Tipos de robótica: suas aplicações industriais e classificações
Automação Industrial

Tipos de robótica: suas aplicações industriais e classificações

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.

 

Quais são os tipos de robótica?

 

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:

 

  • Indústrias – os robôs são extremamente úteis em linhas de produção, empregados em ações repetitivas, perigosas, e/ou complexas. São especialmente fundamentais nas fábricas automobilísticas, atuando em experimentos e nos processos de montagem;
  • Área da saúde – equipamentos robóticos já são capazes de realizar cirurgias, com alto nível de precisão, sob o comando remoto de equipes médicas. Na fisioterapia, auxiliam a reabilitação de pacientes, com o uso de trajes robóticos para o tratamento de doenças relacionadas à dificuldade de locomoção, por exemplo;
  • Tecnologia espacial – a exploração de ambientes extraterrestres é possível com o uso de robôs, que também são utilizados pelos astronautas no trabalho com satélites e em estações espaciais;
  • Automação residencial presente em uma casa ou prédio, na forma de equipamentos práticos que envolvem sistemas de som e climatização, vigilância, limpeza, lazer e até irrigação de plantas.

 

Quais os três elementos da robótica?

 

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. mecânica. Há também a possibilidade de uso de atuadores lineares elétricos.

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.

 

 

Como os diferentes tipos de robôs são classificados?

 

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.

 

Móveis Aquáticos Submarinos

 

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.

 

Móveis Aquáticos Marinos

 

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.

 

Móveis Aéreos

 

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.

 

Móveis Terrestres com Pernas

 

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.

 

Móveis Terrestres com Rodas

 

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.

 

Fixos Paralelos

 

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.

 

Fixos Série

 

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.

 

Quantos tipos de robô industrial existem?

 

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:

 

O Robô Articulado

 

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

Robô articulado

 

 

O Robô Cartesiano

 

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

Robô cartesiano

 

 

O Robô Cilíndrico

 

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 cilindrico

Robô cilíndrico

 

 

O Robô Polar

 

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

Robô polar

 

O Robô Scara

 

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

Robô scara

 

O Robô Delta

 

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

Robô delta

 

Quais são os principais componentes de um robô?

 

Os equipamentos robóticos podem ser formados por partes mecânicas, microeletrônicas, hidráulicas, pneumáticas e elétricas. Destacamos os componentes principais:

 

Sistema de acionamento

 

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.

 

Sistema de controle

 

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 de medição

 

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:

 

  • sensor de proximidade;
  • sensor de velocidade;
  • sensor de temperatura;
  • sensor de localização;
  • sensor de distância;
  • sensor de posição (como o encoder); etc.

 

banner tipos de robótica 2

 

Conclusão

 

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.

Esperamos que tenha gostado do post da Kalatec Automação. Para ter acesso a mais conteúdo relacionado à indústria, automação, tecnologia e tendências do setor, fique ligado nas nossas redes sociais: Instagram, Facebook e YouTube.

 

Posts relacionados

Edilson Cravo

Edilson Cravo

Engenheiro de Aplicação da KALATEC, 23 anos de experiência com mais de 5000 visitas únicas em Indústrias. Especialista em Automação Industrial e apaixonado por Servos Motores, foi treinado nas fábricas EMERSON MOTION CONTROL, YASKAWA, WEG, DELTA, HNC, LEADSHINE e ESTUN. Foi consultor de projetos no Instituto Nuclear Brasileiro, Embraer, Rede Globo, USP (Projeto Inspire) entre outros.

Veja também