Portal de Eventos CoPICT - UFSCar, XXVII CIC e XII CIDTI

Tamanho da fonte: 
Desenvolvimento do projeto e construção de um protótipo de um robô manipulador com 3 graus de liberdade utilizando o conceito colaborativo.
LUIS ANTONIO OLIVEIRA ARAUJO, maycon poiatto

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


Estima-se que o crescimento do mercado de robôs manipuladores ou braços robóticos para aplicações industriais entrará em um ciclo de crescimento significativo nos próximos anos. No entanto, existem peculiaridades neste crescimento, que está condicionado à participação de pequenas e médias empresas como fonte consumidora desse tipo de tecnologia. O mercado consumidor anteriormente dominado por grandes corporações, agora se manifesta também nos pequenos núcleos industriais. Com base nesta tendência, é proposto o desenvolvimento e construção de um protótipo de um mecanismo eletromecânico de baixo custo similar à concepção de um braço robótico. O grupo de pesquisa em Mecatrônica da UFSCar / CNPq, vêm desenvolvendo estudos relacionados à precisão de posicionamento de juntas robóticas. Com isso, a seleção do melhor conceito de manipulador robótico gerou a base para o desenvolvimento de um protótipo robótico funcional com características colaborativas, com três graus de liberdade e malha fechada utilizando potenciômetro, controlador do tipo Arduino e interface eletrônica de controle de motores. O projeto revisa estudos de projeto conceitual para uma proposta de manipulador e parte para o projeto detalhado e fabricação. A inovação do projeto vem da utilização de um potenciômetro como sistema de medição, barateando o projeto e tornando-o atrativo para indústrias de pequeno e médio porte. Como resultados conclusivos, espera-se obter a verificação experimental do projeto e do potenciômetro como sensor de posição, e testes que apontem para potenciais falhas a serem corrigidas e futuras versões.

Palavras-chave: robô manipulador, dispositivos eletromecânicos, colaborativo, braço robótico.


Palavras-chave


Palavras-chave: robô manipulador, dispositivos eletromecânicos, colaborativo, braço robótico.

Referências


ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14153. Segurança de máquinas – Partes de sistemas de comando relacionadas à segurança – Princípios gerais de projeto. Rio de Janeiro, 1998. 23 p.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR. ISO 10218-1. Robôs e dispositivos robóticos — Requisitos de segurança para robôs industriais
Parte 1: Robôs. Rio de Janeiro, 2018. 53 p.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR. Robôs e dispositivos robóticos — Requisitos de segurança para robôs industriais Parte 2: Sistemas robotizados e integração: Robôs. Rio de Janeiro, 2018. 90 p.

ARAUJO, L. A. O. (2009). Projeto conceitual e construção de um protótipo de uma minimáquina para o corte de substratos de Alumina. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009.

BAXTER, M. Projeto de produto: guia prático para o design de novos produtos. Edgard Blucher, 2000.

BROGÅRDH, T. Present and future robot control development - An industrial perspective. Annual Reviews in Control, v. 31, n. 1, p. 69-79, 2007.

CRAIG, J. J. Introduction to robotics: mechanics and control. Pearson Education, 2009.

GHAFFARZADEH, K. Industrial robotic arms: how long will the growth supercycle continue? 2018. Disponível em: https://www.idtechex.com/research/articles/industrial-robotic-arms-how-long-will-the-growth-supercycle-continue-00013835.asp. Acessado em: 28 de agosto de 2019.

HSU, Jui et al. Self-locking underactuated mechanism for robotic gripper. In: Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), 2017 IEEE International Conference on. IEEE, 2017. p. 620-627.

JACKSON, T. B. et al. Drive mechanisms for robot arms. U.S. Patent Application n. 15/217,077, 26 jan. 2017.

MAKRIS, S. et al. Cooperating robots for reconfigurable assembly operations: review and challenges. Procedia CIRP, v. 3, p. 346-351, 2012.

Ministério do Trabalho. NR12. Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos. 2016.

MERLET, J. P. Still a long way to go on the road for parallel mechanisms. Proc. ASME Int.Mech. Eng. Congress and Exhibition, October 2002, p. 95–99, 2002.

MOUSAVI, A. et al. Repeatability analysis of a SCARA robot with planetary gearbox. In: Robotics and Mechatronics (ICROM), 2015 3rd RSI International Conference on. IEEE, 2015. p. 640-644.

PLOOIJ, M.; WISSE, M.; VALLERY, Heike. Reducing the energy consumption of robots using the bidirectional clutched parallel elastic actuator. IEEE Transactions on Robotics, v. 32, n. 6, p. 1512-1523, 2016.

SALMI, T. et al. Human-robot collaboration and sensor-based robots in industrial applications and construction. In: Robotic Building. Springer, Cham, 2018. p. 25-52.

SICILIANO, B. et al. Robotics. London: Springer London, 2009. (Advanced Textbooks in Control and Signal Processing). ISBN 978-1-84628-641-4.

SUN, L.; FANG, L. An approximation method for stiffness calculation of robotic arms with hybrid open-and closed-loop kinematic chains. Advances in Mechanical Engineering, v. 10, n. 2, p. 1687814018761297, 2018.

TANAKA, R. M. (2019) Projeto conceitual e construção de um robô manipulador com 3GDL acionado por joystick. Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Mecânica – Departamento de Engenharia Mecânica, Centro de Ciências Exatas, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019.

VASIC, M.; BILLARD, A. Safety issues in human-robot interactions. In: Robotics and Automation (ICRA), 2013 IEEE International Conference on. IEEE, 2013. p. 197-204.