Uma garra de robô altamente sensível sem necessidade de pneumática

Sensível à força, dinâmico, energeticamente eficiente e com uma variedade de aplicações – essas qualidades são o que distingue a nova garra robótica criada pelo Fraunhofer Institute for Mecatrônica Systems Design IEM. Ele pode transportar objetos frágeis de uma etapa de produção para outra sem danificá-los.

A pinça foi especialmente projetada para a indústria alimentícia, onde o manuseio cuidadoso de produtos frágeis ajuda a evitar o desperdício. O acionamento elétrico torna obsoletos os dispendiosos sistemas pneumáticos. A garra do robô será apresentada no estande conjunto da Fraunhofer na Hannover Messe 2023 de 17 a 21 de abril (Hall 16, Booth A12).

Ser capaz de transportar, classificar e embalar alimentos frágeis automaticamente não é tarefa fácil. O robô deve manusear os produtos de forma rápida e dinâmica, sejam ovos, merengues, almôndegas, biscoitos, bombons, rosquinhas ou qualquer outra coisa, sem danificá-los com marcas de pressão ou outras manchas.

Pesquisadores do Fraunhofer IEM em Paderborn desenvolveram uma pinça robótica, projetada para uso na indústria alimentícia. O sistema será apresentado na Hannover Messe 2023 no estande conjunto da Fraunhofer (Hall 16, Booth A12), onde será exibido como parte de uma estação de trabalho cobot, movendo marshmallows cobertos de chocolate sem danificar seu revestimento frágil.

O sistema de garras pode ser configurado com dois, três ou quatro dedos e adaptado para uma variedade de tarefas e finalidades – o que significa que também pode ser usado para o manuseio automatizado de outros produtos frágeis, como vidros.

“Os dedos possuem um revestimento à base de plástico, macio e flexível, o que permite segurar delicadamente materiais frágeis e evitar danificá-los. A garra do robô também é extremamente dinâmica e pode ser facilmente incorporada aos processos de produção. Mantém as exigências necessárias equilíbrio entre velocidade e sensibilidade em todos os momentos”, diz o Dr. Christian Henke, chefe do departamento de Automação Científica do Fraunhofer IEM.

A tecnologia de controle precisa e dinâmica permite o movimento direcionado dos dedos e o controle complexo do produto. Sensores integrados nos dedos determinam a quantidade de pressão necessária.

Economizando recursos com energia elétrica

A vantagem especial do sistema: a garra não é operada pneumaticamente, mas eletricamente. Desta forma, ele funciona com eficiência energética e usa as conexões de energia existentes. “Até agora, os sistemas de garras eram acionados pneumaticamente, o que consome muita energia. Gerar ar pressurizado é menos eficiente, menos ainda devido aos frequentes vazamentos nas linhas”, explica o engenheiro.

Barreiras de segurança não necessárias para a produção

O raio espacial de ação do sistema pode ser expandido com um eixo linear, ou seja, uma pista horizontal. Para fazer isso, a garra do robô é montada em uma coluna de elevação vertical, que é anexada ao eixo linear. A garra é adequada para uma colaboração humana-robô segura graças ao seu sistema de reconhecimento de ambiente baseado em sensor.

No entanto, este não é o caso dos eixos (tanto o eixo linear quanto a coluna de elevação). Para tornar todo o espaço de trabalho colaborativo, os pesquisadores desenvolveram um sistema de reconhecimento de ambiente de 360 ​​graus que monitora todo o comprimento e a altura dos eixos e pode ser integrado à base do eixo linear.

“Com este sistema multissensor, que inclui sensores de distância e termográficos, toda a estrutura do cobot e do eixo pode funcionar de forma colaborativa. Isso significa que as empresas não precisam instalar barreiras de segurança”, diz Henke. “A garra pode ser combinada com o eixo linear e o sistema multissensor ou usada sozinha.” Os testes iniciais foram bem-sucedidos e a equipe do Fraunhofer IEM agora está procurando parceiros para gerenciar a introdução da garra robótica no mercado.