This work proposes a novel methodology for planning the motion of fish-like soft robots actuated by macro-fiber composite (MFC) pairs. These structures should mimic oscillatory and undulation movements, which can be accomplished if the amplitude of the tail motion is larger than that of the head motion. Design strategies, such as the use of concentrated and distributed masses, are addressed to mimic fish-like motion since they guarantee suitable mode shapes for the structure. The motion planning proposal explores a model-based predictive control (MPC) strategy for deriving the input signals for the MFC actuators. This model-based control strategy requires the use of reasonably small-sized models. This is accomplished by extracting modal state-space models based on the free–free Euler–Bernoulli beam theory considering the electro-mechanical coupling of the MFC actuator pairs. Numerical results demonstrate the capability of the proposal for deriving bounded input signals that generate oscillatory and undulation movements even in the presence of disturbances. This general approach can be further extended for other applications.

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Resumo. Neste trabalho aborda-se o problema de controle de comportamento caótico em sistemas sendo este utilizado em diversasáreas de conhecimento. O estudo de caos consiste em pequenas mudanças no início de um evento que podem causar consequências, o que torna o seu controle um assunto muito interessante. Várias técnicas de controle são citadas e utilizadas na literatura. O sistema que utilizamosé um absorvedor dinâmico de vibrações acoplado a um motor desbalanceado que causa uma instabilidade caótica no sistema. Com o objetivo de minimizar essas vibrações no sistema foi aplicado a técnica do controle lineaŕ otimo para reduzir o movimento oscilatório do sistema a um ponto estável. A técnica de controle se mostrou eficiente para este problema. Palavras