Para otimizar seus resultados, as indústrias investem em tecnologia, adotando equipamentos como os robôs, que automatizam tarefas por meio de vários tipos de robótica.
Aplicados na linha de produção, eles são capazes de soldar, pintar, movimentar, manipular e inspecionar objetos, entre diversas outras funções.
Ao mesmo tempo que aumentam a produtividade, elevam a segurança do ambiente de trabalho e reduzem custos operacionais e desperdícios.
Graças a essas e outras vantagens, cresce cada dia mais a procura pelos diferentes tipos de robótica que, além da indústria, podem ser aplicados em âmbito educacional, residencial, militar, etc.
Quer saber como os robôs são classificados e quais os principais modelos industriais? Então continue a leitura e descubra também outras informações sobre o tema.
Robótica é a ciência responsável pela concepção, projeto, fabricação e operação de robôs. Seu objetivo é criar máquinas ou aplicativos inteligentes para auxiliar ou substituir o trabalho humano de diversas formas.
Os ramos da robótica são implementados nos ambientes de interesse, proporcionando eficiência, comodidade e segurança. Suas principais aplicações ocorrem em:
A robótica reúne três áreas de conhecimento: mecânica, eletrônica e programação – que permitem a criação de equipamentos controlados de forma inteligente.
A mecânica dá o aspecto físico dos robôs, combinando peças estruturais rígidas conectadas por meio de articulações que se movem e atuadores lineares ou rotativos, que convertem energia em potência mecânica.
A eletrônica é a responsável por “dar vida” aos robôs, utilizando componentes como motores e bateria, para possibilitar a sua movimentação e o seu atendimento a comandos.
Já a programação permite a criação e o envio de instruções ou comandos para o equipamento robótico, indicando o que ele deve fazer. Para tanto, utiliza um computador, que é conectado a uma interface ou microcontrolador do robô.
Além desses três elementos, outros conceitos devem ser estudados para a compreensão da robótica, segundo Spong & Vidyasagar (1989): a Cinemática, a Dinâmica e o Controle.
Alguns critérios são utilizados para a classificação de robôs, como: as formas de controle e acionamento, a mobilidade da base, a estrutura cinemática, a geometria do espaço de trabalho, o grau de liberdade, etc.
Tipo de robô que cumpre missões embaixo d’água, geralmente para fins militares ou de pesquisa. Realiza, por exemplo, o levantamento de dados geológicos e contribui para a prospecção de petróleo, analisando e explorando áreas de difícil acesso. Pode ser tripulado ou controlado remotamente.
Equipamento robótico semelhante a uma embarcação, que pode atuar coletando amostras de água e solo, como o Robô Ambiental Chico Mendes. Entre seus usos, também pode recolher lixo e monitorar obras em ambientes instáveis, como as regiões pantanosas.
Dispositivo automático capaz de se movimentar e interagir com o ambiente em que for inserido. Conhecido como Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) ou apenas “drone”, é pilotado remotamente. Utilizado para rastrear pessoas e objetos, capturar imagens, realizar tarefas arriscadas (como a limpeza de lixo tóxico), entrega de mercadorias e correspondência, reconhecimento de território, etc.
Máquina que apresenta um ou mais membros articulados, que servem como pernas, para locomoção. É capaz de percorrer variados tipos de terrenos, imitando os movimentos de humanos ou insetos. Requer controle dos atuadores das pernas para manter o equilíbrio, bem como o uso de sensores para definir a posição dos
pés e comando da marcha.
Modelo de robô que utiliza rodas para a sua locomoção, realizando manobras no solo. Atua com mais eficiência em terrenos planos e sem obstáculos. De fácil construção e programação, além do baixo custo, é muito popular entre os consumidores de tecnologia. Pode apresentar apenas uma roda mas, ao adicionar outras, a estabilidade é melhorada.
Possuem braços ou cadeias cinemáticas, instalados em uma mesma base fixa. O exemplo mais conhecido dessa modalidade de robôs é o Delta, também chamado de Spider, que consegue realizar movimentos delicados, dinâmicos e precisos. Ele é ideal para atividades de pick & place de itens leves, e muito utilizado pelas indústrias eletrônica e farmacêutica.
Robôs de cadeia cinemática aberta, com manipuladores em séries que, a partir da base, chegam ao punho por um caminho único em uma sequência elo-junta-elo. Um exemplo desse tipo de robô é o braço articulado do tipo revoluto.
Os robôs industriais são máquinas manipuladoras multifuncionais, com vários graus de liberdade, reprogramáveis e controladas de forma automática. São amplamente utilizados em aplicações de automação industrial. Conheça os principais tipos:
Também chamado de Antropomórfico, possui pelo menos três juntas de rotação, permitindo alta mobilidade.
Sua estrutura contém um braço mecânico, semelhante a um braço humano, ligado à base com uma junta de torção que permite que o robô gire. Alcança um espaço de trabalho grande e pode atuar com motores elétricos.
Robô articulado
O modelo cartesiano ou retilíneo tem uma configuração retangular, com três juntas prismáticas que permitem um movimento linear deslizando em três eixos perpendiculares (X, Y e Z).
Também é capaz de realizar movimentos lineares em 3D ou de ter um deslocamento combinado, para promover rotações. É muito flexível, recomendado para operações que requerem precisão de posição.
Robô cartesiano
Tipo de robô composto por, no mínimo, uma junta de revolução na base e ao menos uma junta prismática para conexão de elos, que fornecem movimentação de translação e rotação, com um volume de trabalho cilíndrico.
O design da extremidade de seu braço, bem compacto, garante acesso em cavidades e um bom nível de alcance de ranges apertados de trabalho, sem perda de repetibilidade e velocidade. É muito usado em projetos de recolhimento, giro e colocação de objetos.
Robô cilíndrico
O robô polar ou esférico é constituído por uma junta de torção que conecta o braço à base, e uma combinação de duas juntas rotativas e uma linear, que liga os elos. Seus eixos formam um sistema de coordenadas polares, gerando um envelope de trabalho esférico.
Tem um braço giratório extensível e um eixo de articulação central. É aplicado em operações de empilhamento, moldagem por injeção, manipulação, soldadura, forjamento, fundição, etc.
Robô polar
O modelo Scara (Selective Compliance Assembly Robot Arm) é popularmente adotado em aplicações de montagem, pois move-se em alta velocidade e com agilidade, além de ser facilmente integrado a sistemas de produção.
Sua estrutura é composta por duas juntas paralelas, seus eixos rotativos são posicionados verticalmente e seu eixo final é fixado ao braço, com movimentação horizontal.
Robô scara
Esse tipo de equipamento também é denominado link paralelo, pois apresenta ligações paralelas de junções ligadas a uma mesma base – o que confere uma aparência similar a uma aranha.
Com alta velocidade de operação, o Delta tem o controle direto de cada junta sobre o efetor final, garantindo um posicionamento preciso. É ideal para projetos de pick & place.
Robô delta
Os equipamentos robóticos podem ser formados por partes mecânicas, microeletrônicas, hidráulicas, pneumáticas e elétricas. Destacamos os componentes principais:
O acionamento dos robôs é feito por dispositivos elétricos, hidráulicos ou pneumáticos, que são responsáveis pelo desempenho dinâmico do equipamento e pelo movimento de suas articulações.
Cada acionador tem características próprias e servem para converter e transmitir a potência necessária para todos os eixos do robô. A escolha do tipo de acionamento depende da aplicação.
Um controlador (geralmente um microprocessador ou um computador) composto por software e hardware, direciona e controla as funções de movimentação do robô, para que ele execute os comandos dados.
Ao analisar a posição real do atuador, ele determina o sinal de acionamento adequado para mover o robô para a posição desejada.
Sistema formado por sensores que ajudam o robô a dar respostas, de acordo com a programação recebida e com o ambiente em que estiver inserido. Posicionados estrategicamente, esses elementos cumprem diferentes funções, e seus tipos mais comuns são:
Se você chegou ao final desse artigo, descobriu as principais informações sobre os tipos de robótica.
Vimos que existem muitos modelos de robôs, sendo alguns especificamente apropriados para o trabalho industrial, pois realizam com maestria atividades maçantes, repetitivas, complexas e até perigosas. E mais uma vez, percebemos o quanto a tecnologia atua a nosso favor.
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