Como Braços Robóticos São Construídos: Design e Função

Um braço robótico é a parte mais importante de um robô, pois é ele que realiza o trabalho efetivo. Seja pintando, paletizando, pegando e colocando, é a parte que efetivamente executa a tarefa, assim como o braço humano. A maioria dos braços robóticos possui eixos que conectam as juntas para flexibilidade de movimento, precisando dobrar e estender conforme o trabalho em que estão envolvidos.

Partes de um Braço Robótico

Um braço robótico é composto por várias partes que trabalham juntas para facilitar o trabalho. Estas partes são fabricadas separadamente e depois montadas para completar um braço robótico industrial. As seguintes são as principais partes de um braço robótico.

Controlador

Este é o cérebro de toda a estrutura. Geralmente apresenta-se na forma de uma placa-mãe, porém menor, na qual é escrito o programa responsável pelo funcionamento do braço robótico. É a parte mais sofisticada do robô e costuma ser encapsulada para protegê-la de danos externos, pois é delicada e cara.

Garras (Grippers)

As garras são os dedos. São projeções extensíveis na extremidade do braço robótico que geralmente realizam a agarramento de itens durante a fabricação, coleta e colocação de cargas, e manuseio de embalagens. A maioria é configurada eletricamente e geralmente apresenta um conjunto de "3 dedos" para melhor aderência. As garras precisam ser fortes, pois suportam a maior parte do esforço que vem com o manuseio de cargas pesadas.

Juntas (Joints)

Sem juntas, não haveria movimento dos braços robóticos além de rotação sobre seus envelopes. As juntas dão ao braço a capacidade de dobrar, estender e rotacionar sobre o eixo. Sem estes movimentos, um braço robótico não seria capaz de lidar nem com as tarefas mais simples.

Motores

Enquanto os controladores atuam como o cérebro, os motores são os motores que provocam todos os movimentos que um braço robótico realiza. Motores são dispositivos elétricos que controlam o movimento, a velocidade e a direção que o braço robótico faz com base em um conjunto de instruções do controlador. Existem quatro tipos de motores para braços robóticos: motores AC/DC, servomotores, motores de passo e motores lineares.

Sensores

Os sensores robóticos são os olhos e ouvidos dos braços robóticos; são o que o braço usa para julgar distâncias e detectar itens que devem ser agarrados. Os sensores são altamente avançados e podem saber quando há um obstáculo à frente, com a capacidade de identificar com precisão o que devem pegar.

Como um Braço Robótico é Fabricado

Devido à sofisticação dos braços robóticos, há um alto nível de projeto envolvido em sua fabricação. A seguir, alguns dos passos para fazer um braço robótico do zero até uma máquina totalmente funcional.

Passo 1: Criação do Programa

Sendo o cérebro, o programa que irá comandar o braço robótico é a primeira coisa a ser feita. O eventual tamanho do braço robótico será determinado pelo quão avançado o programa é e quanto ele pode gerenciar.

Passo 2: Instalação do Motor

Após o programa estar pronto, o motor é o próximo item a ser fabricado. Os motores são vinculados ao programa e testes são executados para ver se respondem aos comandos enviados pelo controlador. Uma vez feito isso, você já tem o coração e o cérebro do braço robótico.

Passo 3: Montagem da Base

A base que forma a fundação do braço robótico é tratada na terceira etapa. Esta é a parte que ficará apoiada no chão ou na mesa de montagem. Precisa ser pesada para contrabalancear o peso do braço estendido, de modo que não tombe.

Passo 4: Montagem das Juntas e Ombro

As partes móveis do braço são montadas na quarta etapa. Este é um passo importante porque é onde o alcance total e o giro máximo do braço são determinados. Dependendo do tamanho da base, as juntas podem variar de 2 a 10, sendo o braço robótico de 6 eixos o mais comum. Quanto mais juntas, maior o braço robótico.

Passo 5: Adição das Garras

As partes que lidarão com as partes delicadas do trabalho como soldagem, corte, elevação etc. são chamadas de garras. Estas são fixadas na extremidade do braço robótico para formar o que se assemelha a dedos humanos.

Passo 6: A Fiação

Sendo um dispositivo elétrico, todas estas partes são conectadas entre si por uma rede de fios elétricos que transferem energia para cada componente. A fiação deve ser feita de forma a não dificultar o livre movimento das juntas.

Conclusão

Fabricar um braço robótico não é tarefa simples; é um trabalho complexo que exige que fabricantes de robôs empreguem os serviços de várias pessoas para que o produto final funcione como esperado. O custo de fabricação é bastante alto, e é por isso que braços robóticos podem custar preços exorbitantes. Mas quando se considera os benefícios a longo prazo, vale totalmente a pena.