O artigo trata de um braço robótico impresso em 3D, capaz de ser utilizado na educação. O robô, 6 acionadores, é simulado no software Autodesk Fusion 360, o corpo de cada junta é fabricado usando a tecnologia Fused Deposition Modeling. O sistema utiliza unidades micro servo como atuadores, a unidade de controle é um microcontrolador Arduíno.
Um aspecto importante da filosofia da Indústria 4.0 é a ênfase na robótica dentro da automação. A expansão dos robôs na última década abrange uma área muito grande, além da indústria, há também uma crescente procura e interesse no desenvolvimento de braços robóticos para outros fins.
Os braços robóticos são utilizados não apenas em empresas industriais, mas também para servir pessoas com deficiência ou idosos, por exemplo, alimentando-os e para fins de demonstrações educacionais.
Este artigo trata do projeto e controle de um braço robótico, construído a partir de restrições rotacionais. O principal objetivo do desenvolvimento é demonstrar as possibilidades oferecidas pela impressão 3D, e criar um sistema mecatrônico complexo, que possa ser utilizado na área da educação.
Projeto do Robô
As peças do robô são feitas com impressão 3D, portanto alguns aspectos de fabricação tiveram que ser considerados durante seu projeto. A primeira consideração principal é que o modelo possui uma superfície plana relativamente grande que pode ser colocada sobre a mesa da impressora. Porque se esta superfície for muito pequena em relação às dimensões do modelo, pode acontecer que ela salte durante a impressão, separe-se da mesa
devido ao efeito das mudanças de temperatura.
O segundo aspecto é a consideração das formas geométricas com saliências. Durante o processo de impressão Fused Deposition Modeling (FDM), as camadas precisam ser suportadas.
O terceiro aspecto é o consideração da orientação das linhas de camada, a fim de garantir a capacidade de impressão e as propriedades mecânicas adequadas.
O modelo paramétrico do robô mostrado foi simulado no software Autodesk Fusion 360. O sistema possui 7 DOF garantidos por 7 micro unidades servo.
O desenvolvimento do código do programa foi realizado na IDE do Arduino, também havendo a possibilidade de utilizar diferentes interfaces para atingir os objetivos.
Testes foram realizados para verificar a exatidão do sistema desenvolvido. Algumas modificações, que servomotores principalmente afetados foram feitos. As coordenadas que descrevem o movimento do braço robótico está atualmente contido no código carregado no microcontrolador. Planos incluem fornecer as coordenadas usando o cartão SD, de qual o sistema seria capaz de ler o novo coordenadas. Além disso, o sistema será perfeitamente aplicável para fins de demonstração, o que servem para expandir o conhecimento mecatrônico de estudantes de engenharia.
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