A sociedade está a chegar a um ponto de viragem em que os robôs estão a trazer enormes vantagens para as nossas vidas. Alguns robôs atendem pedidos em restaurantes, outros tratam da segurança e outros ainda trabalham em estaleiros de construção para aumentar a precisão dos projetos. Os robôs estão por todo o lado, e esta proliferação deve-se a empresas como a OLogic.
A OLogic, Inc., uma empresa de consultoria eletrónica sediada em Santa Clara, Califórnia, EUA, conta com mais de 15 anos de experiência a auxiliar clientes na comercialização dos seus projetos robotizados, tanto em pequena como em grande escala. A empresa oferece suporte em engenharia elétrica, mecânica e industrial, bem como no desenvolvimento de software e firmware. Isto exige conhecimentos avançados em integração de eletrónica de potência, um elemento crítico de design que determina a autonomia, a funcionalidade e a capacidade de carga dos robôs móveis.
“Penso que a principal razão pela qual nos contactam é a necessidade de ajuda para projetar a eletrónica do robô que vão construir, e nós compreendemos essa necessidade melhor do que ninguém, uma vez que já construímos dezenas e dezenas de robôs”, disse Ted Larson, CEO da OLogic. “Podem contratar um engenheiro que já tenha trabalhado numa empresa de robótica ou podem contratar alguém para gerir o projeto connosco, e será um sucesso.”.
A OLogic concebeu inúmeros robôs para diversos setores, incluindo agricultura, casas inteligentes e gestão de armazéns, entre outros. A OLogic começou a construir a sua base de clientes em robótica como uma startup, considerada por muitos como a precursora da robótica móvel em Silicon Valley. A Willow Garage destacou-se pela sua capacidade de integrar software comercial e de código aberto de universidades e outras organizações para ajudar os robôs a executar tarefas complexas.
Quando a empresa foi dissolvida em 2014, criou uma diáspora de especialistas em software de robótica que fundaram quase todas as principais startups de robótica na região da Baía de São Francisco. Isto gerou novas oportunidades de negócio para a OLogic com empresas como a Savioke, Knightscope, Fetch e Dusty Robotics.
“Os grandes astros da indústria da robótica são aqueles que desenvolvem software de alto nível para coisas como a aprendizagem automática ou a navegação algorítmica de robôs em tarefas”, observou Larson. “A eletrónica vem depois. O problema é que estas pessoas pensam que se podem dar bem comprando tudo já feito no mercado e interligando os componentes. Mas as coisas depressa se complicam.”.
Surge a fonte de alimentação:
Os robôs móveis têm requisitos de energia únicos. Os sensores, servomotores, atuadores, servidores de dados, sistemas de comunicação e outros dispositivos que alimentam o robô têm requisitos e densidades de energia variáveis. Alguns consomem muita energia, enquanto outros operam com pouca frequência. Isto exige uma fonte de alimentação rápida, limpa e económica, proveniente de baterias.
A Vicor Corporation apresentou à OLogic uma técnica modular para o desenvolvimento de redes de energia para robôs. Os módulos de energia de alta densidade da Vicor possibilitaram uma conversão de energia altamente eficiente e facilmente escalável.
“Os dispositivos que temos utilizado com mais frequência ultimamente são os reguladores de tensão abaixadores ZVS da Vicor”, disse Larson. “Agora utilizamo-los em robôs para todos os tipos de aplicações. Já não preciso de pensar: ‘Preciso de 5 ou 10 A a 12 V, por isso vou construir a minha própria fonte de alimentação’. Já nem penso dessa forma.”.
Poupando tempo e dinheiro ao automatizar o layout de edifícios.
Um cliente que trabalha em estreita colaboração com a OLogic para otimizar o seu consumo é a Dusty Robotics (Dusty). Esta empresa, sediada em Mountain View, na Califórnia, desenvolve ferramentas robóticas para a construção moderna.
Durante séculos, a indústria da construção civil utilizou duas ferramentas simples para marcar plantas de edifícios no terreno: uma fita métrica e uma linha de giz. Mesmo hoje, quando os arquitetos projetam edifícios utilizando sofisticados modelos CAD 3D, a planta ainda é impressa em papel, levada para o local da obra e depois transferida manualmente para o terreno. O processo com fita métrica e giz é lento e propenso a erros humanos, o que tem impacto nos prazos e orçamentos. Estes erros exigem frequentemente retrabalho e representam normalmente 10% do custo de um projeto de construção, segundo Dusty.
“Quando os projetos são desenhados à mão, são cometidos muitos erros — muito mais do que a indústria da construção imagina”, disse Philipp Herget, cofundador e diretor de tecnologia da Dusty Robotics. “Já ouvimos falar de casos em que erros de desenho levaram as empresas de construção à falência. Evitamos esses erros porque tudo está marcado corretamente: não à mão, mas por um robô.”.
A FieldPrinter da Dusty é cinco vezes mais rápida e não comete erros.
A Dusty elimina o trabalhoso processo convencional de transferência física das plantas de construção para o solo com um robô programado no local para automatizar esta tarefa. O robô FieldPrinter da Dusty carrega uma versão digital da planta e imprime o layout no solo, incluindo elementos como paredes, portas, tubagens e cablagem elétrica. E fá-lo a uma velocidade aproximadamente cinco vezes superior à de uma pessoa, com uma precisão de cerca de 1,5 mm.
Esta inovação ajuda o setor da construção civil a operar de forma mais semelhante a uma fábrica digitalizada, aumentando a consistência, a previsibilidade e a fiabilidade, além de melhorar as condições de trabalho dos profissionais qualificados envolvidos na construção. A Dusty contribui também para o aumento da eficiência ao unir os painéis pré-fabricados da construtora, uma opção cada vez mais comum. Ao contrário das paredes construídas manualmente, por exemplo, que podem ser ajustadas consoante as necessidades, os materiais de construção pré-fabricados são concebidos para serem unidos de uma única forma, o que pode levar a erros se não forem instalados corretamente.
A Dusty FieldPrinter ajuda a indústria da construção civil a funcionar mais como uma fábrica digitalizada, aumentando a consistência, a previsibilidade e a fiabilidade, além de melhorar as condições de trabalho dos profissionais qualificados que executam as obras.
“Se conseguir reduzir o tempo gasto, pode aumentar a velocidade de construção do edifício”, afirmou Herget. “E quanto mais cedo o edifício estiver concluído, mais cedo se começa a faturar. Tempo é dinheiro. A velocidade tem um valor enorme na indústria da construção.”.
Fonte de alimentação do robô Dusty's FieldPrinter:
O Dusty's FieldPrinter é um robô móvel alimentado por bateria que opera durante longos períodos sob condições meteorológicas variáveis. Incorpora diversos dispositivos eletrónicos, incluindo sensores, motores de controlo e componentes motorizados, processadores de alto desempenho e uma impressora, todos com diferentes requisitos de tensão e corrente. Assim sendo, uma parte significativa do design eletrónico do Dusty é dedicada à conversão de energia para alimentar estes diversos componentes num ambiente onde a tensão de saída da bateria está em constante flutuação.
Por isso, Dusty colaborou com a OLogic para desenvolver a eletrónica principal. Inicialmente, a OLogic utilizava soluções de potência discretas. No entanto, com o tempo, descobriram que era impossível conceber algo com a eficiência operacional e térmica, bem como a ampla gama de funcionamento, do módulo de potência da Vicor. Além disso, os módulos da Vicor, como o regulador buck ZVS, são extremamente económicos para a potência que fornecem.
“Os reguladores buck ZVS da Vicor fornecem entre 200 e 300 W de potência num encapsulamento minúsculo e têm 97% de eficiência”, salientou Larson. “Não conseguiria conceber algo assim de raiz e obter um bom desempenho pelo mesmo preço. Portanto, não há razão para não utilizar os produtos da Vicor. É mais fácil do que conceber tudo sozinho. É mais rápido, não requer validação e o risco é menor.”.
Os robôs de Dusty são complexos e requerem rails de 12V, 5V e 3V que operam a níveis de potência significativos. A gestão da conversão de energia utilizando uma combinação de módulos Vicor ajuda a acelerar o processo de design, garantindo uma operação fiável em diferentes gamas de temperatura e operação, tanto em ambientes interiores como exteriores.
Graças à sua bateria de longa duração e à tecnologia de conversão de energia de última geração, a inovação robótica de Dusty está a ajudar a digitalizar a indústria da construção civil, criando uma fonte única de informação fiável no estaleiro de construção, baseada num modelo digital. Em vez de o arquiteto, o empreiteiro e cada fornecedor trabalharem com os seus próprios projetos, todos dependem de um único projeto impresso no solo. A capacidade de fornecer um layout digital melhora a coordenação entre todas as partes envolvidas, permitindo um melhor planeamento e execução, bem como uma conclusão mais rápida do projeto.
“A automatização na construção civil aumenta a produtividade das pessoas”, observou Herget. “Antes usavam chaves de fendas, e agora usam ferramentas elétricas. Isto simplesmente facilita muito o trabalho. As nossas ferramentas robóticas permitem ao setor da construção civil melhorar os seus resultados e o ambiente de trabalho para profissionais qualificados.”.
