TRABALHO DE ROBOTICA_PDF

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UNIVERSIDADE PAULISTA 
 
 
ABRAÃO MOTA DAMASCENO- D107FE3 
 
 
Robôs KUKA: Identificação e modo de funcionamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus 
2020
 
A KUKA AG é uma empresa de atuação internacional com um faturamento de 
cerca de 3,5 bilhões de euros. Diariamente cerca de 14.200 KUKAnos se empenham na 
sede de Augsburg e no mundo todo para garantir a nossa continuidade como um dos 
fornecedores líder mundial de soluções de automação inteligentes. Os nossos clientes 
internacionais vêm, dentre outras, da indústria automotiva e da indústria geral. Na 
KUKA eles recebem tudo de uma só fonte: desde componentes individuais até sistemas 
totalmente automatizados. 
A história da KUKA inicia em 1898 com Johann Josef Keller e Jakob Knappich 
em Augsburg. Desde então a empresa é sinônimo de ideias e inovações alemãs. Hoje a 
KUKA é um dos fornecedores líderes de soluções inteligentes de automação 
inteligentes. 
1973: Famulus, o pioneiro da robótica, a KUKA escreve a sua história como pioneira da 
robótica através do primeiro robô industrial do mundo com seis eixos movido por motor 
elétrico. KUKA é a primeira fabricante de robô a arriscar a mudança de paradigma com 
a unidade de comando do robô baseada em PC. Robôs são fornecidos para a fábrica 
Audi de Changchung. A KUKA é uma das primeiras empresas de atuação mundial 
que exporta robôs para a China. 
Nos anos seguintes, a KUKA abre várias filiais e unidades de produção próprias na 
China. 
O software da KUKA é o sistema operacional, e com isso, a peça chave de toda a 
manipulação. No mesmo estão guardadas todas as funções principais que são 
necessárias para o funcionamento do sistema robótico. 
Os robôs são equipados com um painel de controle integrado com 6D mouse e 
uma resolução de tela de 640 x 480 pixels, o que se move com o manipulador, as 
posições são guardados (TouchUp) ou módulos, funções, listas de dados entre outros, 
que podem ser criadas e transformadas. Para que procedimentos de movimentação dos 
eixos possam ser efetuados é necessário utilizar o interruptor afirmativo que se encontra 
na parte traseira do painel de controle (KUKA ControlPanel [KCP]). (Atualmente 
apenas função de segurança). A conexão com o controlador VGA é uma interface e 
um barramento CAN. 
No gabinete de controle encontra-se um computador industrial, que por meio de um 
cartão com o MFC, comunica com o sistema robótico. Sinais de controle entre o 
manipulador e controle são fornecidos pelo EED chamado RDW ligação. O cartão EED 
está no gabinete de controle, enquanto que o cartão RDW encontra-se no robô. 
Os comandos do antigo modelo, tipo KRC1 eram fornecidos com o Windows 95, que 
decorreu um software baseado em VxWorks. Os periféricos incluindo um CD-ROM, 
uma unidade de disquetes, e uma interface opcional para Ethernet, Profibus, Interbus, 
DeviceNet, ou ASI. 
Os controles do modelo atual, o tipo KRC2, controle universal para todos os robôs da 
KUKA, são oferecidos hoje com o Windows XP, incluindo um CD-ROM, portas USB, 
uma porta Ethernet opcional e interfaces para Profibus, Interbus, DeviceNet ou Profinet. 
A cor com a qual a maioria dos robôs são oferecidos são laranja (RAL 2003) - preto 
 
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Resolu%C3%A7%C3%A3o_de_tela&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Controlador_VGA&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Barramento_CAN&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Computador_industrial&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/Windows_95
https://pt.wikipedia.org/wiki/Windows_XP
https://pt.wikipedia.org/wiki/Profibus
https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Interbus&action=edit&redlink=1
https://pt.wikipedia.org/wiki/DeviceNet
https://pt.wikipedia.org/wiki/Profinet
https://pt.wikipedia.org/wiki/RAL
 
O que um robô? 
O conceito de robô vem da palavra vem da palavra eslava robota, o que significa 
trabalho duro. 
A definição oficial para um robô industrial e: Um robô e um instrumento de 
manipulação controlada por programa e programável livremente. 
 
O que é um manipulador? 
O manipulador é o próprio mecanismo do robô. Ele consiste em uma quanti- 
dade de partes móveis, ligadas umas às outras (eixos). Também se diz de uma 
cadeia cinemática. 
 
FIGURA 1- MANIPULADOR 
FONTE: KUKA Roboter GmbH 
 
1. Manipulador (mecanismo do robô) 
2. Início da cadeia cinemática: Pé do robô (ROBROOT) 
3. Extremidade livre da cadeia cinemática: Flange (FLANGE) 
 
 
FIGURA 2- PARTES DO ROBO 
FONTE: KUKA Roboter GmbH 
 
 
1. Estrutura d e b ase 
2. Carrossel 
3. Sistema de compensação de peso 
4. Balancim 
5. Braço 
6. Manual 
 
Os componentes de um mecanismo de robô consiste preponderantemente em 
alumínio e aço fundido. Em casos individuais, também são utilizados com- ponentes de 
fibra de carbono. 
Os eixos individuais são numerados de baixo (pé do robô) para cima (flange do 
robô). 
 
 
 
GRAUS DE LIBERDADE 
 
Robôs possui normalmente 5 ou 6 graus de liberdade, os 3 primeiros permitem o 
posicionamento da mão no espaço e a parte que a executa é comumente 
chamada de braço, os seguintes permitem sua orientação espacial. O subsistema 
cinemático pode ser subdividido segundo essas funções. Para o braço existe uma 
variedade de configurações já construídas, mas sempre sendo uma combinação 
das estruturas básicas associadas aos sistemas de coordenadas cartesiano, 
cilíndrico, polar e de revolução. 
 
 
 Número de eixos: 4 (SCARA e robô de paralelogramo), 6 (robô padrão de 
braços dobráveis verticalmente), Alcance: de 0,35 m (KR 5 scara) a 3,9 m (KR 120 
R3900 ultra K), Peso próprio: de 20 kg a 4700 kg 
As áreas dos eixos básicos A1 até A3 e do eixo da mão A5 do robô são limi- 
tadas por batentes de fim-de-curso mecânicos com amortecedor. 
 
MOVIMENTO DOS EIXOS DO ROBÔ 
Cada eixo individualmente na direção positiva e negativa, para isto são 
utilizadas as teclas de deslocamento ou o Space Mouse do kuka smartpad, a velocidade 
pode ser modificada (Hand-Override: HOV) O deslocamento manual somente é 
possível no modo de operação T1, A tecla de habilitação deve ser pressionada. 
Atraves da ativação da tecla de habilitação são ativados os acinamentos, 
assim que uma tecla e deslocada ou space mouse seja ativado, a regulagem do robo 
começa e o movimento desejado e executado. 
FIGURA 3- TIPOS DE MOVIMENTOS 
FONTE: KUKA Roboter GmbH 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDADES DE COMANDO DO ROBO 
O mecanismo do robo e movido pelos servos motores, que são regulados pela 
unidade de comando VKRC4 Pela presença de um módulo de gerenciamento do 
sistema, cuja função é gerenciar os processos em execução, coordenando e 
concatenando a troca de informações entre os diversos módulos do sistema, serão 
providos os meios para o desenvolvimento de interfaces entre os módulos e a 
possibilidade de expansão do sistema. 
 
FIGURA 4- KRC4 
FONTE: KUKA Roboter GmbH 
 
LINGUGEM DO PROGRAMA 
E uma linguagem de programação funcional, não restrita desenvolvida por 
David Turner, usando alguns conceitos das linguagens de programação anteriores como 
SASL e KRC, utilizando alguns conceitos de ML e Hope. Comercializada pela 
Research Software Ltda. da Inglaterra, da qual a palavra "Miranda" é uma marca 
registrada, ela foi a primeira linguagem puramente funcional, a ser utilizada como 
ferramenta comercial, e não para fins acadêmicos. 
A solução para a maioria dos problemas é mais simples e sucinta em Miranda do 
que na maior parte das linguagens de programação, exceto a APL, e algumas outras 
linguagens funcionais, relatam seus usuários, que lhes permite produzir programas mais 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Programa%C3%A7%C3%A3o_funcional
https://pt.wikipedia.org/wiki/APL
 
confiáveis em menos tempo do que com o desenvolvimento da programação imperativa, 
linguagens que eles tinham anteriormente utilizado.Foi lançado em 1985, como um rápido interpretador em C para sistema 
operacional Unix-flavour, com subsequente liberação, em 1987 e 1989. Mais tarde a 
linguagem de programação Haskell é semelhante a muitos formatos de Miranda 
 
FIGURA-5 PROGRAMAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: KUKA Roboter GmbH 
 
SENSORES 
 
Efetor robótico ou dispositivo que pode detectar uma colisão antes ou durante 
uma colisão do robô e de sua ferramenta. Também conhecido como "Protetor", o Sensor 
de Colisão envia um sinal de volta ao controlador do robô antes ou durante uma colisão 
para fazer com que o robô evite ou interrompa o movimento de colisão. Dispositivos de 
proteção de colisão são Sensores de Colisão que detectam o choque durante a colisão. 
Um Sensor de Colisão é também conhecido como uma junta de segurança de 
robô, dispositivo de proteção de sobrecarga de robô, dispositivo de proteção de colisão, 
quickstop (marca registrada da Applied Robotics), montagem de segurança do robô, 
embreagem robótica ou protetor de colisão robótico. 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/C
https://pt.wikipedia.org/wiki/Unix
https://pt.wikipedia.org/wiki/Haskell_(linguagem_de_programa%C3%A7%C3%A3o)
 
ATUADORES 
Os servomotores são equipamentos eletromecânicos industriais aplicados em 
linhas de produção. Eles exigem alta performance e produtividade, justamente por 
serem responsáveis pela precisão e pelo movimento de máquinas, robôs e equipamentos 
especiais. Em contrapartida, seus cuidados para manutenção devem ser bastante 
rigorosos. Quando os servomotores são usados de forma correta, eles podem trabalhar 
até mais de 10 anos sem manutenção. 
Os Servo motores não pertencerem à uma classe específica de motores, ou seja, eles 
podem ser tanto motores CA quanto motores CC. Os servos são atuadores projetados para 
aplicações onde é necessário fazer o controle de movimento com posicionamento de alta 
precisão, reversão rápida e de alto desempenho. Eles são amplamente usados em robótica, 
sistemas automatizados, máquinas CNC e em outras diversas aplicações. 
Os servos apresentam várias diferenças em relação aos demais tipos de motores! Dentre 
estas diferenças, a principal é que os servos têm incorporado neles um encoder e um 
controlador. Este encoder é na verdade um sensor de velocidade que possui a função de 
fornecer a velocidade e posicionamento do motor. 
Para controlar a velocidade e a posição final do motor, o Servo trabalha com 
servomecanismo que usa feedback (realimentação) de posição. De forma básica, um 
Servo motor combina internamente um motor com circuito de realimentação, um 
controlador e outros circuitos complementares. 
FIGURA 6- SERVO MOTOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: KUKA Roboter GmbH 
https://www.mundodaeletrica.com.br/tipos-de-motores-eletricos-quais-sao/