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

Abstract

Sempre que ocorre algum problema na distribuição de energia para a população as empresas responsáveis pela distribuição pagam uma multa ao governo. Tentando diminuir as multas dos últimos anos, a Celesc (Centrais Elétricas de Santa Catarina) busca uma maneira de reconhecer as irregularidades nas linhas antes que gerem prejuízo. O modelo atual é demorado e nada prático, não conseguindo cumprir o seu papel de maneira satisfatória. Com isso a parceria entre Celesc e LAR acabou surgindo, de modo a encontrar uma inspeção robotizada, que seja mais rápida, mais barata e mais prática que a utilizada nos dias de hoje. Um robô foi produzido nos projetos passados dessa parceira e ainda passa por desenvolvimento atualmente. Nas linhas de distribuição encontram-se diversos obstáculos que dificultam a mobilidade do robô nos cabos, surgindo a ideia de incrementar um sistema de voo ao robô. Por consequência aparecem normas e regulamentos da ANAC, e outros órgãos reguladores de drones, que devem ser obedecidos para a viabilidade do projeto. Como resultado dessas normas, surge a necessidade de um sistema antiquedas, algo que evite o contato do robô com o chão ou pessoas no entorno em caso de falha e queda. Para o sistema antiquedas foram propostos nove conceitos, sendo decidido dar continuidade a dois deles. Este trabalho explora um dos dois, o conceito de Vara de Pescar, que tem como funcionamento uma garra, que é ligada ao robô por uma corda e um carretel, e segura este na linhas de distribuição. O mecanismo utilizado possui múltiplos biela-manivelas excêntricos compartilhando de um único atuador, para a decisão de multiplicidade foram realizados testes e outras considerações. Também foi desenvolvido um modelo matemático, junto a outros graduandos e pós-graduandos do laboratório, utilizado para otimizar as dimensões do mecanismo. A escolha do material consistia em dois requisitos principais: isolamento elétrico e resistência mecânica, levando a seleção do PEEK. A capacidade de resistência mecânica do material foi comprovada através de uma análise por software de elementos finitos. Por fim, a garra desenvolvida apresenta resultados satisfatórios em testes, além de outras vantagens, mas ainda é preciso o desenvolvimento das outras partes do sistema antiquedas (carretel e corda).