Desenvolvimento de AGV tipo paleteira com sistema de registro de trajetórias por repetição de movimentos com autonomia de operação e sustentabilidade energética

• Processo: 15/23158-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2016
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Jeferson Preti
• Beneficiário: Jeferson Preti
• Empresa: Citi Industrial Systems Eireli - EPP
• Vinculado ao auxílio: 15/08458-1 - Desenvolvimento de AGV tipo paleteira com sistema de registro de trajetórias por repetição de movimentos com autonomia de operação e sustentabilidade energética, AP.PIPE
• Assunto(s): Engenharia elétrica Ciência da computação Veículos autônomos Armazenamento de energia Capacitores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Automated Guided Vehicle | Bateria recarregável com carga rápida e cadenciada | Determinação de posição por sistema de visão | Plaeteira | Regeneração de energia | Sistema de trajetória por repetição | supercapacitores | Engenharia Elétrica e Ciências da Computação

Resumo

Justificativa. Os equipamentos denominados AGV (Automated Guided Vehicle) estão presentes em processos industriais, bem como em procedimentos logísticos. A principal diferença está no tipo de equipamento usado em cada aplicação e a função exercida pelo mesmo. O uso de paleteiras no processo fabril pode trazer inúmeras vantagens: eliminação de esteiras transportadoras de pallets, redução de espaço físico dedicado para o transporte, redução de custo na organização final de linha de produção, entre outras. Em comparação aos métodos convencionais com pilotagem humana destacam-se vantagens: precisão e segurança nos processos, eliminação de lesões por esforços repetitivos e redução de custos e aumento da eficácia de operação em relação aos processos convencionais de transporte indústria. Em contrapartida, como qualquer equipamento elétrico necessita de uma fonte de energia para realizar sua operação e dependem da autonomia de baterias e, dificilmente estes equipamentos estão focados em sustentabilidade energética. No Brasil, os AGVs possuem preços elevados, pois poucas empresas o fabricam de forma seriada fazendo-se necessário investir em projetos especiais ou opções importadas, geralmente acarretando também na complexidade do uso. A Citisystems tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica de elaborar um AGV elétrico, tipo paleteira, de baixo custo, que dispense softwares de navegação externo e apresente autonomia de operação e sustentabilidade energética proporcionada por uma bateria recarregada a partir de um sistema de regeneração de energia cinética de outros equipamentos do processo fabril que utilizem conversores de frequência para controle de motores elétricos e durante a frenagem destes movimentos proporcionem a retirada de energia cinética do sistema. A inovação proposta aponta para dois grandes desafios técnico científicos: a forma de orientação do AGV tipo paleteira sem contemplar sistema de navegação externo, tornando o manuseio simplificado e, a forma de armazenar a energia regenerada e enviar para a bateria da paleteira por meio de cargas rápidas e cadenciadas, mesmo com o equipamento em operação, proporcionando autonomia e sustentabilidade na operação. A metodologia proposta pretende, primeiramente identificar e implementar o método mais adequado a ser implementado como sistema de orientação do AGV, utilizando como características do sistema: baixo custo de aquisição e manutenção e facilidade de utilização e instalação. As técnicas que envolvam sistemas de visão serão o foco desta parte do trabalho, de modo a adequá-las para que possam ser utilizados em um sistema de aprendizado de trajetórias por repetição de movimento. Este estudo será realizado na prática a partir do desenvolvimento de um pequeno aparato laboratorial capaz de realizar testes e aprender o trajeto desejado. Para o aproveitamento de energia de equipamentos do processo e consequente carregamento da bateria do AGV, a metodologia proposta prevê o estudo de técnicas de armazenamento temporário, com supercapacitores, e controle de fluxo de corrente elétrica para transferência da energia armazenada no supercapacitor, para a bateria do AGV, de forma segura e aceitável para os padrões de carregamento da bateria adotada. Será desenvolvido uma pequena estação de armazenamento temporário de energia, que também será o ponto de abastecimento do AGV a ser abastecido em momentos de ociosidade de trabalho. Os principais resultados esperados da pesquisa indicarão as possibilidades do uso de sistemas de aprendizado por repetição, com o uso de sistema de visão acoplado ao AGV para garantir a operação e orientação do equipamento, bem como a concepção física do sistema controlador e o desenvolvimento de software para o mesmo, que possibilitem a troca de carga de forma rápida e cadenciada entre supercapacitores a serem empregados no AGV e no sistema de regeneração de energia. (AU)