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Identificação de parâmetros de um helicóptero autônomo

Beneficiário:Rafael Guazelli
Instituição: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:11/05868-3
Vigência: 01 de junho de 2011 - 31 de dezembro de 2011
Assunto(s):Robótica
Resumo
Este projeto de iniciação propõe a identificação do modelo em espaço de estado de um robô helicóptero. Na primeira fase do projeto será feita a identificação do modelo em espaço de estado de um robô helicóptero simulado com o auxílio da ferramenta de identificação do MATLAB e sua validação do modelo, num momento posterior, pretende-se utilizar o programa CIFER pra a identificação. Na segunda fase do projeto serão adquiridos os dados de entrada e saída de um robô helicóptero que encontra-se fixado em uma plataforma de 3 graus de liberdade desenvolvida pelo laboratório. Tais dados serão utilizados para a identificação do modelo em espaço de estado do helicóptero que será utilizado para o desenvolvimento do controle do robô helicóptero. (AU)

Vibration alleviation of a hingeless helicopter rotor blade by state feedback

Beneficiário:Eduardo Morgado Belo
Instituição: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Eduardo Morgado Belo
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Dinâmica de Vôo
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Reunião - Exterior
Processo:96/05169-6
Vigência: 08 de setembro de 1996 - 13 de setembro de 1996
Assunto(s):Dinâmica de vooHelicópteros

New numerically designed advanced helicopter-type airfoils

Beneficiário:Bento Silva de Mattos
Instituição: Empresa Brasileira Aeronáutica S/A (EMBRAER). São José dos Campos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Bento Silva de Mattos
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Reunião - Exterior
Processo:96/02576-0
Vigência: 17 de junho de 1996 - 20 de junho de 1996
Assunto(s):Aerodinâmica computacional

Aplicações de controle no módulo helicóptero 3D da quanser

Beneficiário:Rafael Knippelberg Bifano Manea
Instituição: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:José Paulo Fernandes Garcia
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:08/02842-0
Vigência: 01 de junho de 2008 - 31 de maio de 2009
Assunto(s):Engenharia elétricaControleSistemas dinâmicos
Resumo
Trata-se de um projeto que visa aproveitar o potencial didático e de pesquisa do módulo "Helicóptero 3D da Quanser" para pesquisa em nível de iniciação científica. Pretende-se, com este projeto, efetuar o equacionamento do sistema, a montagem física, a implementação de sistema de aquisição de dados para o Sistema Helicóptero 3D da Quanser e aplicar técnicas de controle para desenvolvimento científico do candidato na área de controle automático. (AU)

Projeto helicóptero experimental de dois lugares

Beneficiário:Donizeti de Andrade
Pesquisador responsável:Donizeti de Andrade
Empresa:Brascopter Projetos e Serviços Aeronáuticos e Mecânicos Ltda
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Processo:05/55836-0
Vigência: 01 de fevereiro de 2006 - 30 de junho de 2009
Assunto(s):Helicópteros
Resumo
O presente projeto de pesquisa se propõe a projetar, manufaturar e testar um protótipo de helicóptero experimental, pequeno e leve, de dois assentos, de alto desempenho, para futura utilização comercial tipo multi-tarefa, uma vez certificado. As atividades vão ser desenvolvidas de modo que o helicóptero seja competitivo em seu desempenho e operação, e, principalmente, em termos de custo (de aquisição e operacional), para exportação para outros países. Para assegurar o desempenho e os baixos custos associados, o projeto do helicóptero aqui proposto deve ser gerenciado utilizando uma metodologia de integração de conhecimentos e de tecnologias que já existem em nosso País, e está dividida em três fases: (1) Fase I: demonstração da viabilidade técnica do projeto (6 meses); (2) Fase II: projeto e desenvolvimento do protótipo e definição dos procedimentos para a realização de ensaios em túnel-de-vento, no solo e em vôo (2 anos); e (3) Fase III (prazo acima de 3 anos): finalização da produção do protótipo e realização de ensaios em túnel-de-vento, no solo e em vôo, visando à futura certificação e produção em série. As atividades da Fase I encontram-se detalhadas nessa proposta. Todos os esforços da equipe estarão voltados para o projeto técnico, desenhos e métodos de fabricação, sendo que será feita a construção de protótipos do cubo e da pá do rotor principal. Na Fase II vai ocorrer o desenvolvimento do protótipo da aeronave completa, com a definição dos programas de ensaios em túnel-de-vento, no solo e em vôo. O sucesso nestas fases vai permitir a possível produção em série do helicóptero em versões que atendam as exigências e o poder aquisitivo do mercado a que se destina esse empreendimento (AU)

Individual blade Root control of helicopter blade sailing for articulated shipboard rotors

Beneficiário:Donizeti de Andrade
Instituição: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Donizeti de Andrade
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Dinâmica de Vôo
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Reunião - Exterior
Processo:09/50710-9
Vigência: 27 de maio de 2009 - 29 de maio de 2009

Controle robusto tolerante a falhas de movimentos coordenados de robôs heterogêneos

Beneficiário:Marco Henrique Terra
Instituição: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:12/08106-0
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 31 de julho de 2015
Assunto(s):RobóticaRobôsHelicópterosControle robustoSaltos markovianos
Resumo
Este projeto trata da coordenação de robôs heterogêneos que consistem em múltiplos robôs helicópteros e robôs móveis com rodas (RMRs), de modo que estes sigam um líder. Serão projetados reguladores recursivos para controlar individualmente os helicópteros e os RMRs. Será projetado um controlador tolerante a falhas baseado em sistemas lineares sujeitos a saltos Markovianos para garantir o movimento coordenado desses robôs heterogêneos. Um sistema de câmeras Vicon, que está sendo solicitado neste projeto, será instalado para localizar as posições dos helicópteros e dos RMRs em um ambiente fechado de maneira bastante precisa. Este sistema também será bastante importante para outros projetos que estão sendo desenvolvidos no Centro de Robótica de São Carlos, criado pela USP recentemente. A pesquisa básica relacionada com coordenação de robôs heterogêneos se insere em um contexto tecnológico bastante complexo e desafiador relacionado com aplicações civis e militares para as próximas décadas onde helicópteros, aviões e carros autônomos serão cada vez mais comuns. (AU)

Análise da resposta vibratória de uma pá de helicóptero com sensores piezelétricos

Beneficiário:Ivan Orquiza
Instituição: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Flávio Donizeti Marques
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:11/01056-4
Vigência: 01 de abril de 2011 - 31 de dezembro de 2011
Resumo
As exigências atuais na área aeronáutica, que incluem uma maior eficiência energética, menores níveis de ruído interno e externo, além de confiabilidade e segurança, não só demandam uma otimização cada vez maior do projeto estrutural, como também levam ao surgimento de novas soluções para estes problemas. A necessidade de reduzir as vibrações em helicópteros vem desde seu aparecimento e diferentes métodos efetivos foram criados para esta finalidade, como a inclusão de molas e amortecedores, absorvedores de pêndulos e isoladores antiresssonantes. Porém, à medida que a velocidade de operação dos helicópteros aumenta, o problema tende a se agravar. Desta forma, o surgimento de métodos de controle ativo, em que não se procura amortecer as vibrações como nos métodos passivos, mas eliminá-las, tem desempenhado um papel relevante, e pesquisas nesta linha de aplicação tem se expandido rapidamente. É necessário ressaltar que no desenvolvimento destas pesquisas, materiais inteligentes são de grande importância, pois sua redução de tamanho e diversificação de formato propiciam uma economia de peso, além de possibilitarem sua fácil inserção na estrutura, como nas chamadas estruturas inteligentes, que possuem sensores e atuadores distribuídos altamente integrados com a lógica de controle. Neste contexto, é premissa para qualquer técnica de controle ativo ou passivo, e mesmo para otimização da estrutura, que se disponha de um modelo representativo do rotor, a principal fonte de vibrações do helicóptero. Este projeto pretende analisar computacionalmente a resposta de uma pá de helicóptero e construir um modelo físico em escala a fim de comparar os resultados obtidos e validar o modelo utilizado. (AU)

Projeto helicóptero experimental de dois lugares

Beneficiário:Donizeti de Andrade
Pesquisador responsável:Donizeti de Andrade
Empresa:Brascopter Projetos e Serviços Aeronáuticos e Mecânicos Ltda
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE  
Processo:05/60915-6
Vigência: 01 de fevereiro de 2006 - 28 de fevereiro de 2009
Assunto(s):Integração de tecnologias
Resumo
As principais atividades que estarão sob a responsabilidade do coordenador durante a Fase I deste projeto são: (1) projeto conceituai e preliminar do helicóptero; (2) definições preliminares da aeronave em CAD-CAM; (3) métodos de fabricação e manual descritivo preliminar; (4) definição das bancadas de ensaio; (5) confecção de protótipos do cubo e da pá do rotor principal; (6) estimativa de pesos e balanceamento; (7) escolha e definição do motor; e (8) business plan. Sua atuação direta, como especialista, vai ocorrer nas atividades (1) e (6) anteriormente mencionadas. As demais atividades vão estar sendo diretamente levadas a cabo pelos demais membros da equipe. Como coordenador, seu empenho estará em garantir o cumprimento da meta de que o helicóptero sendo projetado ofereça uma grande facilidade de fabricação (que tem diretamente a ver com o baixo custo de aquisição que se quer oferecer), a mais alta segurança e baixos custos de manutenção. Um dos principais resultados propostos para essa fase do projeto é a confecção dos protótipos do cubo e da pá do rotor principal. Ambos constituem itens fundamentais do conjunto dinâmico do helicóptero. O coordenador vai estar diretamente envolvido com esta atividade, além de programar alguns ensaios básicos para os protótipos sendo desenvolvidos, de modo a garantir a resistência a alguns dos mais diversos esforços atuantes no rotor principal do helicóptero em vôo. Outra atividade muito importante em que estará envolvido é na confecção do Business Plan, um dos itens importantes a serem apresentados para a continuidade do projeto. O coordenador vai utilizar seus conhecimentos de MBA para contribuir nesse esforço também. (AU)

Estimativa da atitude e posição e controle robusto de um helicóptero UAV

Beneficiário:Darby Freitas de Albuquerque Lopes
Instituição: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marco Henrique Terra
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:07/06224-7
Vigência: 01 de março de 2008 - 28 de fevereiro de 2010
Assunto(s):Controle robustoRobótica
Resumo
Neste projeto de mestrado propõe-se o desenvolvimento de um sistema de referência de posição e atitude inercial utilizando filtro de Kalman, e o controle robusto de acompanhamento de trajetória para um pequeno robô helicóptero. Também propõe-se a implementação do sistema proposto, utilizando um helicóptero de helimodelismo TREX 450 XL e o sensor MNAV, que inclui acelerômetros, giroscópios, magnetômetros, sensor de pressão estático e dinâmico, e um GPS. Vale ressaltar que o helicóptero TREX 450 XL já foi adquirido e o sensor MNAV se encontra em processo de compra pelo Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI) da USP em São Carlos. E que este assunto vem sendo trabalhado pelo grupo de pesquisa do LASI em conjunto com o Helicopter Lab do Instituto de Robótica da Carnigie Mellon University em Pittsburgh. O candidato a esta bolsa de mestrado terminou a graduação em junho passado na Universidade Federal do Ceará, ele fez a graduação em quatro anos e meio. Neste momento ele está cursando uma disciplina de pós-graduação naquela Universiade (Fundamentos de Controladores Robustos) e está inserido em um projeto de pesquisa do Instituto Atlântico (um centro de pesquisa do Estado do Ceará) com duração de quatro meses, esses dados não constam em seu curriculum Lattes que segue em anexo. A Fapesp tem apoiado projetos de mestrado, doutorado e individual de pesquisa no LASI em coordenação de robôs móveis e em robótica espacial, veja processos nos. 05/58424-4, 06/02303-7, 06/03951-2, 05/05208-2 e 07/03484-8. É importante ressaltar também que esse projeto está fortemente vinculado ao projeto de doutorado apoiado pela FAPESP, processo n. 07/03484-8 - "Controle Robusto Descentralizado de Movimentos Coordenados de Robôs Heterogêneos", do bolsista Roberto S. Inoue. (AU)
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