Mãos Robóticas para Aplicações Industriais

Tendo em vista o ambiente globalizado e competitivo em que as indústrias estão inseridas atualmente, é cada vez mais evidente a necessidade de sistemas de produção flexíveis e facilmente reconfiguráveis, que permitam responder rapidamente às alterações de demanda e do contexto produtivo (mix de produtos, volume, layout, entre outros). As tecnologias existentes, tal como a robótica, são capazes de proporcionar a flexibilidade necessária aos sistemas de produção e, por isso, têm sido amplamente aplicadas na indústria. A utilização de mãos robóticas, por exemplo, permite a execução de tarefas com maior precisão, reduzindo consideravelmente a ocorrência de erros e, consequentemente, a quantidade de produtos defeituosos. Outro benefício que pode ser enfatizado é a realização de atividades em tempo reduzido, aumentando assim a produtividade do sistema. O objetivo desse trabalho é descrever e analisar as dificuldades existentes relacionadas com a utilização de mãos robóticas em aplicações industriais e sugerir possíveis melhorias.

Background

Atualmente, as indústrias atravessam a 4.ª Revolução Industrial, também conhecida como “Indústria 4.0”. Esse novo ambiente industrial é caraterizado principalmente por sistemas cyber-físicos (fusão entre o mundo físico e digital), pela integração dos serviços através da Internet e pelo conceito de fábricas inteligentes, em cujo ambiente há interação Homem-Máquina. Os principais conceitos aplicáveis a esse ambiente de produção são a interoperabilidade (integração entre sistemas cyber -físicos, Homem e Internet), virtualização (monitorização online das atividades), descentralização das atividades produtivas, informação em tempo real, orientação para serviços e modularidade (Hermann et al., 2015).

Para se manterem competitivas num ambiente globalizado, as indústrias necessitam constantemente de adaptar os seus sistemas produtivos para acomodar variações de demanda. Além disso, a evolução dos sistemas de produção em massa para a customização em massa tem gerado a necessidade de sistemas produtivos flexíveis, capazes de lidar com variações no mix de produtos, produtos com ciclos de vida curtos e lotes pequenos. Por isso, a robótica tem sido cada vez mais utilizada em ambientes industriais, com o objetivo de proporcionar essa flexibilidade necessária para satisfazer as variações do mercado.

O Japão e a Coréia do Sul lideram o ranking dos países na confeção de robots avançados para a indústria automobilística e de lazer (Shauri et al., 2014). Diversos modelos de mãos robóticas já foram desenvolvidos até ao momento e podem ser classificados como mãos robóticas humanóides ou convencionais. As mãos humanoides têm como objetivo imitar a mão humana na sua estética, quantidade de dedos e funções enquanto as convencionais estão focadas nas aplicações industriais e possuem uma maior flexibilidade de movimentos (Jeong & Cheong, 2011).

Alguns projetos desenvolvidos, por exemplo, KU hybrid hand (Jeong & Cheong, 2011), LISA hand (Jin, Zhang, Sun, & Chen, 2012) e a mão robótica com 3 dedos e 7 graus de liberdade fabricada por Shauri et al. (2014) são funcionais e permitem a manipulação eficaz de objetos, sendo este último
exemplo capaz de manipular objetos pequenos como porcas e parafusos. Entretanto ainda existem lacunas no que se refere à utilização de mãos robóticas para a manipulação de peças pequenas e em outras atividades industriais, por exemplo, em atividades de inspeção que requerem sensibilidade para a verificação de peças e produtos.

As dificuldades mais relevantes estão descritas na próxima secção; a secção 3 apresenta algumas sugestões de melhorias e, finalmente, a secção 4 apresenta a conclusão deste trabalho.

Autor: isabel marganha
Supervisão: J. Norberto Pires

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