Projeto de uma garra robótica de rigidez variável adaptável a um manipulador KUKA - KR3

Abstract

Atualmente os sistemas robotizados estão cada vez mais fazendo parte do nosso cotidiano, podendo serem encontrados em ambientes industriais, comerciais, hospitalares e domésticos. Em geral, a inclusão da robótica traz mais agilidade e eficiência nas atividades que costumeiramente são realizadas por seres humanos, otimizando resultados e, inclusive, minimizando ou até eliminando fatores de riscos que estão atrelados à algumas destas atividades. Nesse sentido destacam-se as garras robóticas, que são equipamentos definidos como uma extensão que permite que os robôs peguem e segurem objetos, facilitando desde as atividades mais simples até as mais complexas e fazendo com que possuam uma grande relevância na automação moderna. Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de uma garra robótica de rigidez variável adaptável a partir da metodologia de mecanismos criada por Murai. Para tanto, com o intuito de possibilitar o desenvolvimento do projeto de forma clara, tendo em vista que no estado da arte pouco é discutido sobre mecanismos de garras robóticas capazes de serem adaptadas a um outro mecanismo, foram descritos os passos para o desenvolvimento da metodologia, considerando o levantamento do estado da arte, os requisitos estruturais e de projeto, sínteses do número, tipo e estrutural, prototipagem e documentação. Ao final, a metodologia proposta foi validada, mediante testes desenvolvidos em um manipulador KUKA KR3, tendo-se como destaque conclusivo que a garra desenvolvida consegue executar as tarefas previstas no projeto, mantendo os objetos presos entre as falanges e resultando na eficácia do projeto proposto.

Currently, robotic systems are increasingly becoming part of our daily lives, being found in industrial, commercial, healthcare, and domestic environments. In general, the integration of robotics brings greater agility and efficiency to activities that are commonly performed by humans, optimizing results and even minimizing or eliminating risk factors associated with some of these activities. In this context, robotic grippers stand out as devices defined as an extension that allows robots to grasp and hold objects, facilitating both simple and complex tasks and playing a significant role in modern automation. This work proposes the development of a variable stiffness robotic gripper adaptable through the mechanism methodology created by Murai. In order to enable the clear development of the project, considering that there is limited discussion in the state of the art regarding robotic gripper mechanisms capable of being adapted to another mechanism, the steps for the methodology development were described, including a survey of the state of the art, structural and design requirements, synthesis of the number, type, and structure, prototyping, and documentation. Finally, the proposed methodology was validated through tests conducted on a KUKA KR3 manipulator, with the conclusive highlight that the developed gripper is able to perform the intended tasks in the project, securely holding objects between the phalanges and resulting in the effectiveness of the proposed design.