Projeto e implementação de um efetuador robótico de lixamento de superfícies planas com controle de força

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Jeferson Anac Vieira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Manufatura auxiliada por computador; Robótica; Manipuladores; Automação; Engenharia mecânica; Computação; Controle
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3169

Manipuladores robóticos são sistemas constituídos por diversos elos interligados por juntas lineares ou rotacionais que são usualmente empregados em tarefas que não demandam contato entre o manipulador e a peça (e.g. pintura, solda e operações pick-and-place). Recentemente, tem-se constatado pesquisas sobre a modernização e o controle de manipuladores para tarefas em que é requerido um controle de força de contato com o ambiente (e.g. polimento, lixamento e rebarbação). A perspectiva clássica de controle de manipuladores robóticos considera a configuração (i.e. a posição) e as derivadas temporais (i.e. a velocidade e a aceleração) da estrutura mecânica do robô. Nesse trabalho, projeta-se, especifica-se e implementa-se sistema mecânico, sistema de controle, sistema de visão e sistema sensorial de controle de força e posição para um efetuador robótico de lixamento em superfícies planas por meio de sensores de força e posição dedicados. Por meio de métodos aplicativos de controle e analise em um ambiente de manufatura e processo aeronáutico são identificados requisitos parâmetros e o meio de medição e controle de padronização para o processo de lixamento. Foram usados o robô Kuka KR500 e um efetuador de lixamento especificamente projetado e construído para a realização de vários ensaios experimentais em chapas planas aeronáuticas de dimensões 500x500 (mm). Os resultados obtidos desses ensaios permitiram concluir performance do lixamento aplicado entre o meio robótico elaborado e o método de manufatura atual. O algoritmo gerado para análise de superfície caracteriza os efeitos de rugosidade linearizados do processo de lixamento, características chave para técnica de padronização, usando a função textura e orientação dos grãos metálicos tratados como padrão de análise, assegurando a não necessidade de inspeção visual ou amostral após aplicação.