grid with four squares. With the mentioned simulation it was possible to calculate the ground resistance and the surface voltage of each configuration. Based on these results, it was possible to compare the values for minimal resistance, depending on the power of the transformer, applied to various power utilities that use the SWER system with the values that hold the potential in the soil at safe levels for human beings and animals. Results showed that it is possible to use simpler and cheaper grounding configurations due to the fact that the surface voltages were maintained at safe levels