Detalhes do Trabalho
Título do Trabalho
Desenvolvimento e construção de um robô de topologia DELTA
Autor(es)
Marcelo Schardong, Vitor Tumelero Valente, Rodrigo Riboldi
Nível / Modalidade
Graduação / Pesquisa
Resumo

Na indústria atual a repetibilidade é uma característica necessária nos mais diversos processos. Tendo em vista que, em países pouco desenvolvidos na área robótica como o Brasil, a maioria dos processos repetitivos são realizados por mão de obra humana, o resultado não é satisfatório. Com o avanço da tecnologia os processos industriais precisaram ser aprimorados para obter alta repetibilidade, além da confiabilidade e segurança na fabricação dos produtos. Com isso, foram desenvolvidos vários tipos de robôs para atender as mais diversas demandas da indústria. O presente projeto tem por objetivo o desenvolvimento e construção de um manipulador paralelo, também conhecido como cadeia cinemática fechada. Este conjunto de manipuladores recebe essa denominação devido aos diversos caminhos entre a sua base a ferramenta. Dentre as topologias de manipuladores paralelos, destaca-se a topologia Delta, desenvolvida por Reymond Clavel na década de 1980. Este robô possui três graus de liberdade, controlados por três juntas ativas, acionadas por motores de passo, e seis juntas passivas localizadas nas extremidades do segundo elo de cada um dos braços do manipulador. Outra característica importante é o fato de que a base móvel sempre permanece paralela em relação à base fixa. A maior aplicação dos robôs de topologia Delta na indústria é na tarefa de pegar e reposicionar objetos dispostos nas esteiras de produção, ou na embalagem de produtos. Devido a complexidade das tarefas envolvidas, o software de controle requer uma alta capacidade computacional para calcular as trajetórias dos atuadores. Com tudo, foi desenvolvido um software básico para o manuseio do robô, uma interface desenvolvida no software MatLab é utilizada para o controle do manipulador. O usuário insere os comandos de movimentação e o software calcula a cinemática direta e inversa. Após os cálculos, são enviados parâmetros para o microcontrolador presente no robô, que, por sua vez, é responsável por ler o sinal dos sensores e realizar os acionamentos dos motores. Na construção optou-se por utilizar perfil de alumínio cortado a laser, motores de passo com encoder absoluto acoplados nos eixos e o microcontrolador STM32F103. Desenvolveu-se, também, uma placa de circuito impresso para fazer a conciliação entre o microcontrolador e todos os periféricos do robô. Atualmente, o projeto encontra-se em fase de testes de integração, tendo toda sua estrutura mecânica e eletrônica completamente desenvolvida no que tange aos objetivos elencados.

Palavras-Chave
Delta, Cadeia cinemática fechada, Robótica industrial..