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Lang, Luan Matheus Capeletti

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  • Desenvolvimento de Garras Macias com Materiais Flexíveis através de Fabrico Aditivo
    Publication . Lang, Luan Matheus Capeletti; Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis Oliveira; Dutra, Thiago Assis; Aguiar, Martim Lima de
    O uso de garras robóticas macias na automação industrial, especialmente no setor agroindustrial e alimentar, tem sido essencial para o manuseamento seguro e eficiente de produtos delicados, como frutas. O principal objetivo da dissertação consiste no desenvolvimento de dedos robóticos macios, otimizados para a manipulação de frutos delicados. A investigação inclui um estudo experimental e análise literária para a caracterização de materiais, em particular de poliuretano termoplástico, TPU 60A e TPU 95A, para a realização de ensaios de tração. Foram também realizadas simulações numéricas, cujo erro relativo da comparação com resultados experimentais rondou 1% e R2=0,99, e produzidos protótipos impressos por fabrico aditivo, visando melhorar o design das garras e garantir o seu desempenho e resistência, com aplicação potencial em outros setores industriais. As simulações computacionais foram realizadas no software Ansys para avaliar três modelos de garras, Straight, Constant Curve e Beak, com foco em tensões, deformações e forças de reação. Embora o modelo Straight se tenha destacado nas simulações, nos testes práticos o modelo Beak apresentou maior desempenho, com melhor distribuição de tensões e maior força de preensão, sendo mais adequado para o manuseamento de frutos. Os ensaios experimentais mostraram que o TPU 60A é mais flexível e adequado para o manuseamento delicado, enquanto o TPU 95A, por ser mais rígido, não é adequados para frutos. Por fim, é concluído que o TPU 60A é o mais indicado para o desenvolvimento de garras robóticas macias dirigidas ao manuseamento de produtos sensíveis. A impressão 3D de garras macias para o manuseamento de produtos sensíveis, como frutos, oferece vantagens como a personalização geométrica para ajustes de preensão e assim, evitar danos, além de uma rápida produção com designs específicos. Esta tecnologia também se expande para outras áreas onde seja essencial um controlo delicado. Assim, o fabrico aditivo melhora o manuseamento de produtos frágeis e delicados, abrindo novas possibilidades em diferentes setores tecnológicos.