Artigo: Os robôs e a manipulação que as indústrias necessitam

26.10.2015

*por José Folha 

Desde o primeiro relato de um robô no ano de 1495 em desenhos de Leonardo da Vinci, até hoje, os robôs fascinam e chamam a atenção por onde se apresentam. A ideia de o homem criar um equipamento que o substitua em tarefas que ele não queira fazer tem sido uma constante, desde que a tecnologia se apresentou como um caminho sem volta.

Existe uma infinidade de séries e modelos de robôs, entretanto, duas grandes categorias atualmente são aplicadas em larga escala: braços articulados e sistemas cartesianos. A grande utilização dessas categorias se deve principalmente à ótima relação de suas dinâmicas frente à flexibilidade.

Os seres humanos, dotados de sua inteligência, continuam sendo o sistema mais flexível de manipulação. Com todos seus sentidos conseguem se adaptar a situações inusitadas como nenhum outro ainda se assemelhou, mas fatores como a fadiga e efeitos emocionais fazem com que sua resposta dinâmica seja altamente vulnerável e instável, o que compromete a realização de tarefas extremamente complexas e rápidas por longos períodos.

Os robôs se diferem principalmente quanto a sua cinemática, que pode ser paralela ou serial. Para exemplificar, podemos pensar em um ser humano como exemplo. Sua mão, braço e antebraço são moldados em uma cinemática serial, ou seja, um “empurra” ou “puxa” o outro e não estão ligados diretamente ao elemento final (por exemplo, uma bola que esteja presa pelos dedos da mão). De forma semelhante, os dedos dessa mesma mão possuem cinemática paralela entre eles, pois estão ligados diretamente à bola, o que significa que a sua atuação perante a bola é imediata.

No mundo industrial, os equipamentos de cinemática serial tem se destacado como os mais adotados nas empresas, por uma série de razões, além da relação dinâmica versus flexibilidade. Entre os robôs de cinemática serial, estão os braços robóticos e os manipuladores cartesianos, e cada um possui benefícios que dependerão exclusivamente da necessidade a qual se destinarão.

Além da flexibilidade e da resposta dinâmica, fatores como volume de trabalho, área ocupada, capacidade de transporte de massa, velocidade, aceleração, centro de gravidade, precisão, repetibilidade, integração com outras tecnologias, linguagem de programação, estabilidade, preço e uma série de outros atributos, podem e normalmente são levados em consideração na definição de um sistema de manipulação. Apesar de todos serem relevantes, uma relação entre dois desses fatores é extremamente diferente entre os sistemas de braços articulados e os sistemas de manipulação cartesianos: volume ocupado versus volume de trabalho.

Os sistemas de braços articulados atuam normalmente em um volume ao redor de seu corpo e as distâncias máximas em relação ao seu eixo central variam em função da sua geometria. Por outro lado, os sistemas de manipulação cartesianos trabalham com volumes de trabalho muito próximos ao volume ocupado e tem esses volumes muito bem definidos.

Além disso, a atuação de um sistema cartesiano é feita de fora para dentro do volume de trabalho e os braços articulados trabalham de dentro para fora, e que em muitos casos, não permitem a realização de trajetórias lineares (normalmente mais rápidas, pois estas tem a menor distância entre dois pontos).

Muitas são as possibilidades de comparação entre braços articulados e sistemas de manipulação. A melhor forma é avaliar a necessidade que se apresenta e utilizar a inteligência humana com critérios objetivos para sua decisão. Dessa forma, com certeza a melhor manipulação será a dos processos que necessitam de melhorias e não de modismos, desejos ou “status”, uma vez que o melhor status para uma empresa é ser eficiente.

* José Folha é Gerente de Divisão de Negócios Eixos Elétricos da Festo, multinacional alemã de automação industrial e presente há 46 anos no Brasil