Detalhes do Trabalho
Título do Trabalho
Estudo e desenvolvimento de um robô de arquitetura paralela do tipo Delta
Autor(es)
Mathias Titton, Rodrigo Riboldi, Vitor Tumelero Valente
Nível / Modalidade
Graduação / Ensino
Resumo

O processo de globalização vem impulsionando a produção de bens de consumo e serviços, uma vez que o acesso à informação estimula a concorrência das empresas. Existe uma necessidade de modernizar as plantas industriais e otimizar recursos a fim de reduzir o impacto do custo de fabricação no produto final, mantendo assim a competitividade no mercado. Nesse contexto, o comércio de robôs está em constante crescimento em diversos setores da sociedade, dentre eles o automotivo, metal-mecânico, têxtil, entre outros. A utilização destes robôs se justifica pelo fato de proporcionarem agilidade, repetibilidade, confiabilidade e eficiência nas operações, podendo substituir ou realocar mão de obra humana. Uma das topologias de manipuladores paralelos mais utilizadas na indústria atualmente é a Delta, que foi elaborada por Reymond Clavel em meados de 1980. A arquitetura original é basicamente composta por uma base fixa em formato triangular, e sob os pontos centrais das arestas localizam-se os elos e juntas que sustentam mecanicamente a base móvel e o efetuador. Tais movimentos são realizados por motores cujo ângulo de rotação ou posição da ferramenta é determinado, respectivamente, por meio de cálculos matemáticos. Desde aquele momento, muitas pesquisas foram desenvolvidas com o intuito de otimizar a arquitetura original. O objetivo geral deste projeto é desenvolver um protótipo funcional de um robô de arquitetura paralela do tipo Delta com três graus de liberdade para possíveis aplicações “pick and place” (pegar e reposicionar) no setor industrial. Os objetivos específicos resumem-se em dimensionar e projetar componentes mecânicos e eletroeletrônicos do robô, realizar desenho e montagem do protótipo em software CAD, implementar um algoritmo e sistema de controle de posicionamento, configurar a comunicação entre o robô e o software Matlab e por fim avaliar o espaço de trabalho e descrever as limitações encontradas. O desenvolvimento de um robô desta topologia justifica-se por apresentar uma alternativa aos robôs de arquitetura serial, no que diz respeito à velocidade e acelerações para execução de tarefas, precisão, rigidez e estabilidade. Do ponto de vista comercial, a gama de aplicações deste tipo de configuração estende-se para outras atividades tais como: usinagem de peças e materiais, impressão tridimensional de peças utilizando deposição de material, ferramenta de corte e outras. A metodologia deu-se a partir de revisão bibliográfica baseada em artigos científicos e de experimentações práticas dos conceitos envolvidos. Atualmente, o trabalho encontra-se em fase de desenvolvimento das peças mecânicas e montagem do protótipo, já tendo sido realizada a comunicação do software Matlab com o microcontrolador STM32-F103C8 e um levantamento inicial dos cálculos de cinemática direta e inversa. A conclusão do projeto está prevista para o final do segundo semestre de 2017.

Palavras-Chave
Robótica, Delta, Arquitetura paralela.