Não é de hoje que as aplicações robóticas fazem parte do dia a dia das pessoas e da Indústria, ainda mais quando falamos sobre o mercado de aviação, que evolui a cada ano em busca de soluções para aumentar a segurança de voo pelo Brasil e potencializar a habilidade dos pilotos sobre qualquer circunstância.

Um dos projetos de maior evidência atualmente na aviação nacional é o SIVOR, simulador de voo criado por meio de uma parceria entre o ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) e a Embraer, que utiliza um robô industrial KUKA como plataforma. O programa começou em 2015 com o intuito de desenvolver uma alternativa mais flexível à tradicional plataforma de Stewart, que movimenta o cockpit em espaço de trabalho reduzido, quando comparado à plataforma de simulador de voo usando o braço robótico.

“O robô oferece uma amplitude maior de movimentos, permitindo que façamos pesquisas e estudos com maior grau de fidelidade sobre a sensação real do piloto em um voo”, explica a engenharia mecatrônica, professora e pró-reitora de pós-graduação do ITA, Emilia Villani.

E o robô escolhido foi o KR 1000 titan, um equipamento de seis eixos que move peças e componentes pesados com segurança e precisão, montado em trilho de 10 metros de comprimento com eixo linear, o KL 3000, ambos da KUKA Roboter.

“Isso permite ao sistema 7 graus de liberdade no end effector do robô, que tem no punho um cockpit representativo de uma aeronave comercial da Embraer, um Phenom 300. É um simulador de voo com uma grande amplitude de mobilidade, permitindo manobras e movimentos que os simuladores convencionais não são capazes de fazer.”, comentou o professor adjunto de Engenharia Mecânica do CCM (Centro de Competência em Manufatura) do ITA, Carlos Cesar Aparecido Eguti.

O projeto SIVOR também utiliza softwares da KUKA, como o KUKA.Sim para programação offline e o pacote de comunicação RSI, Robot Sense Interface, que está integrado com outros programas do projeto.

Por que a escolha por equipamentos KUKA?

“Um dos pontos é que a solução oferecida pela KUKA era a única que possibilitava a carga útil de uma tonelada sobre um trilho. Além disso, utilizamos robôs da KUKA há muitos anos, sendo a principal marca que utilizamos no CCM do ITA, pois é uma fabricante focada em robótica e seus periféricos, garantindo uma alta qualidade aos produtos”, afirmou Eguti.

Vantagens e diferenciais do simulador robótico

A professora Emilia garante que dois pontos são as principais vantagens sobre a plataforma anterior. “O robô permite maior espaço da área de trabalho, ou seja, volume para movimentação do simulador; e o custo também é muito mais atrativo, já que os robôs são produzidos em grande escala para diversos mercados, enquanto a plataforma de Stewart é mais específica e possui um valor mais alto”, aponta.

Além disso, o simulador do ITA é o único no mundo com alto grau de fidelidade se comparado a uma cabine real. “Este não é o primeiro projeto deste tipo, mas é o único com um nível de fidelidade próximo ao necessário para certificação do simulador, tanto no que se refere ao cockpit quanto ao sistema de projeção visual do simulador”, conta a pró-reitora.

O engenheiro mecânico especializado em Sistemas de Comandos do Voo, que atua na área de desenvolvimento tecnológico da Embraer, Marco Antonio de Oliveira Alves Junior, disse que este projeto de simulação é importante para a aviação nacional como um todo.

“Especialmente na Indústria Aeronáutica, temos que priorizar a segurança. Passamos anos estudando diversas possibilidades, assim como estamos fazendo com a aplicação robótica que já vem mostrando bons resultados. Cerca de 50 pilotos testaram a plataforma e a maioria deu um parecer muito positivo”, complementa Marco.

O professor Luís Gonzaga Trabasso, pesquisador chefe do Senai de Joinville (SC), um dos idealizadores do SIVOR, que à época trabalhava no ITA, também explica por que este projeto é importante para a aviação no Brasil.

“O robô KR 1000 Titan movimenta o cockpit de uma aeronave e sistemas auxiliares tais como projetores de alta resolução, tela de projeção, dispositivos de guiamento do avião, com realimentação de força para o piloto, tornando a pilotagem realista. Com o robô comercial sendo o elemento gerador de movimento, o custo da do simulador de voo ficou em torno de 1 para 10 do custo de um simulador convencional. Adicionalmente, robôs antropomórficos têm sido utilizados em várias atividades do processo de manufatura aeronáutica, como furação e cravação automática de rebites, alinhamento automático de seções de fuselagem e pintura de fuselagens”, finaliza o professor.

Investimento e resultados.

O SIVOR teve aporte financeiro de R$ 9 milhões, com envolvimento da FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), da Embraer, e uma contrapartida do ITA.

Segundo a professora Emilia, um dos principais resultados do projeto foi a patente com registro em inovação. “Além disso, diversos artigos foram publicados em periódicos e apresentados em congressos internacionais. Para o ITA, o protótipo criado é muito importante já que, também, será utilizado para o desenvolvimento de diversas outras pesquisas”, finaliza.

KUKA Roboter

Sediada em Augsburg, na Alemanha, a KUKA é uma empresa global de automação com aproximadamente €3,2 bilhões em vendas anuais e cerca de 14 mil funcionários. Como um dos fornecedores líderes mundiais de soluções de automação inteligente, a KUKA oferece aos clientes tudo o que precisam de uma única fonte: de robôs e células a sistemas totalmente automatizados e suas redes em mercados, como automotivo, eletrônico, indústria em geral, bens de consumo, e-commerce, varejo e saúde.