Uma proposta para o desenvolvimento de robôs modulares
Anselmo Rafael Cukla1; Rafael Crespo Izquierdo1; Eduardo André Perondi1; Flavio José Lorini1; José Barata2
1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS); 2 Universidade Nova de Lisboa (UNINOVA) - Faculdade de Ciência e Tecnologia
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0268
Resumo
Um dos principais objetos de estudo na área de automação industrial é a de integração de componentes e sistemas. Essa ideia, muito comum na informática, tem cada vez mais sido incorporada ao ambiente industrial, especialmente nos sistemas robóticos. Assim, um grande desafio na área de desenvolvimento robôs modulares está relacionado ao projeto de firmwares, os quais são processados em hardwares dedicados ao controle e supervisão da estrutura mecânica de um robô manipulador. Nesse caso, é possível realizar atividades globais mediante a operação conjugada de sub processos ou em módulos distribuídos e escaláveis que cooperam para executar o trabalho global. A nova geração de robôs industriais, baseados no agrupamento de módulos mecatrônicos, se fundamenta nestes princípios, inexistindo, porém, metodologia sistemática para desenvolvimento ou implantação deste tipo de arquitetura. Neste trabalho é apresentada uma proposta para o projeto e desenvolvimento de módulos mecatrônicos para utilização em montagens de robôs manipuladores. Como estudo de caso, focado em robôs com acionamento pneumático, propõe-se o uso de módulos flexíveis e de rápida configuração. Cada módulo mecatrônico é composto por uma unidade acionamento eletromecânico, uma unidade eletrônica de comunicação associada a um software de controle e por uma unidade mecânica de acionamento pneumático. Desta forma, na concepção proposta, mediante a comunicação por meio de uma rede de alta eficiência, é possível a realizar o agrupamento dos módulos em cadeias cinemáticas seriais ou paralelas de diferentes dimensões ou configurações. No presente artigo, as características da solução proposta são avaliadas e validadas segundo a ótica da teoria de agentes.
Palavras-chave: robôs modulares; módulos mecatrônicos; sistemas de acionamento pneumático; sistemas multi-agentes