Evite Armadilhas Comuns na Prototipagem de Robôs: 5 Erros Principais e Dicas de Especialistas

Publicado em 16 de nov. de 2020 | Por WayKen Rapid Manufacturing

Robôs são máquinas altamente complexas e baseadas em ciência que podem substituir a mão de obra humana ou realizar tarefas das quais nem sequer somos capazes. Ao longo dos anos, diversos sistemas robóticos foram produzidos para auxiliar no carregamento, monitoramento e controle de várias áreas industriais. Desenvolvedores de robôs precisam acelerar o ritmo se quiserem ser competitivos no mercado. É por isso que a prototipagem rápida de robôs é uma área obrigatória que um bom designer deve conhecer bem para ter sucesso. Aqui estão alguns erros comuns de prototipagem de robôs que iniciantes cometem, e conselhos para evitá-los.

A WayKen pode oferecer Protótipo Funcional para comunicar suas ideias e avaliar seu produto por meio de usinagem CNC, fundição em uretano e ferramentas rápidas.

Sobredesign

Designers são perfeccionistas e buscam tornar suas invenções funcionais e agradáveis aos olhos. Eles frequentemente se esquecem disso e fazem o mesmo com protótipos rápidos. Projetam todas as superfícies complexas e detalhadas da carcaça robótica e o fabricante do protótipo coça a cabeça e informa que precisará de meio ano para atingir o nível de detalhamento necessário e usinar as peças com todos os compostos leves e duráveis que o designer mencionou.

Protótipos rápidos devem ser simplificados ao máximo. Se eu fosse comparar, diria que o design final é uma lança, enquanto um protótipo rápido é apenas um pau. Não há necessidade de perder tempo valioso criando todas as superfícies estéticas quando você pode pegar um bloco de plástico ou madeira com o mesmo peso e tamanho, montar a eletrônica e verificar se a coisa se move como deveria, mesmo que por apenas algumas execuções.

Se Deixar Levar Pelas Funções do Protótipo

Robôs modernos frequentemente têm uma multiplicidade de funções e seu design final é muito complexo para acomodar todos os recursos na carcaça. Alguns designers acham necessário colocar todas as funções do produto final no protótipo e, como resultado, acabam desperdiçando semanas e até meses adicionando isso e aquilo, corrigindo esta área e atualizando aquele recurso. Todo esse tempo o protótipo fica na fábrica e o processo de desenvolvimento fica paralisado enquanto o designer gasta tempo perseguindo o protótipo perfeito.

Protótipos rápidos de robôs não devem ser perfeitos. Um único protótipo rápido visa verificar uma ou duas características. Por exemplo, o peso que uma mão robótica pode levantar e a altura a que pode levantá-lo. Não há razão para montar câmeras de detecção de objetos e mecanismos de fixação em tal protótipo; você pode fixar o peso na mão com parafusos para todo o bem que faria. No entanto, uma vez concluído um protótipo simples e testado algum problema, você pode tornar o design final mais nítido e melhor.

Esquecer-se dos Componentes Padrão

Robôs são muito complexos porque representam uma mistura de hardware e software complexos. Uma mão robótica deve ter dedos de metal fortes, mas também deve ser capaz de segurar com a força mínima necessária para não danificar a peça. Empresas de robótica gostam de criar e patentear novas peças funcionais, como unidades de visão computacional, sistemas de controle, etc. Quanto mais original o design, melhor. No entanto, o oposto é verdadeiro para um protótipo rápido de robô. Quanto mais tempo você gasta criando peças personalizadas, menos tempo você realiza testes.

É por isso que é importante nunca esquecer os componentes padrão. Você pode criar muitos tipos diferentes de protótipos de robôs usando motores servo simples, controladores, câmeras, diodos, etc. Isso não apenas economiza tempo e dinheiro na fabricação de peças personalizadas para ferramentas de protótipo de robôs, mas pode potencialmente agregar ao seu design original ou simplificá-lo, reduzindo o preço do robô.

Usar Ferramentas de Robô que Não São Necessárias

Muitos fabricantes de protótipos têm uma série de ferramentas que usam para desenvolver sequências de processamento e, frequentemente, usam um conjunto padrão dessas ferramentas para a maioria dos trabalhos. Por exemplo, oficinas de prototipagem usam amplamente ferramentas de máquinas CNC. No entanto, é necessário usar usinagem CNC em todos os casos ou talvez fosse mais fácil usar uma ferramenta de máquina manual simples e omitir a etapa onde você precisa escrever um programa NC, carregar as ferramentas no sistema, etc.? O mesmo pode ser dito sobre designers de protótipos. Talvez seja suficiente fazer um esboço a lápis em vez de criar um modelo CAD detalhado de um protótipo que seria testado por alguns dias e descartado.

Ferramentas modernas de fabricação e desenvolvimento são ótimas, mas você sempre deve avaliar a necessidade de seu uso. Na prototipagem rápida, tente sempre fabricar o protótipo com as próprias mãos, do nada, em um tempo mínimo. Muitos prototipadores de robôs fazem caixas de papelão para protótipos de robôs de prova de conceito porque não há sentido em criar elementos duráveis para um modelo tão efêmero. Eles gastam pouco tempo no protótipo, mas ele aguenta os testes e pronto. Desperdiçaram quase nenhum recurso enquanto você ainda está fresando todas as peças do braço robótico.

Ficar Chateado com Falhas

Criar um ótimo design do zero em uma iteração é uma tarefa quase impossível. Você teria que ajustar apenas os controles de movimento do robô por meses e meses usando o método de tentativa e erro. Como a indústria robótica é jovem, não há recomendações de design suficientes, o que aumenta a complexidade. No entanto, embora a experiência neste setor não seja vasta, os requisitos são. Especialmente para robôs colaborativos. É por isso que você inevitavelmente falhará.

Mas isso está bem. Quanto mais você falha, mais perfeito seu design será e os protótipos rápidos estão lá para ajudar. Pense neles como copos descartáveis para o real que você está fazendo. Protótipos rápidos de robôs ajudarão sua imaginação a ver a verdadeira reação de objetos físicos a diferentes situações e as maneiras como essas situações são resolvidas. Falhando com protótipos rápidos, você está fadado a ter sucesso com o robô final real.