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Tipo: Dissertação
Título: Prototipagem com modelagem e impressão 3D de braço robótico para deposição de filmes finos pela técnica de spray-pirólise
Título em inglês: Prototyping with modeling and 3D printing of a robotic arm for deposition of thin films using the spray-pyrolysis technique
Autor(es): Bezerra, Daniel Alves
Orientador: Almeida, Ana Fabíola Leite
Coorientador: Freire, Francisco Nivaldo Aguiar
Palavras-chave em português: Automação;Spray pirólise;Protótipo;Braço robótico;Sistemas fotovoltaicos;Célula solar;Robótica
Palavras-chave em inglês: Automation;Spray pyrolysis;Prototype;Robotic arm
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Data do documento: 2023
Citação: BEZERRA, D. A. Prototipagem com modelagem e impressão 3D de braço robótico para deposição de filmes finos pela técnica de spray-pirólise. 2023. 72f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumo: A forte presença da automação nos processos industriais traz uma oportunidade de aprimorar e otimizar processos de fabricação tradicionalmente manuais, mais especificamente os laboratoriais. Por meio de equipamentos que executem tarefas preordenadas e repetitivas é possível reduzir a ocorrência de erros humanos e contribuir para a segurança dos operadores, evitando o contato deles com produtos nocivos à saúde. Atualmente existem pesquisas para o desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos mais baratos, entre elas, a célula de Grätzel, conhecida também como célula solar fotoquímica, ou célula solar nanocristalina sensibilizada por corante (CSNS). Elas possuem alguns de seus componentes fabricados por meio de um processo realizado de forma tradicionalmente manual, conhecido como Spray Pirólise. A proposta deste trabalho é a automação do procedimento de aspersão utilizado nesse processo de forma que os movimentos repetitivos realizados pelo operador , geralmente de forma manual sejam feitos por um braço robótico , que pode ser controlado por um aplicativo de smartphone ou por meio de um dispositivo composto por potenciômetros desenvolvido para o projeto . Inicialmente foi escolhido uma configuração de braço robótico e as suas características, sendo selecionado o modelo do tipo articulado. Um código de programação foi desenvolvido na linguagem C / C++, utilizando a plataforma de prototipagem Arduino, para permitir o funcionamento do braço. As peças do protótipo foram desenvolvidas em um software de simulação 3d e fabricadas por meio de impressão 3d. O sistema eletrônico do braço robótico foi desenvolvido e o sistema foi montado Os resultados mostram que o protótipo recebe os comandos do operador e os executa repetidamente , apresentando uma variação de 6% entre os movimentos simulados e os movimentos executados quando se realiza um comando.
Abstract: The strong presence of automation in industrial processes brings an pportunity to improve and optimize traditionally manual manufacturing processes, more specifically laboratory ones. By means of equipment that perform pre ordered and repetitive tasks, it is possible to reduce the occurrence of human errors and contribute to the safety of operators, avoiding their contact with products that are harmful to health. Currently there are research for the development of cheaper photovoltaic systems, among them, the Grätzel cell, also known as photochemical solar cell, or dye sensitized nanocrystalline solar cell (CSNS). They have some of its components manufactured through a process carried out in a traditional manual way, known as Spray Pyrolysis.Pyrolysis. The purpose of this work is the automation of the spraying procedure used in this process so that the repetitive movements performed by the operator, usually manually, are performed by a robotic arm, which can be controlled by a smartphone application or through a device composed of potentiometers developed for the project. Initially, a robotic arm configuration and its characteristics were chosen, and the articulated model was selected. A programming code was developed in the C/C++ language, using the Arduino prototyping platform, to allow the arm to function. The prototype parts were developed in a 3d simulation software and manufactured using 3d printing. The electronic system of the robotic arm was developed The results show that the prototype receives the operator's commands and executes them repeatedly, presenting a variation of 6% between the simulated movements and the movements executed when a command is carried out.
Descrição: Bezerra, D. A. Prototipagem com modelagem e impressão 3D de braço robótico para deposição de filmes finos pela técnica de spray-pirólise. 2023. 72f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74868
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/8950211815258759
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/9559388539403580
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/1550246266734380
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
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