Análise de parâmetros de movimentação e da influência do atrito em robôs cobra

Abstract

A intersecção entre a biologia e a tecnologia tem inspirado inovações notáveis, particularmente no campo da robótica. Este trabalho foca na locomoção de robôs-serpente, que possuem a capacidade de navegar por terrenos complexos e restritos. O objetivo principal deste projeto foi investigar estratégias para aprimorar a eficiência e a estabilidade dos movimentos desses robôs, com especial atenção aos parâmetros de movimento e ao impacto do atrito anisotrópico. Este trabalho mostra a simulação da locomoção de robôs-serpente em um ambiente ROS e Gazebo, aplicando modelos de movimento yaw-yaw, pitch-pitch, e pitch-yaw. Empregou-se otimização Bayesiana e métodos de busca exaustiva para examinar uma vasta gama de combinações dos parâmetros de curva, além de analisar o efeito dos coeficientes de atrito. As simulações foram complementadas com análises de deslocamento e velocidade. Para o modelo pitch-yaw, selecionou-se movimentos distintos após uma análise detalhada dos dados de simulação. Este processo permitiu a identificação de padrões de movimento fundamentais para a navegação do robô, incluindo manobras retas, curvas e diagonais, essenciais para a locomoção adaptativa em diferentes cenários. A seleção desses movimentos destaca a importância da versatilidade e da capacidade de resposta do robô às mudanças ambientais. As conclusões deste estudo ressaltam o potencial de aplicação de robôs-serpente em cenários reais, desde operações de busca e resgate até manutenção de infraestruturas complexas. A investigação aprofundada dos parâmetros de movimento e o uso criterioso de técnicas de otimização contribuem para o desenvolvimento de robôs mais eficientes e versáteis. Este trabalho não apenas fornece um caminho para futuras pesquisas na área mas também estabelece uma base sólida para a exploração prática dessas tecnologias inovadoras.