Otimização de um sistema robótico para movimentação e transposição de obstáculos em cabos

Abstract

Este relatório tem como foco apresentar as atividades desenvolvidas durante o programa de iniciação científica (PIBIC, ciclo 2022/2023) que se baseiam na redução de massa e a melhoria da mobilidade de um robô de inspeção de linhas aéreas de distribuição de energia elétrica para torná-lo mais viável técnica e comercialmente. O robô foi projetado pelo Laboratório de Robótica Aplicada da Universidade Federal de Santa Catarina, em parceria com a concessionária do serviço público de distribuição de energia do estado de Santa Catarina - Celesc, com o objetivo de facilitar a inspeção da rede de distribuição elétrica. O robô de inspeção é composto por: uma roda com um eixo passando pelo seu centro; dois compartimentos, um de cada lado da roda, ligados ao eixo central por pêndulos, uma barra estabilizadora na parte traseira; e um gimbal fixado no topo do compartimento esquerdo. O compartimento direito contém o motor e um conjunto de roldanas para transmitir o movimento à roda. O compartimento esquerdo contém os componentes eletrônicos para o funcionamento do robô. Ambos os compartimentos garantem que o centro de massa do robô se encontre abaixo do ponto de contacto entre a sua roda e os condutores de alumínio da linha elétrica, mantendo o seu equilíbrio de forma passiva. Este trabalho apresenta as alterações implementadas no robô através do redesenho de alguns dos seus subsistemas em CAD (desenho assistido por computador), tendo sido feita também análises de elementos finitos em algumas partes com o intuito de reduzir a massa total do robô e baixar o seu centro de massa, melhorando assim a capacidade de transposição de obstáculos. Foram feitas alterações nos cubos, na polia de transmissão e, principalmente, nos pêndulos e seus compartimentos. As modificações resultaram num processo de montagem mais fácil, com centro de massa mais baixo e maior capacidade de equilíbrio do que sua versão anterior