Resumo Robótica

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Histórico
Em 1946, George C. Devol Jr., patenteou um dispositivo do playback usado para máquinas controladoras.
Em 1956, outro interessado no assunto, Engelberger, comprou os direitos da patente de Devol e criou a companhia Consolidated Controls Corporation, na sua própria garagem.
Com esta iniciativa, em 1961, surgia o primeiro robô industrial, denominado Unimate, derivado do termo “unimation”, de Devol.
O primeiro Unimate foi instalado na fábrica da General Motors em Trenton, New Jersey, onde executava a tarefa de descarregar peças em alta temperatura de uma máquina de fundição.
Em 1961, foi finalmente concedida a patente do robô a Devol a primeira patente americana de um robô.
Em 1962, Engelberger formou a Unimation, Inc., pois a GM já tinha requisitado 66 novos Unimates.
Palavra Robô tem origem Eslava - Trabalho forçado
O checo Karen Capek (1921) usa pela primeira vez a palavra robô na peça teatral - Os robôs universais da Russia.
A partir da máquina a vapor desenvolvida por James Watt em 1769, houve um acentuado progresso em termos de automação de processos produtivos.
Até meados do século XX, o processo de produção baseou-se em máquinas específicas para fabricação em série de produtos de uma mesma característica, visando elevada produtividade.
AUTOMAÇÃO RÍGIDA
AUTOMAÇÃO PROGRAMÁVEL
Fabricação em série de pequenos, médios e grandes lotes de produtos
AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL
Fabricação de lotes variáveis de produtos diversos.
O uso de robôs industriais no chão de fábrica está diretamente associado aos
objetivos da produção automatizada.
Os robôs industriais contribui para:
Reduzir custos dos produtos fabricados.
Melhorar as condições de trabalho do ser humano.
Melhorar a qualidade do produto.
Realizar atividades impossíveis de serem controladas manualmente ou intelectualmente.
Definição de Robô
Robotic Industries Association (RIA)
᾿ Robô industrial é um manipulador multifuncional reprogramável, projetado para movimentar materiais, partes, ferramentas ou peças especiais, através de diversos movimentos programados para o desempenho de uma variedade de tarefas.῀
(RIVIN,1988)
Norma ISO 10218
᾿ Robô industrial é uma máquina manipuladora, com vários graus de liberdade, controlada automaticamente, reprogramável, multifuncional, que pode ter base fixa ou móvel para utilização em aplicações de automação industrial.῀
Sensores
Fornecem parâmetros sobre o comportamento do manipulador, geralmente em termos de posição e velocidade dos elos em função do tempo e do modo de interação entre o robô e o ambiente interativo (força, torque, visão).
As juntas utilizadas para vincular os elos de um robô são normalmente acopladas a sensores.
Unidade de controle
Responde pelo gerenciamento e monitoramento dos parâmetros operacionais requeridos para realizar as tarefas dos robôs operacionais.
Os comandos de movimentação enviados aos atuadores são originados de controladores de movimento (computador industrial, CLP, placa controladora de passo) e baseado através de informações obtidas de sensores.
Unidade de potência
Responsável pelo fornecimento de potência necessária a movimentação dos atuadores.
Fontes de potência
Bomba hidráulica
Compressor
Fonte elétrica
Efetuadores
É o elemento de ligação entre o robô e o meio que o cerca.
Podem ser garras ou ferramentas
Sua função é pegar um determinado objeto, transportá-lo a uma posição pré-estabelecida e após alcançar tal posição, soltá-lo.
Ferramentas:
A função da ferramenta é realizar uma função ou um trabalho sem necessidade de manipulá-la.
Classificação dos robôs
-Quanto a estrutura mecânica.
-Quanto a geração tecnológica.
-Quanto a participação do operador no seu manuseio.
Diversas combinações de elementos (juntas e elos) podem ser realizadas para se obter uma configuração desejada.
De acordo com a Federação Internacional de Robôtica (IFR), as principais configurações básicas relativas à estrutura mecânica são as seguintes:
Quanto a estrutura mecânica:
Robô Coordenadas Cartesianas
Robô Coordenadas Cilíndricas
Robô Coordenadas Esféricas
Robô Scara
Robô Articulado ou Antropomórfico
Robô Paralelo
Classificação quanto a geração tecnológica:
- Robôs de seqüência fixa; - Robôs de 2ª geração; - Robôs de 3ª geração
Classificação quanto a participação do operador:
Robótico (ambientes estruturados).
Teleoperados (ambientes não estruturados).
- Mineração
- Recuperação de Satélite
- Manipulação Material Radioativo
- Exploração Petróleo em Plataformas Marítimas
Projeto de Robôs
Interdisciplinar
- Engenharia Mecânica
- Engenharia Elétrica
- Teoria de Controle
- Ciência da Computação
Levar em conta outros aspectos:
Dimensionamento - Atuadores; Mecanismos; Circuitos Eletrônico (Hardware)
Unidade de Controle e de Potência:
- Cálculos Estruturais
- Fabricação e Montagem de Peças de Precisão
- Seleção de Materiais
- Planificação dos Movimentos
- Simulação e Modelagem
- Programação
- Testes de Desempenho
Aplicações de Robôs Industriais
A própria definição de Robô Industrial já fornece uma ideia das variadas aplicações que podem ser realizadas com este equipamento.
Em 1997:
Soldagem 25 %
Montagem de componentes 33%
Empacotamento e Paletização 2,8 %
Movimentação
Seleção de Robôs Industriais
•Macroaspectos
- Análise inicial de custo
- Análise detalhada de custo
• Microaspectos
- Análise das características do trabalho
- Planejamento de métodos de trabalho e Processo
- Projeto do arranjo físico
- Avaliação de desempenho
- Integração da Ergonomia Humana e de Robôs