Resumo: Robô Móvel Não-holonômico com rodas (RMN) é um sistema mecânico caracterizado por restrições cinemáticas não integráveis. Esta classe de sistemas mecânicos apresenta sérios problemas para o estudo de controle e estabilização, discutidos nesta dissertação. A condição do posto de Brockett postula que um sistema não-holonômico não pode ser estabilizado para uma configuração de repouso através de leis suaves de realimentação. Os modelos cinemáticos de estado e algumas de suas propriedades estruturais são inicialmente considerados. Linearização por realimentação dinâmica de estados e controle com realimentação suave
dependente do tempo são sucessivamenteaplicados em uma estratégia híbrida, afim de se obter a convergência para a trajetória de referência e estabilizar o robô para uma configuração de repouso. É apresentado o controle de trajetória de um RMN com utilização de Linearização por Realimentação, com resultados simulados e experimentais baseados no robô KHEPERA, um robô móvel miniatura com 55mm de diâmetro. Os resultados experimentais mostram a aplicabilidade dos estudos teóricos apresentados Ver menos

Abstract: Nonholonomic Wheeled Mobile Robot (NWMR) is a mechanical system which is characterized by non integrable kinematic constraints. This c1ass of mechanical system poses difficult problems to the study of control and stability, discussed here. Brockett's rank condition shows that a nonholonomic system canoot be stabilized to a rest configuration by means of smooth state feedback laws. Its structural properties are analyzed and the kinematic state space models necessary for the understanding of the behavior of the NWMR are presented. Trajectory tracking problems for mobile robots by means of feedback linearization is then considered. Dynamic feedback linearization and time-varying feedback are successively applied to handle the tracking of a moving reference trajectory and stabilization of the robot to a rest configuration. The trajectory control of a NWMR using feedback linearization is
presented, with simulated and experimental results based on a Khepera, a 55 millimeters of diameter miniature mobile robot. Experimental results show the applicability of the theoretical studies presented. Ver menos