(PT) Dispositivo robótico para inspeção de ambientes restritos e confinados

Author(s): FREITAS, Gustavo Medeiros; REZENDE, Adriano Martins da Costa; MIRANDA, Victor Ricardo Fernandes; CRUZ JÚNIOR, Gilmar Pereira da; SILVA, Rafael Fernandes Gonçalves da; ARAÚJO, Álvaro Rodrigues; FANY, Carolina; MARQUES, David Simon; COUTINHO, Douglas Viana; MATOS, Lucas Vinicius do Carmo; LEÃO, Lucca Garcia; AZPÚRUA, Héctor; DOMINGUES, Jacó Dias; BARROS, Luiz Guilherme Dias de; CID, André Luiz Maciel; SOUSA, Frederico Luiz Martins de; TORRES, Mário César Delunardo; COELHO, Mateus Nazário; SATHLER, Maurício Souza; ALVES, Paulo Henrique; TEOTÔNIO, Rodrigo de Oliveira; PESSIN, Gustavo.
Summary: (PT) A exploração e realização de tarefas em ambientes confinados representam riscos aos operadores envolvidos. Muitas estruturas de difícil acesso, incluindo sistemas de tubulações, galerias de drenos e barragens, moinhos e silos requerem manutenção constante, aumentando a exposição destes operadores a condições adversas. Outro exemplo são as cavernas naturais, comumente encontradas em regiões de formação de ferro e áreas de mineração, que devem ser investigadas antes de realizar qualquer atividade de exploração nas proximidades. Cavidades naturais podem apresentar vários riscos, como a presença de animais peçonhentos, gases nocivos, excrementos de morcegos e o risco de colapso estrutural. Uma possível solução consiste na utilização de um dispositivo robótico móvel capaz de investigar estes ambientes de forma remota, evitando a exposição dos operadores a riscos. Entretanto, do ponto de vista da robótica, cavernas naturais apresentam uma série de dificuldades, incluindo terrenos acidentados e escorregadios, ausência de sinal de GPS, interferências em leituras de magnetômetros, baixa luminosidade e atenuação de sinais para comunicação. As condições de operação são tão desafiadoras que o atual desafio de robótica proposto pela agência de defesa americana - DARPA SubT Challenge – consiste na utilização de robôs para a exploração de túneis, metrôs e cavernas. Nesse contexto, o Instituto Tecnológico Vale, em parceria com a Universidade Federal de Minas Gerais, vem desenvolvendo um dispositivo robótico para a inspeção de ambientes confinados. Este robô possuí um sistema intercambiável de locomoção, capaz de se adaptar a diferentes tipos de terrenos, mais um conjunto de sensores embarcados incluindo encoders, GPS, IMU, câmeras de alta resolução, sistema de iluminação e laser tridimensional para mapear o ambiente através de uma nuvem de pontos 3D coloridos. As operações de inspeção de campo já realizadas com o dispositivo ocorreram de maneira teleoperada, com o robô recebendo comandos de uma base de controle via rádio. Falhas de comunicação podem causar acidentes e danos na estrutura do robô, ou até mesmo a perda do equipamento caso esse entre em uma área que impossibilite o resgate. Uma solução para o problema seria dar autonomia ao dispositivo. As atividades de pesquisa realizadas na UFMG têm como objetivo o estudo, implementação e validação de técnicas de localização, mapeamento, planejamento de caminhos e controle de navegação. Além disso, serão desenvolvidas durante o projeto algumas funcionalidades para a operação assistida do robô, de forma a possibilitar no futuro a operação autônoma do dispositivo robótico, sem a necessidade de comunicação com uma base de controle.
Year: 2021
Pages: 132 p.
DOI: 10.29223/PROD.TEC.ITV.MI.2021.1.Freitas
Year of publication: 2021
Kind of report: Parcial/ Disponível apenas Sumário "Uso Restrito"
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