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Atuador pneumático para inspeção de tubos
Ana Lara Kuhn, Cristiano Kulman, Guilherme Weizenmann, Alexandre Bittencourt de Sá

Última alteração: 03-11-2021

Resumo


A inspeção de tubulações industriais é extremamente importante para prevenção de acidentes e realização de manutenções. Apesar de ser essencial, esse tipo de inspeção é complexa de ser realizada, devido a dificuldade de transportar ferramentas capazes de realizar a vistoria em ambientes de difícil acesso. O objetivo do trabalho é desenvolver o protótipo de um atuador pneumático, também chamado de robô vegetativo,  constituído de material plástico e que usa ar comprimido para transportar ferramentas e ter controle direcional para inspeção de tubulações. Esse atuador cresce em uma das extremidades de dentro para fora, de modo que se desenrole e permitindo que guie e transporte uma câmera conectada a um dispositivo para que as imagens sejam transmitidas em tempo real, via wi-fi. Para o desenvolvimento deste protótipo foram utilizados métodos de gerenciamento de projetos. Dentro da metodologia de desenvolvimento foram utilizadas as ferramentas de projeto informacional e projeto conceitual. No projeto conceitual foi definida a matriz morfológica do produto. Nessa matriz foram definidas as funções necessárias ao robô. A partir das funções determinadas, é possível levantar ideias de soluções para as mesmas.  Consequentemente, foi desenvolvido um quadro onde tem-se uma coluna de funções e nas linhas são colocadas as soluções. Em nosso desenvolvimento, em um primeiro momento, não foram definidas limitações às soluções propostas, para não restringir o processo criativo. Posteriormente, as soluções estipuladas foram analisadas e, assim, foram selecionadas as possíveis de serem testadas em laboratório. Nos testes realizados para cada um dos conjuntos de soluções foram sendo observados os pontos positivos e negativos de cada artifício, para que no final fossem escolhidas as soluções que melhor atendessem às necessidades do protótipo. Após a aplicação prática do quadro de funções x soluções foi possível verificar a funcionalidade do projeto. Dentre os resultados observou-se que o material plástico deve ter ductibilidade adequada para não promover um rompimento precoce do tubo plástico e nem deformar-se plasticamente. Além disso, verificou-se que o bom funcionamento do controle direcional é diretamente influenciado pelas características do material do tubo, pela pressão do ar e também pelos acessórios empregados internamente no atuador. Sendo assim, o atuador vegetativo mostrou-se funcional e com grande gama de possíveis aplicações, apesar de algumas complexibilidades de construção que são válidas de melhorias.

Palavras-chave


Atuador pneumático; Robô com crescimento vegetativo; Inspeção de tubulações;

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