Laboratório de Design Generativo da Autodesk Prepara para o Futuro da Robótica

A manufatura robótica continua a crescer e evoluir em um ritmo extremamente rápido. Novas oportunidades incluem "cobots" colaborativos, IoT industrial, robôs conectados e aplicações de nicho em operações de manufatura de pequeno e médio porte.

Esta última tendência de manufatura robótica depende da capacidade de projetar efetores finais rapidamente para que o mesmo braço robótico possa ser usado para múltiplas tarefas em uma oficina — seja para pegar objetos, furar, cortar ou extrudar material. Efetores também devem ser projetados para atingir um "ponto ideal" de rigidez estrutural, durabilidade e peso.

Design generativo pode atender a todos esses objetivos ao mesmo tempo. No Laboratório de Design Generativo da Autodesk, o Gerente de Inovações Técnicas Rossen Maltchev explicou por que este é o caso.

"Estamos ajudando um cliente a criar um extrusor que será montado em um braço robótico", diz ele. "Neste caso, não estávamos redesenhando um efetor existente, mas sim criando um do zero. Sabíamos as cargas e sabíamos qual fator de segurança queríamos. Design generativo foi uma abordagem ideal."

Você pode de fato usar design generativo para criar formas orgânicas incomuns que são mais adequadas para manufatura aditiva. No entanto, eles também podem ser instruídos (ou "restringidos") para produzir designs que podem ser fresados em uma máquina CNC convencional.

"Esta é uma peça relativamente simples, então você pode não pensar em usar design generativo a princípio", diz Maltchev. "Mas ao limitar o Fusion 360 a manufatura de 2.5 eixos, obtivemos designs que eram muito próximos do que um engenheiro humano teria criado — apenas muito, muito mais rápido."

Enquanto pode levar um designer trabalhando em CAD alguns dias para desenvolver um design para o efetor, design generativo criou múltiplas opções em apenas algumas horas.

"Não é apenas mais rápido que um designer humano; ele pode explorar múltiplas ideias simultaneamente", diz Maltchev. "Além disso, os designs que ele produz são totalmente validados por FEA para o fator de segurança desejado, então você pode ter certeza de que não vai dobrar ou quebrar."

O processo no Fusion 360 é direto. Maltchev caracterizou as cargas e revisou as ideias iniciais, incluindo opções de 2.5 eixos e 3 eixos. Após selecionar uma direção final de design, Maltchev imprimiu em 3D um protótipo para garantir um encaixe adequado no braço. Ele fez uma pequena limpeza no design, e então o software criou um modelo 3D pronto para entrega a uma fresadora de 3 eixos para usinagem.

"Vimos algumas ideias com restrição de 3 eixos também, mas elas teriam levado muito mais tempo para usinar", diz Maltchev. "Algumas das opções pesavam ligeiramente menos, mas a diferença não era significativa. E aqueles designs teriam levado várias horas para fresar com múltiplas configurações e jogos de ferramentas. O design de 2.5 eixos levou cerca de 30 minutos, então foi muito menos caro para fabricar."

De fato, Maltchev nota, uma vantagem do Fusion 360 é a capacidade de comparar tempos e custos estimados de manufatura dentro do software e testar vários materiais para projetar um componente leve que maximize desempenho estrutural com custo mínimo e velocidade máxima.

"Eu realmente recomendo usar design generativo com restrição de manufatura para novas peças como esta", diz Maltchev. "Minimiza o tempo que você gasta ajustando designs no CAD e maximiza o tempo que você gasta em engenharia real."

O Laboratório de Design Generativo da Autodesk está localizado em Chicago e foi projetado para mostrar aos nossos clientes o que é design generativo, como você pode usá-lo e como ele mudará o futuro da manufatura. Saiba mais aqui.

Baixe o Fusion 360 hoje para explorar os benefícios do design generativo no seu próximo projeto.