As empresas de manufactura têm-se deslocado ao longo dos anos do ocidente para oriente. Este fenómeno deveu-se a vários factores, nomeadamente custos de mão-de-obra e energia mais baixos, menores restrições ambientais, etc. Entretanto, os padrões de consumo têm mudado, passando de produção em massa para customizada. Soma-se a isto a pressão das sociedades ocidentais para o consumo de produtos nacionais pela sua expectável maior qualidade e pelo facto de a sua produção criar emprego e consequentemente bem-estar social.
Neste contexto, a nossa indústria necessita de ser mais atractiva e eficiente. A produção é muitas vezes (e tem que ser) flexível, assente em mão de obra especializada e máquinas flexíveis/reprogramáveis. Os robôs são uma máquina flexível por definição. No entanto, esta sua flexibilidade é limitada, eles repetem a mesma tarefa de forma continua, têm elevados tempos de setup, difíceis de integrar com diversos sensores e actuadores, e trabalham dentro de barreiras sem poderem contactar directamente com os humanos. Estes robôs industriais tradicionais estão essencialmente instalados nas grandes empresas, executando tarefas de soldadura e manipulação. Nos últimos anos tem existindo um grande investimento por parte das PMEs nestes robôs para as mais diversas tarefas.
Robótica Colaborativa: uma oportunidade
Ao longo dos anos a investigação na área da robótica industrial provou que genericamente a solução mais eficiente em termos de produção industrial flexível não é ter apenas mão-de-obra humana ou apenas máquinas (automação total). A solução ideal é conseguida com combinação do trabalho produzido por humanos e robôs, combinando o melhor de cada elemento, i.e., a capacidade cognitiva e de coordenação dos humanos com a precisão e repetibilidade dos robôs.
Face a estes desafios, aparecem os robôs colaborativos como solução. Estes estão equipados com vários sensores que podem por exemplo detectar o esforço em cada junta do robô e com motores que apresentam alguma compliance. Temos visto nos últimos anos o aparecimento de novas empresas na área da robótica com os seus robôs colaborativos, por exemplo a Rethink Robotics com o robô Baxter, a universal robots, a Franka Emika, entre outras. Os fabricantes tradicionais também têm soluções de robótica colaborativa, nomeadamente a KUKA com o modelo iiwa.
Vantagens dos robôs colaborativos
Algumas vantagens dos robôs colaborativos relativamente aos robôs tradicionais podem ser listadas:
- Podem trabalhar lado a lado com os humanos de forma segura;
- Programação mais fácil usando a programação por demonstração (manual guiding);
- Sensores integrados que detectam esforços excessivos;
- Integração com outros sensores e actuadores é facilitada.
A tecnologia da robótica colaborativa existe e sofre melhoramentos diariamente. Neste momento torna-se também necessário dotar os robôs de capacidades cognitivas e “inteligência” para que possam compreender o mundo que os rodeia. Isto materializa-se através do reconhecimento de objectos, humanos, obstáculos, gestos, voz, etc.
Vários projectos estão a decorrer, financiados pelas mais diversas entidades, tentando responder aos desafios da indústria. É o caso do projecto ColRobot que procura responder aos desafios da indústria aeroespacial e automóvel. Nestes casos procura-se ter um robô que assista os trabalhadores deslocando ferramentas para a área de montagem de satélites/automóveis e servindo como uma terceira mão para o trabalhador. Este robô colaborativo estará assente numa plataforma móvel que navega no chão de fábrica de forma segura. Os objectivos prendem-se com a melhoria da ergonomia dos trabalhadores, execução de tarefas de montagem de forma autónoma, e aumento da produtividade de maneira a que os trabalhadores executem tarefas de maior valor acrescentando, deixando as de menor valor para os robôs. O vídeo do projecto ilustra de forma clara o projecto ColRobot.
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Publicação escrita por Pedro Neto,
Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Coimbra
