Introdução:

O conceito de Indústria 4.0, proveniente da quarta revolução industrial, propõe a utilização de diversas tecnologias para tornar o processo de produção o mais eficiente possível. O avanço desse novo tipo de indústria é motivado por três fatores principais: evolução exponencial dos hardwares, imensa quantidade de informação digitalizada e novas estratégias de inovação. As criações dentro da Indústria 4.0 vão desde fábricas totalmente conectadas até simples manipuladores capazes de tomar decisões em tempo real (VENTURELLI, 2016)

Objetivos

No contexto do crescimento exponencial da indústria 4.0, o projeto proposto tinha como plano uma extensiva pesquisa bibliográfica para encontrar método de otimização de trajetória para o controle de um manipulador industrial. Em trabalhos anteriores do estudante, foi realizada a caracterização do manipulador industrial RX160, assim como o desenvolvimento de uma simulação utilizando sua dinâmica e um sistema de controle. Foi, então, necessário o estudo de métodos de construção de trajetória que possibilitassem movimentos como o desvio de obstáculos. Nesse contexto, o trabalho propôs o estudo e simulação de algum método de otimização de trajetória, que, após pesquisa, foi escolhido o PSO (Particle Swarm Optimization).

Metodologia

Para execução do projeto, foram utilizadas algumas ferramentas computacionais, todas disponíveis no Laboratório do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) ou com versões gratuitas para fins educacionais. O conceito de Indústria 4.0 contribui como grande motivação para a realização do projeto, que utilizou para simulação do modelo matemático o software Matlab. Inicialmente, foi feita uma extensa pesquisa sobre métodos de ótimização de trajetória, até que o objeto da pesquisa foi escolhido como sendo o método PSO. Após isso, foi iniciada a construção do algoritmo de PSO na ferramenta matlab, onde os testes seriam realizados. Além disso, foi utilizado um algoritmo da Curva de Bézier, que foi utilizado para desvio de obstáculos dentro do algoritmo de otimização de trajetória.

Resultados e Conclusões

Durante a realização do trabalho, foram encontradas várias dificuldades na concepção do algoritmo de PSO, por não se caracterizar como um conceito trivial. Porém, foi obtido um algoritmo base para aplicação do PSO em trajetórias, com desvio de obstáculos pelo método de Bezier, um dos objetivos principais do trabalho proposto. Além disso, todo o desenvolvimento do trabalho foi de grande utilidade para introdução ao estudante de temas não convencionais no âmbito da graduação de Engenharia Elétrica, visto que o algoritmo de PSO pode ser aplicado em diversos problemas do mundo real.