Electrical Engineering Principles
Design Principles and Calculations for Safe and Efficient Collaborative Robots
Table of Contents
Robôs colaborativos, ou cobots, são projetados para trabalhar ao lado de humanos de forma segura e eficiente. Princípios e cálculos adequados são essenciais para garantir seu funcionamento seguro e desempenho ideal em vários ambientes industriais.
Princípios-chave de desenho
A segurança é a principal preocupação no design de cobots, que envolve a incorporação de sensores, recursos de parada de emergência e materiais compatíveis. Além disso, considerações ergonômicas ajudam a garantir que os robôs possam realizar tarefas sem causar lesões ou fadiga aos trabalhadores humanos.
A eficiência requer controle preciso de movimento e gerenciamento de energia. A concepção para o consumo mínimo de energia e operação suave reduz os custos operacionais e aumenta a produtividade.
Cálculos para a Segurança
Os cálculos envolvem a determinação da força máxima admissível e da velocidade para evitar lesões. O limite de força de segurança é frequentemente baseado em níveis de tolerância humana, geralmente em torno de 150 N para contato com as mãos.
Limites de velocidade são definidos para garantir que o movimento do robô não representa um risco. Por exemplo, limitar a velocidade máxima a 1 m/s em zonas colaborativas ajuda a manter os padrões de segurança.
Cálculos de eficiência
A eficiência é otimizada através de cálculos do consumo de energia e dos tempos de ciclo. Usando dados de torque e velocidade do motor, os engenheiros podem estimar o uso de energia e identificar áreas para melhoria.
Cálculos de tempo de ciclo ajudam a determinar a máxima produtividade de um robô em uma determinada tarefa, garantindo que os objetivos de produtividade sejam alcançados sem comprometer a segurança.