Projeto de dispositivo robótico com sistema intercambiável de locomoção para inspeção de tubulações industriais.

Abstract

Tubulações são utilizadas para os mais variados fins na indústria para o transporte de fluídos. Estes, devido suas características muitas vezes corrosivas ou abrasivas, ocasionam processos de desgastes químicos e físicos nos tubos. Assim, a inspeção de tubulação surge com o intuito de se evitar falhas - que geram um grande custo econômico, além de colocar pessoas em risco. Nesse contexto, a utilização de robôs surge como uma forma de manutenção preventiva, tornando possível inspecionar tubulações nas mais variadas condições. Diversas plataformas foram desenvolvidas nos últimos anos com este intuito, porém, muitos são os desafios principalmente no quesito de movimentação. Durante uma inspeção são encontrados diversos obstáculos, tais quais descontinuidades, partes alagadas, obstruções, dentre outras. Além disso, muitos desses dispositivos são importados, tendo um alto custo de aquisição/manutenção. Assim, o presente trabalho se propõe a construir um dispositivo robótico com componentes disponíveis no mercado nacional através da incipiente impressão 3D. São apontados na revisão bibliográfica conceitos de engenharia de projetos, robôs de inspeção, sistemas de locomoção, parâmetros de projeto, materiais de construção mecânica e principais eletrônicos embarcados. A pesquisa é de caráter exploratório, visando estudar a aplicação deu um robô para rotina de inspeção de tubulações em uma mineradora, adotando uma abordagem mista (qualitativa e quantitativa). Foi desenvolvido para o dispositivo foi desenvolvido um sistema intercambiável de movimentação, utilizando rodas e esteiras – dois dos principais sistemas de movimentação utilizados nos robôs presentes na literatura. Sua construção é por meio de módulos para facilitar a intercambialidade e desempenho foi medido de acordo com parâmetros como robustez, estabilidade, capacidade de tração e dirigibilidade. Foram comparados o desempenho do robô para cada módulo, concluindo que o módulo de rodas desempenha melhor em termos de mobilidade, enquanto o de esteiras, possui maior estabilidade e capacidade de tração.