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Desenvolvimento de um codificador ótico sinusoidal e algoritmo para microcontrolador PIC32MZ
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletromecânica | por |
| dc.contributor.advisor | Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis Oliveira | |
| dc.contributor.advisor | Rodrigues, Eduardo Manuel Godinho | |
| dc.contributor.author | Costa, Nuno Ricardo Vaz | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-10T14:32:09Z | |
| dc.date.available | 2024-05-10T14:32:09Z | |
| dc.date.issued | 2023-11-17 | |
| dc.date.submitted | 2023-10-08 | |
| dc.description.abstract | Na indústria há uma grande necessidade por sistemas cada vez mais eficientes e precisos. Exige-se às máquinas e braços robóticos trabalhos cada vez mais minuciosos e delicados. Isto provoca uma outra necessidade, métodos de controlo das mesmas mais exatos e consequentemente mais complexos. Métodos de controlo de posição dependem fortemente na aquisição de sinal, que traduzem a posição e velocidade da ferramenta da máquina ou garra do braço robótico. Neste aspeto, os codificadores têm grande relevância. Amplamente utilizados na indústria, estes dispositivos procuram traduzir movimentos mecânicos em sinais elétricos para posteriormente serem descodificados por algoritmos. O desenvolvimento de codificadores, apesar de não ser recente, é ainda objeto de estudo e de imensas pesquisas científicas com o objetivo de aumentar a sua resolução, exatidão e precisão. Dada a sua ampla utilização e vasto desenvolvimento, pode-se classificar os codificadores em ótico, magnético ou capacitivo quanto à fonte de sinal; incrementais ou absolutos quanto à referência de medição e lineares ou rotativos em conformidade com o tipo de medida. Os codificadores óticos apesar de apresentarem algumas desvantagens face a outros, continuam a ser bastante utilizados por tenderem a permitir melhores valores de resolução. Desse modo, a presente dissertação propôs-se a desenvolver um codificador ótico sinusoidal baseado no projeto “Dexter 1” da empresa Haddington Dynamics. Desse mesmo projeto, foi aproveitada parcialmente a estrutura mecânica que contém peças essenciais ao codificador e permite conferir movimento ao mesmo através de um motor de passo. Foi também aproveitado integralmente o desenho eletrónico do mesmo projeto para a placa de circuito impresso do codificador. A conversão e processamento do sinal foi feito por um microcontrolador PIC32MZ numa placa de circuito impresso. Foram desenvolvidos algoritmos de forma a configurar registos como temporizador, comparador de saída, conversão analógica-digital, etc. de forma a que o microcontrolador pudesse controlar o movimento do motor, adquirir e processar o sinal proveniente do codificador. Os resultados obtidos demonstram alguma margem para se aumentar a resolução do codificador e necessidade de uma melhor calibração dos sinais do codificador. | por |
| dc.description.abstract | In the industry, there is a great demand for increasingly efficient and precise systems. Machines and robotic arms are expected to perform increasingly meticulous and delicate tasks. This creates another need for more accurate and consequently more complex control methods. Position control methods heavily rely on signal acquisition, which translates the position and velocity of the machine's tool or the robotic arm's gripper. In this aspect, encoders are highly relevant. Widely used in the industry, these devices aim to translate mechanical movements into electrical signals to be later decoded by algorithms. The development of encoders, although not recent, is still the subject of study and extensive scientific research with the aim of increasing their resolution, accuracy, and precision. Given their widespread use and extensive development, encoders can be classified as optical, magnetic, or capacitive depending on the signal source; incremental or absolute depending on the measurement reference; and linear or rotary according to the type of measurement. Despite presenting some disadvantages compared to others, optical encoders are still widely used because they tend to allow for better resolution values. Thus, this dissertation aimed to develop a sinusoidal optical encoder based on the "Dexter 1" project by Haddington Dynamics. Partial use was made of the mechanical structure from the same project, which contains essential parts for the encoder and enables its movement through a stepper motor. The electronic design of the same project was also fully utilized for the encoder's printed circuit board. The signal conversion and processing were performed by a PIC32MZ microcontroller on a printed circuit board provided by Zonicstech. Algorithms were developed to configure registers such as timer, output compare, analogto-digital conversion, etc., so that the microcontroller could control the motor's movement, acquire and process the signal from the encoder. The obtained results demonstrate some room for increasing the encoder's resolution and the need for better calibration of the encoder's signals. | eng |
| dc.identifier.tid | 203598903 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.6/14390 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | |
| dc.subject | Braço Robótico | por |
| dc.subject | Codificador Ótico Sinusoidal | por |
| dc.subject | Impressão 3d | por |
| dc.subject | Microcontrolador | por |
| dc.subject | Processamento de Sinal | por |
| dc.subject | Sistema de Posicionamento | por |
| dc.title | Desenvolvimento de um codificador ótico sinusoidal e algoritmo para microcontrolador PIC32MZ | por |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | por |
| rcaap.type | masterThesis | por |
| thesis.degree.name | 2º Ciclo em Engenharia Eletromecânica | por |
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