BionicSoftArm: robô pneumático modular, de construção leve

BionicSoftArm

Robô pneumático modular, de construção leve

Sejam movimentos livres e flexíveis ou processos definidos, graças à sua estrutura modular, o robô pneumático, de construção leve, pode ser usado para inúmeras aplicações. Em combinação com várias garras adaptáveis, este pode agarrar e manusear uma grande variedade de objetos e formas. Simultaneamente, é flexível desde o início e não representa qualquer perigo para o utilizador, mesmo em caso de colisão.

Potencial para futuros espaços de trabalho colaborativos

Deste modo, o BionicSoftArm cumpre dois requisitos essenciais dos espaços de trabalho colaborativos de amanhã: a estrita separação entre o trabalho manual do operador e as ações automatizadas do robô está a ser cada vez mais suprimida. No futuro, homem e máquina podem, assim, processar simultaneamente a mesma peça de trabalho ou componente.

Por um lado, isso pressupõe que as soluções automatizadas de robôs possam interagir de forma direta e segura com os seres humanos, sem que ambos necessitem de ser protegidos um do outro por motivos de segurança. Por outro lado, os robôs que podem ser adaptados de forma flexível e independentemente a diferentes produtos e cenários terão uma demanda específica nestes espaços de trabalho abertos.

Maior versão possível: o BionicSoftArm com sete atuadores pneumáticos e o mesmo grau de liberdade

Maior versão possível: o BionicSoftArm com sete atuadores pneumáticos e o mesmo grau de liberdade

Princípio modular com uma ampla gama de aplicações

O BionicSoftArm deve a sua flexibilidade à sua estrutura modular, que pode ser combinada a partir de vários segmentos de foles pneumáticos e atuadores rotativos. Dependendo dos requisitos, o comprimento do BionicSoftArm pode variar com até sete atuadores pneumáticos e, portanto, é extremamente flexível em termos de alcance e mobilidade. Isso facilita bastante a implementação de aplicações difíceis de executar com um robô padrão.

Desta forma, o BionicSoftArm consegue contornar obstáculos, mesmo nos espaços mais confinados. Uma cooperação direta entre seres humanos e robôs é tão possível quanto o uso em aplicações SCARA clássicas, por exemplo, tarefas Pick & Place. A eliminação de dispositivos de segurança complexos, como gaiolas ou barreiras luminosas, reduz os tempos de conversão e, deste modo, permite um uso flexível em locais diferentes, respeitando o espírito de uma produção versátil e económica.

Modelo natural e antecessores biónicos

A equipa da Bionic Learning Network incorporou inúmeros conhecimentos e tecnologias de projetos anteriores ao desenvolvimento do BionicSoftArm: assim como os seus dois antecessores, o Assistente de Manuseamento Biónico e o BionicMotionRobot, os movimentos e a funcionalidade do BionicSoftArm são inspirados na tromba do elefante. Com a sua estrutura de foles pneumáticos, o BionicSoftArm domina sem esforço os movimentos fluídos do seu modelo natural.

Dinâmica de movimentos direcionados através de malha têxtil 3D

Os foles são feitos de elastómero robusto. Cada um é revestido com uma malha têxtil 3D especial, composta por duas camadas. Existe um tecido de malha macio diretamente sobre o fole, que o protege do atrito e do desgaste. Os fios de alta resistência no tecido são orientados de modo a permitir que as estruturas de fole se expandam na direção de movimento desejada e, ao mesmo tempo, as limitem nas outras direções. Graças a esta tecnologia inovadora de fibras, é possível aproveitar o potencial de força de toda a cinemática.

O BionicSoftArm, com os seus dois antecessores, o Bionic Handling Assistant e o BionicMotionRobot

O BionicSoftArm (à direita), com os seus dois antecessores, o Bionic Handling Assistant e o BionicMotionRobot

Operação intuitiva no tablet

A arquitetura de software do BionicSoftArm também se baseia em projetos anteriores da Bionic Learning Network (Rede de Aprendizagem Biónica): é operada intuitivamente pelo Robotic Suite. A interface gráfica do utilizador foi desenvolvida especialmente para os robôs biónicos de construção leve da Festo e foi usada pela primeira vez no BionicCobot . O utilizador pode programar e parametrizar facilmente as ações através de um tablet.

Movimentos exatos graças à pneumática digitalizada

Os comandos são implementados por um Festo Motion Terminal VTEM, que torna possível o controlo e a regulação da cinemática complexa. Graças aos algoritmos internos de regulação das suas Motion Apps e às válvulas piezo embutidas, as taxas de fluxo e pressões podem ser doseadas com precisão e podem variar também em vários canais ao mesmo tempo. Isso permite sequências de movimento poderosas e rápidas, assim como suaves e sensíveis.

A interseção entre a interface do tablet e o Festo Motion Terminal é a plataforma de código aberto ROS (Robot Operating System - Sistema Operativo do Robô), na qual são calculados os planos de trajetória da cinemática. Para o efeito, o ROS interpreta o código recebido do tablet e encaminha as coordenadas do eixo resultantes para o Motion Terminal.