Robô industrial

Um robô industrial é oficialmente definido pela ISO como um "manipulador multipropósito controlado automaticamente, reprogramável, programável em três ou mais eixos". O campo da robótica industrial pode ser definido como o estudo, desenvolvimento e uso de sistemas robóticos para a manufatura (uma definição de alto-nível baseada na definição anterior de robô).

As aplicações típicas dos robôs industriais incluem fundição, pintura, soldagem, montagem, movimentação de cargas, inspeção de produtos, e realização de teste, tudo realizado com uma precisão, velocidade, e robustez relativamente elevadas.

Tipos de robôs industriais

As configurações de robôs utilizadas mais comumente na atomação industrial incluem os robôs articulados (o tipo mais comum), os robôs SCARA, e os robôs cartesianos (também conhecidos como robôs x-y-z). No contexto da robótica geral, a maior parte dos robôs industriais seria categorizada como braços robóticos (inerente no uso da palavra "manipulador" mencionada na definição da ISO).

Os robôs industriais possuem diferentes níveis de autonomia. Alguns robôs são programados para realizarem ações repetidamente sem nenhuma variação, com um nível elevado de precisão. Estas ações são determinadas por rotinas pré-programadas que especificam a direção, aceleração, velocidade e distância de uma série de movimentos coordenados. Outros são mais flexíveis com relação à orientação do objeto em que trabalham ou com o trabalho que realizam sobre o objeto, o qual pode eventualmente ser indentico pelo robô. Por exemplo, para uma orientação mais precisa, os robôs geralmente contém câmeras, ligadas a computadores ou controladores. A inteligência artificial, e suas variações, possui uma importância crescente nos robôs industriais modernos.

História da robôtica industrial

George Devol recebeu as primeiras patentes sobre robótica em 1954. A primeira companhia a produzir um robô industrial foi a Unimation, fundada por George Devol e Joseph F. Engelberger em 1956, sendo baseada nas patentes originais de Devel. Os robôs da Unimation também eram chamados de "máquinas de transferência programadas", visto que sua principal função era a transferência de objetos de um ponto a outro. Elas utilizavam atuadores hidráulicos e eram programados com "conjuntos de coordenadas", podemos considerar como exemplo um robô em que os ângulos de todas as juntas são armazenados durande uma fase de aprendizagem, e então repetidos durante a operação normal. Por muito tempo o único concorrente da Unimation foi a Cincinnati Milacron, de Ohio. Isto mudou radicalmente durante os anos 70, quando um grande número de conglomerados japoneses começou a produzir robôs industriais similares. A Unimation havia obtido patentes nos Estados Unidos, porém não as obteve no Japão, que se recusou a seguir as leis de patentes internacionais, de modo que os projetos foram copiados.

Em 1969 Victor Scheinman inventou o braço de Stanford na Universidade de Stanford, um robô articulado de 6 eixos, totalmente elétrico, projetado de modo a permitir um solução utilizando a anatomia de um brao. Isto permitiu que o robô fosse capaz de seguir precisamente caminhos arbitrários no espaço e aumentou as possibidades de utilizar robôs em aplicações mais sofisticadas tais como montagem e soldagem. Scheinman em seguida projetou um segundo braço para o MIT AI Lab, chamado de "braço do MIT". Sheinman vendeu seus projetos para a Unimation, a qual o desenvolveu com o auxílio da General Motors e posteriormente o comercializou como a Máquina Programável Universal para Montagem (PUMA). Em 1973, a KUKA construiu seu primeiro robô industrial, conhecido com FAMULUS, sendo este o primeiro robô industrial articulado a possuir seis eixos controlados eletronicamente.

O interesse na robôtica industrial aumentou no final dos anos 70 e muitas companhias entraram no campo, incluindo grandes empresas como a General Eletric e a General Motors (que formaram o empreeendimento FANUC Robotics junto com a FANUC do Japão). Dentre as empresas norte-americanas temos a Automatix e a Adept Technology. No momento mais intenso do crescimento da robôtica em 1984, a Unimation foi comprada pela Westinghouse por 107 milhões de dólares. A Westinghouse vendeu a Unimation para a Staubli Faverqes SCA, da França, em 1998. A Stäubli ainda fabricava robôs articulados para a indústria em geral e aplicações de limpeza até o ano de 2004 e havia inclusive comprado a divisão de robôtica da Bosch no mesmo ano.

Eventualmente a visão limitada da indústria americana foi substituida pelos recursos financeiros e grande mercado interno usufruido pelas indústrias japonesas. Apenas um pequeno número de companhias não-japonesas foram capazes de se manter nesta área, incluindo a Adept Technology, a Stäubli-Unimation, a companhia Sueca-Suíça ABB (ASEA Brown-Boveri), a companhia italiana COMAU (pertencente ao Grupo Fiat), a construtora da Áustralia igm Robotersysteme AG e a companhia Alemã KUKA Robotics.

Desenvolvimentos recentes e futuros

Atualmente (início de 2007), a indústria de braços robóticos esta chegando a um estado de maduridade, no qual ela pode prover velocidade, precisão e facilidade de uso suficientes para a maior parte das aplicações. O controle por vídeo vem aumentando enormemente a flexibilidade das unidades robóticas. A parte que atualmente ainda apresenta pouca flexibilidade é a mão, o manipulador fixado aos robôs é comumente uma simples garra pneumática de duas posições. Isto não permite que um robô manipule facilmente diferentes componentes, em orientações diversas.

Junto com o aumento de aplicações para dispositivos programados, a calibração dos robôs está se tornando cada vez mais importante, de modo a garantir uma boa precisão no posicionamento.

Outros desenvolvimentos incluem a redução no tamanho dos braços industriais para as aplicações voltadas ao consumiudos e a utização dos robôs industriais em combinação com veículos guiados automaticamente (AGVs) mais inteligentes, de modo a tornar a cadeia de automação mais flexível.

Construtoras de robôs industriais

• ABB
• Staubli Robotics
• Adept
• Janome
• Cloos GmbH
• Comau
• DENSO Robotics
• Epson Robotics
• FANUC Robotics
• HYUNDAI Robotics
• igm Robotersysteme
• Intelligent Actuator
• Kawasaki
• KUKA
• Nashi
• Nidec Sankyo
• OTC
• Reis
• RobitExplore Brazil
• Yaskawa-Motoman
• Mom's Friendly Robot Company