Braço robótico

Braços robóticos industriais: Mudando o modo como o trabalho é executado

Ao melhorar braços robóticos com as mais recentes tecnologias de visão de máquina e de rede, as empresas de todos os setores podem alcançar novos níveis de produtividade, velocidade e precisão a um custo acessível.

Pontos importantes sobre braços robóticos industriais:

  • Os braços robóticos industriais estão ajudando as empresas a atingir novos níveis de produtividade por meio de velocidade, eficiência e precisão aprimoradas em uma variedade de aplicações.

  • As tecnologias de visão de máquina e de rede permitem que braços robóticos vejam, analisem e entendam seus ambientes. Essa inteligência permite que esses braços executem tarefas com flexibilidade, precisão e velocidade, enquanto aumentam a qualidade e a segurança da fábrica/depósito.

  • Os braços robóticos equipados com tecnologias de monitoramento remoto e análise na borda podem fornecer às empresas percepções acionáveis sobre a integridade dos equipamentos do robô e desempenho em tempo real, e permitir a manutenção preditiva, que pode aumentar o tempo de atividade e reduzir os custos de manutenção.

  • Os braços robóticos aprimorados com tecnologias Intel® habilitam vários casos de uso e aplicações em todas os setores, incluindo soldagem e pintura em tempo real com inspeção em linha, manipulação de materiais e manuseio de objetos.

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O que é um braço robótico industrial?

Desde fabricação até o setor automotivo e a agricultura, os braços robóticos industriais são um dos tipos mais comuns de robôs em uso atualmente.

Os braços robóticos, também conhecidos como braços robóticos articulados, são rápidos, confiáveis e precisos, e podem ser programados para executar um número infinito de tarefas em diversos ambientes. Eles são usados em fábricas para automatizar a execução de tarefas repetitivas, como aplicar tinta em equipamentos ou peças; em depósitos para pegar, selecionar ou classificar mercadorias de correias de distribuição para atender aos pedidos dos consumidores; ou ainda em uma fazenda, para pegar e arrumar frutos maduros em bandejas de armazenamento. E conforme as tecnologias robóticas se desenvolvem e os ambientes industriais se tornam mais conectados, os recursos dos braços robóticos ampliam-se para permitir novos casos de uso e modelos de operação empresarial.

No passado, um braço robótico necessitava de ensino para executar tarefas estritamente definidas, como pegar um único tipo de objeto de um local exato com uma orientação específica. Os robôs não eram capazes de identificar um tipo específico de objeto entre muitos, determinar a localização de um objeto com alguma tolerância (área em vez de posição exata) ou ajustar a forma de segurar com base na orientação do objeto.

Hoje, graças a dispositivos como câmeras de profundidade de alta resolução Intel® RealSense™, CPUs e GPUs potentes e tecnologias de IA, como Distribuição Intel® do kit de ferramentas OpenVINO™, os braços robóticos são reforçados com a detecção e a inteligência para executar novas tarefas. Esses robôs inteligentes e de visão aprimorada podem detectar objetos à sua volta, reconhecê-los por tipos e manipulá-los de acordo. Esses recursos permitem que os robôs operem de forma mais precisa e mais consistente, e com mais segurança e rapidez do que antes. Eles também ampliam a gama de tarefas que os robôs podem realizar.

Com esses avanços em visão de máquina, tecnologias de inteligência artificial e de rede, os braços robóticos agora podem ver, analisar e reagir a seus ambientes, transmitindo de volta dados e percepções valiosos para sistemas e gerenciamento de instalações e empresas. Uma área que se beneficia dessa transformação é a manutenção de equipamentos (robô incluído). O robô pode computar dados na borda ou transmiti-los para um servidor ou para a nuvem para monitoramento remoto. Este processo permite a manutenção preditiva, que ajuda a reduzir os custos de manutenção, melhorando o tempo de atividade da máquina.

Os benefícios dos braços robóticos industriais

As empresas podem perceber vários benefícios dos braços robóticos industriais:

  • Segurança aprimorada. Os braços robóticos ajudam a manter os trabalhadores seguros ao operarem em ambientes que são perigosos e executarem tarefas que apresentam alto risco de lesão aos seres humanos.
  • Eficiência e produtividade aprimoradas. Os braços robóticos podem operar 24 horas por dia, sete dias por semana sem cansar, permitindo que as empresas mantenham a produção, as inspeções ou outras tarefas contínuas para aumentar a produção.
  • Precisão aprimorada. Por sua própria natureza, os braços robóticos executam de forma mais consistente e precisa do que os seres humanos as tarefas que exigem extrema precisão ou consistência.
  • Maior flexibilidade. À medida que as prioridades de negócios mudam, os braços robóticos podem ser facilmente reaproveitados para novas atividades ou montados em diferentes plataformas, como robôs móveis autônomos (AMRs), uma plataforma de linha de montagem estacionária, parede ou prateleira, conforme necessário.

Componentes do braço robótico industrial

Os braços robóticos, nomeados de forma apropriada, porque se parecem com um braço humano, são normalmente montados em uma base.

O braço contém várias articulações que atuam como eixos que habilitam um grau de movimento. Quanto maior o número de articulações rotativas de um braço robótico, mais liberdade de movimento ele terá. A maioria dos braços robóticos industriais usa quatro a seis articulações, que fornecem o mesmo número de eixos de rotação para movimento.

Além de articulações giratórias, os componentes do braço robótico incluem o controlador do robô, uma ferramenta de ponta do braço, atuadores, sensores, sistemas de visão, sistemas de energia e componentes de software.

Veja com mais detalhes um braço robótico no gráfico abaixo:

Aplicações do braço robótico

Uma das principais vantagens dos braços robóticos industriais é sua versatilidade para suporte a várias aplicações — dos trabalhos mais simples aos mais complexos nos ambientes mais seguros ou mais inóspitos. A automação desses tipos de tarefas não apenas retira os trabalhadores humanos de situações potencialmente perigosas, mas também permite que esses trabalhadores assumam tarefas de mais alto valor, como a interface com os clientes.

Aqui estão algumas das maneiras mais comuns que os fabricantes estão usando braços robóticos hoje:

Paletização

Os braços robóticos podem ser usados para automatizar o processo de colocação de mercadorias ou produtos em paletes. Ao automatizar o processo, a paletização se torna mais precisa, econômica e previsível. O uso de braços robóticos também libera os trabalhadores humanos de executar tarefas que apresentam risco de lesão corporal.

Manuseio de materiais

Os braços robóticos de manuseio de materiais podem ajudar a criar um depósito seguro e eficiente ao garantir que produtos e materiais sejam armazenados adequadamente, sejam fáceis de encontrar ou transportar corretamente. A automação desses processos pode ajudar a acelerar a entrega de produtos para os clientes, prevenir acidentes de trabalho e melhorar a eficiência de uma instalação.

Soldagem

A soldagem é uma tarefa que pode ser executada por robôs em ambientes industriais avançados, como a fabricação automotiva. Devido ao seu impacto crucial na qualidade do produto, a soldagem é excelente candidata à robótica avançada com aumento de visão e IA para inspeção de qualidade em linha.

Inspeção

A inspeção de qualidade é geralmente realizada no final de uma linha de produção, o que atrasa a detecção de problemas de qualidade de produção. Ao aprimorar robôs com sistemas de inteligência artificial e visão, as empresas podem beneficiar-se da inspeção em tempo real, que ajuda a reduzir os resíduos e o tempo de inatividade.

Pegar e posicionar

Os robôs para pegar e posicionar (pick and place) são normalmente usados na fabricação e logística modernas. Eles são equipados com sistemas avançados de visão de máquina para identificar um objeto, pegá-lo e movê-lo de um local para outro — rápida e eficientemente — para aumentar a velocidade da produção e a distribuição de mercadorias.

Uma das principais vantagens dos braços robóticos industriais é sua versatilidade para suporte a várias aplicações — dos trabalhos mais simples aos mais complexos nos ambientes mais seguros ou mais inóspitos.

Histórias dos clientes

As empresas de diversos setores da indústria estão usando tecnologias, soluções e parceiros da Intel® para sua implantação de braço robótico inteligente.

Por exemplo, a fabricante de automóveis Audi fez parceria com a Intel e a Nebbiolo Technologies para impulsionar as inspeções de solda e aprimorar os processos de controle de qualidade críticos em suas fábricas usando braços robóticos habilitados pela Intel, aprendizado de máquina e análise preditiva.1

A RightHand Robotics também trabalhou com a Intel para revolucionar o atendimento a depósito automatizado com sua plataforma RightPick2 impulsionada por software e habilitada por hardware. Orientado por câmeras Intel® RealSense™, o RightPick2 utiliza tecnologia de visão computacional para fornecer uma solução completa que pode lidar de forma automática com qualquer item — pegando e posicionando milhares de SKUs em alta velocidade com alta confiabilidade.

Construindo braços robóticos industriais com tecnologias Intel®

Desde CPUs e GPUs com aceleração de inferência de inteligência artificial integrada até algoritmos gratuitos, middleware e implementações de referência, a Intel tem o hardware, o software e as soluções prontas para execução de que você precisa para desenvolver e implantar braços robóticos industriais.

Os processadores Intel® para Internet das coisas e usos embarcados fornecem recursos de computação robustos necessários para a operação automatizada.

Os produtos Intel® RealSense™ oferecem aos braços robóticos a capacidade de perceber seus ambientes e entender os objetos. Uma gama robusta de câmeras de profundidade habilita o mapeamento de profundidade, que é essencial para garantir que os braços robóticos possam trabalhar em vários ambientes e diferentes condições.

E a Distribuição Intel® do kit de ferramentas OpenVINO™ permite que os desenvolvedores otimizem, ajustem e executem inferência de inteligência artificial abrangente usando um otimizador de modelo incluído e ferramentas de execução e desenvolvimento, facilitando um processo de desenvolvimento mais suave e habilitando um modelo desenvolva uma vez, implante em qualquer lugar.

Tecnologias e soluções Intel® para a borda

O portfólio de soluções da Intel e o ecossistema do setor podem ajudá-lo a arquitetar e implantar soluções de borda.

O Intel® Edge Software Hub oferece software pré-validado para aprender, desenvolver e testar suas soluções para a borda.

Intel® Edge Insights for Industrial vem como um projeto de referência de software pré-validado, pronto para implantação para ingestão de dados de série de vídeo e tempo. Inclui análise de IA e pode publicar em aplicativos locais ou na nuvem. E como ele é construído com o Docker, é simples de modificar e personalizar para aplicativos.

Intel® Edge Controls for Industrial é uma plataforma de referência definida por software gratuita para controles industriais. Ela combina computação determinística em tempo real e segurança funcional, além de conectividade industrial baseada em padrões com gerenciamento semelhante a TI.

Intel® Vision Products para soluções de visão computacional oferecem uma opção robusta de CPUs de uso geral e aceleradores com finalidade específica para implantar a visão na borda.

Intel® machine Vision for Industry 4.0 reúne hardware, software e soluções prontas para uso para impulsionar a visão de máquina, fabricação inteligente e sistemas de controle industriais críticos para soluções de robótica, automação industrial, manutenção preditiva, inspeção de visão automatizada para detecção de defeitos e muito mais.

A Intel leva os braços robóticos para o próximo nível

As empresas de todos os setores estão sendo pressionadas para atingir novos níveis de produtividade e eficiência, enquanto aprimoram a segurança do local de trabalho. Ao trabalhar com a Intel, as empresas podem aprimorar drasticamente seus braços robóticos com tecnologias de detecção avançada, inteligência artificial, visão de máquina e de computação e rede de borda, não apenas para atender aos novos requisitos de produtividade e desempenho, mas também dar-lhes vantagem competitiva em um mundo em permanente mudança.

Um braço robótico industrial, também conhecido como robô articulado, é um tipo de máquina que se assemelha a um braço humano. Pode apresentar entre dois e 10 articulações rotativas que atuam como pontos axiais e habilitam o movimento. Cada articulação ou eixo adicional permite um maior grau de movimento. A extremidade de um braço robótico é frequentemente equipada com um manipulador, muitas vezes chamado de pinça, que permite que ele execute uma tarefa específica.

Os braços robóticos são utilizados em diversos setores, incluindo fabricação, pecuária e agricultura, saúde, logística, varejo e hospitalidade.

Os braços robóticos têm um alto grau de movimento e são adequados para serem usados em soldagem de arco, manipulação de materiais, manutenção de máquinas e embalagens. Também são usados com frequência para paletização e aplicações de coleta e colocação nos segmentos de fabricação e logística.