17º Congresso de Iniciação Científica APLICAÇÃO DA ... ?· 17º Congresso de Iniciação Científica…

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<p>17 Congresso de Iniciao Cientfica</p> <p>APLICAO DA ENGENHARIA BASEADA EM CONHECIMENTO NA ANLISE CINEMTICADE ROBS INDUSTRIAIS</p> <p>Autor(es)</p> <p>CARLOS ALBERTO DE SOUZA BARROSO</p> <p>Orientador(es)</p> <p>KLAUS SCHTZER</p> <p>Apoio Financeiro</p> <p>FAPIC/UNIMEP</p> <p>1. Introduo</p> <p>Nos ltimos anos, Sistemas de Engenharias tm sofrido transformaes significativas, em que esto deixando de ser um sistema deinformao intensivo para se tornar sistema de conhecimento intensivo. Essas mudanas so provenientes do ambiente de projeto daengenharia, devido ao seu alto grau multidiciplinar e a uma alta integrao do processo (SAMAR, 2008).Segundo Weber et al. (2002), atualmente os sistemas de gerenciamento de dados do produto e de gerenciamento do ciclo de vida doproduto, fornecem somente infruestrutura para a armazenagem e a movimentao de dados do produto, mas no retm oconhecimento necessrio sobre o contedo das interrelaes dos dados que manipulam.A representao do conhecimento um recurso de extrema importncia para empresas, somente aquelas empresas que efetivamenteadquirem, criam e utilizam o conhecimento conquistar o sucesso no mercado competitivo (SUI;YANG, 2005). Nort (1999) prevque o conhecimento e seu efetivo uso controlaro o futuro do mercado competitivo. O autor introduz o termo Knowledge OrientedManagement que inclui o uso do conhecimento para incrementar e assegurar a eficincia das empresas. Em seu ponto de vista, agerao do conhecimento mudar a qualidade da competio, e tambm aumentar a competitividade. Desta forma, com aglobalizao em massa e a melhoria da tecnologia da informao, o conhecimento adquire um aumento de sua importncia nomercado.Neste contexto, Knowledge Based Engineering uma tecnologia chave para reter a competitividade no mercado. Tal tecnologiapermite que as empresas capturem e transfiram o conhecimento e as experincias de seus engenheiros, visando desenvolver a melhorprtica de produo, legislao e custos (COOPER, S. et al. 1999). No entanto, Knowledge Based Engineering tem por objetivo aexecuo de tarefas de engenharia usando o conhecimento que no normalmente e imediatamente acessvel para o projetista ouengenheiro, e tem por objetivo ser acumulado e armazenado para ser usado futuramente, de alguma forma mediada pelo computador.Tambm um mtodo de engenharia que representa uma combinao de Programao Orientada a Objetos (OOP), tcnicas deInteligncia Artificial (AI) de Projeto Auxiliado por Computador (CAD). Assim sendo, KBE geralmente implica no uso de algunstipos de sistemas computacionais, tornando-se possvel a sua aplicao (PENOYER, J.A., et al. 2000).</p> <p>2. Objetivos</p> <p>Este trabalho tem os seguintes objetivos: </p> <p> Fazer uma ampla reviso bibliogrfica sobre o tema abordado; Adquirir conhecimento necessrio para a modelagem matemtica da cinemtica de robs industriais; Capacitao na ferramenta Expressions do sistema CAD NX5; Modelamento de um manipulador de 6 graus de liberdade;</p> <p>3. Desenvolvimento</p> <p>Para alcanar os objetivos propostos para o desenvolvimento do projeto, foi necessrio fazer primeiramente uma reviso bibliogrficana rea da cinemtica de manipuladores, e tambm se capacitar no software Matlab, em que atravs do mesmo que ser realizado osclculos para a movimentao do manipulador.Foi necessrio realizar um treinamento no software NX5 para o modelamento do manipulador de 6 graus de liberdade. Em funodeste treinamento, foi possvel a criao de algumas apostilas sobre tcnicas de modelagem em sistema CAD, na qual, auxiliar osmonitores da matria e tambm futuros membros do Lab.</p> <p>4. Resultado e Discusso</p> <p>A seguir ser mostrada por meios de tpicos a tarefa desenvolvida no projeto de pesquisa, que empregar o uso do conhecimentoCAD e das ferramentas KBE do Unigraphics NX5. Para primeira etapa da pesquisa, foram utilizandos apenas Expressions, da ferramenta KBE que contm no software UnigraphicsNX5. A inteno dessa tarefa fazer com que o manipulador escolhido tenha uma flexibilidade que nos permita a sua alterao depois depronto, mostrando a utilizao de KBE.</p> <p>1 Ferramenta ExpressionsO software Unigraphics NX5 proporciona uma tima interao com o usurio, possibilitando assim um acesso rpido ferramentaExpressions, na qual esse acesso realizado atravs da barra de ferramentas. A ferramenta Expressions permite ao usurio criar equaes matemticas com alto grau de complexidade. 2 Modelamento do Manipulador </p> <p>O manipulador escolhido para servir de base para a aplicao dessa metodologia foi um modelo produzido por uma renomadaempresa fabricante de robs industriais, sendo que a utilizao desse manipulador para cargas mdias, de 30kg a 60kg. Esse modelotpico de rob industrial possui somente juntas rotacionais e seis DOF, adequando-se, portanto, ao projeto de pesquisa. 3 Montagem do Manipulador </p> <p>A montagem do Manipulador importante, pois para aplicar a ferramenta KF essencial que a montagem respeite todas as relaesentre cada uma das peas, para que elas possam se mover posteriormente. Na Figura 1 ilustrado o conjunto montado. </p> <p>4 Implementao do modelo Matemtico Para a implementao do modelo matemtico do rob manipulador, foi necessrio a utilizao do software Matlab R2007a, paraefetuar o clculo da matriz jacobiana e tambm do mtodo de eleminao de Gauss. </p> <p> Implementao da matriz jacobiana no sistema Matlab </p> <p>Conforme mencionado anteriormente, foi necessrio encontrar o jacobiano de um manipulador para calcular a cinemtica do mesmo.A Figura 2 ilustra a construo do programa no software Matlab2007a. Implementao do Mtodo de eliminao de Gauss </p> <p>Conforme mencionado anteriormente, necessrio a utilizao do mtodo de eliminao de Gauss para se determinar o modelocinemtico inverso do rob. A programao foi realizada no software Matlab 2007a e o mesmo basea-se em um programa j prconstruido, na qual serviu de base para este trabalho (GILAT 2008). A Figura 3 ilustra uma parte do programa utilizado para clcularo mtodo eliminao de Gauss.</p> <p>5. Consideraes Finais</p> <p>A partir do treinamento realizado no tutorial disponvel no software permitiu-se que houvesse uma boa capacitao do bolsista naparte de Modelamento de Slidos e de uso de Expressions, possibilitando que o aluno colocasse em prtica toda a teoria relacionada aKBE, sendo possvel comprovar a versatilidade do emprego da ferramenta. No entanto, somente com o treinamento que o bolsistarealizou sobre KF no prprio tutorial do software, no foi possvel a aplicao do mesmo na pesquisa, devido ao alto grau decomplexibilidade da ferramenta, levando em considerao que essa ferramenta nova e, no h cursos sobre a mesma, em funodisto no foi possvel realizar a integrao os Sistemas Unigraphcs NX5 e o Matlab.</p> <p>Referncias Bibliogrficas</p> <p>SAMAR, A.; PERRY N.; BERNARD A. Processing Knowledge to Support Knowledge-Based Engineering Systems Specificatio,Councurrent Engineering, p. 89-101, 2008.</p> <p>WEBER, C., WERNER, H.; DEUBEL, T. A Different View on PDM and its Future Potentials, In: Proceeding of the 7th InternationalDesign Conference Design, Dubrovnik, Croacia, p. 101-112, 2002.</p> <p>SUI, L.;YANG,R. Study of Knowledge Sharing and Strategy in Enterprise Knowledge Management. Institute of Electrical andElectronics Engineers, p. 336-340, 2005.</p> <p>COOPER, S.; FAN, I.; LI, G. Achieving Competitive Advantage through Knowledge Based Engineering. A BEST PRATICEGUIDE, 1999.</p> <p>PENOYER, J.A., et al. Knowledge based product life cycle systems: principles of integration of KBE and C3P. Computer-AidedDesign, p. 311-320, 2000.Anexos</p>

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