Dissertação de mestrado integrado em Mechanical EngineeringModeling of multi-physical systems is a task that may be particularly complex, especially when
the systems under analysis present several technologies such as pneumatics, hydraulics,
mechanical systems, electrical systems, among others.
This MSc dissertation intends to present an approach for modelling a multi-physics system,
using Modelica modeling language, focusing the connection of models, by using programming
logic as ever as needed, as well as the obtaining of some guidelines for modelling multi physical systems in a systematic way.
For the mentioned purpose, it is chosen, as basis for starting studies, a Pick&Place system
using the modeling language Modelica and the simulation software OpenModelica whose
conception was based on a manipulator’s model existing in the main library of OpenModelica
software.
Based in the initial case study, some approaches are presented for illustration about how to
achieve the above-mentioned purpose, by changing and adding information, from initial
considered models, to the considered final ones using simulation techniques and interpreting
respective obtained results.
Throughout this work, the potentialities presented by the language are explored, bringing
together the concept of a robotic manipulator inserted in Modelica's main library with the
outline of a detailed control, in which the concepts of inverse kinematics and pick&place are
inserted. The incorporation with a global system is also scrutinized, in which the manipulator
model is associated with a gripper and conveyor belts, designed in a system with logical
sequencing.A modelação de sistemas multi-físicos é uma tarefa que pode ser particularmente complexa,
especialmente quando os sistemas em análise apresentam diversas tecnologias, tais como
pneumática, hidráulica, sistemas mecânicos, sistemas elétricos, entre outros.
Esta dissertação de mestrado pretende apresentar uma abordagem para a modelação de um
sistema multi-físico, utilizando a linguagem de modelação Modelica, focando na ligação de
modelos e recorrendo à lógica de programação sempre que necessário, bem como a obtenção
de algumas orientações para a modelação de sistemas multi-físicos de uma forma sistemática.
Para o efeito, é escolhido, como base de estudo inicial, um sistema Pick&Place utilizando a
linguagem de modelação Modelica e o software de simulação OpenModelica, cuja conceção
foi baseada num modelo de manipulador existente na biblioteca principal do software
OpenModelica.
Com base no caso de estudo inicial, são apresentadas algumas abordagens para ilustrar a
forma de atingir o objetivo acima referido, com alteração e adição de informação, desde os
modelos iniciais considerados, até aos modelos finais desenvolvidos, utilizando técnicas de
simulação e interpretando os respetivos resultados obtidos.
Ao longo deste trabalho, as potencialidades apresentadas pela linguagem são exploradas,
reunindo o conceito de um manipulador robótico inserido na biblioteca principal de Modelica
com o delineamento de um controlo detalhado, em que os conceitos de cinemática inversa e
pick&place se inserem. A incorporação com um sistema global também é escrutinada, no qual
o modelo do manipulador se encontra associado com um gripper e tapetes transportadores,
projetados num sistema com sequenciamento lógico
