Grandes projetos de construção de madeira com engenharia em massa exigem a colocação de centenas de milhares de acessórios de parafuso. Uma nova colaboração vê um robô fazer o trabalho duro.
No campus da Universidade de Murdoch em Perth, um novo edifício de madeira de engenharia em massa (MET) está sendo erguido. O projeto será o maior edifício MET da Austrália Ocidental , mas não é isso que atraiu a atenção para o canteiro de obras um dia em maio passado.
A razão para as câmeras de notícias de televisão, as cuidadosas precauções de segurança, os trabalhadores interessados debatendo se poderiam trabalhar mais rápido do que o novo contratado, data de uma conversa que Pratik Shrestha CPEng, o engenheiro estrutural da Aurecon que lidera o projeto, teve alguns anos antes.
“Estávamos jogando ideias aleatórias e dissemos: ‘Não seria legal se houvesse robôs no local?’”, lembra Shrestha.
Foi uma “ideia de céu azul”, ele admite, mas que a Aurecon queria ver se poderia se tornar realidade.
“Uma das coisas que fazemos na Aurecon é que temos um relacionamento muito bom com outras universidades”, conta Shrestha ao create . “Então dissemos, bem, vamos fazer um exercício de matchmaking para trazer a Universidade de Tecnologia de Sydney [UTS] – que são líderes mundiais em robótica – fazer parceria com a Universidade de Murdoch e nós mesmos, e vamos… ver onde isso vai dar.”
O resultado final foi o teste de um robô projetado sob medida, construído para fornecer parafusos de fixação no canteiro de obras.
Todo o prédio da Universidade de Murdoch exigiria de 200.000 a 300.000 parafusos, mas neste dia, o robô foi encarregado de afixar 50 a 100 deles como uma demonstração de que poderia fazer o trabalho.
“Tudo correu muito bem”, diz Shrestha. “Fizemos testes suficientes em um ambiente de laboratório que, quando chegamos ao local, não houve falhas.”
A tarefa é ideal para robôs: os parafusos são pesados e numerosos, e inseri-los é repetitivo.
“Os parafusos que estamos instalando não são apenas os parafusos Bunnings que você recebe para o deck da sua casa”, esclarece Shrestha. “São parafusos de 300 a 400 mm de comprimento; eles são tão longos quanto a ponta do dedo até o cotovelo.” O fato de o projeto da Universidade de Murdoch usar o MET o tornou ideal para desenvolver um robô que pudesse assumir parte do trabalho. Shrestha compara o MET a um “conjunto gigante da Ikea”.
“É altamente pré- fabricado e essencialmente vem em uma caixa plana; podemos usar a robótica em algum lugar para poder construí-lo?” ele diz.
“Então trabalhamos com a UTS para desenvolver essa ideia. O próprio desenvolvimento do especialista em robótica, isso era tudo UTS, mas estávamos altamente envolvidos em conceituar o robô em termos do que ele tinha que fazer, como ele tinha que funcionar.” “São parafusos de 300 a 400 mm de comprimento; eles são tão longos quanto a ponta do dedo até o cotovelo.”Pratik Shrestha CPEng
Um desafio que a equipe descobriu foi que os robôs não corrigem instintivamente forças inesperadas que os desequilibram da maneira que um humano faria.
“Os robôs realmente não têm esse tipo de habilidade giroscópica para se equilibrar, então um dos maiores desafios era que, se o parafuso estivesse ligeiramente em ângulo, ele continuaria em ângulo”, diz Shrestha. “O outro problema que tivemos foi com o torque. Com qualquer construção de madeira, à medida que você perfura, você precisa variar o torque… porque a madeira tem densidade variável. Pode ter nós na madeira. Então, um robô, se você apenas ajustá-lo para um único torque, descobrimos que os parafusos continuavam cedendo fora de posição.”
Os engenheiros também precisavam garantir que o robô pudesse navegar com segurança pelo canteiro de obras, o que envolvia o uso de lidar e modelagem de informações de construção (BIM) , além de precauções como acionamento manual e função de parada automática.
“Usamos nosso modelo BIM para alimentar o robô para criar um gêmeo digital. Então o robô, quando chegou ao local, carregou o modelo BIM e sabia onde estava no espaço, e então usou as colunas – as colunas físicas – para triangular sua localização”, diz Shrestha.
“O robô então navega automaticamente para onde precisa ir e começa a perfurar as fixações dos parafusos com precisão inferior a 5 mm.”
Garantir que a função de navegação funcionasse envolvia pensar nos aspectos práticos de trabalhar em um canteiro de obras real, em vez de em um ambiente de laboratório controlado. “Um canteiro de obras nunca é estático”, diz Shrestha.
“Há pessoas, há plataformas móveis, há alta visibilidade que está refletindo de volta no robô. Portanto, obter um sistema de navegação robusto o suficiente foi um dos maiores desafios desde o início e, com o UTS, fizemos muitas simulações virtuais usando o gêmeo digital para poder dizer, tudo bem, podemos confiar totalmente no sistema de navegação.”
Fonte: Create Digital