Trabalho Metodologia Final Robo

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA - CAMPUS JOINVILLECENTRO DE ENGENHARIA DA MOBILIDADE

EMB 5027 – METODOLOGIA DE PROJETO DE PRODUTO

RELATÓRIO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO

ROBÔ PARA INSPEÇÃO DE LINHAS DE ALTA TENSÃO

EQUIPEBruna Karolina Schneider

José Aureomar C. Wolff NetoLucas Borges Machado

Paola BertoloSthefani Neves Minela

PROFESSORES DA DISCIPLINACristiano Vasconcellos Ferreira

Robô para inspeção de linhas de alta tensão.

OUTUBRO / 2012

Disciplina de Fundamentos da Engenharia da Mobilidade


RESUMO

As linhas de transmissão de alta tensão são cabos condutores usados na transmissão de energia elétrica de uma fonte geradora para uma fonte consumidora, no Brasil essas linhas percorrem cerca de 78.500 km e devem estar operando perfeitamente, para garantir a qualidade das transmissões.

O produto desenvolvido no projeto tem como objetivo facilitar, agilizar, baratear e tornar mais preciso e seguro o procedimento de inspeção das linhas transmissoras de alta tensão, uma vez que esse trabalho é feito por técnicos que inspecionam visualmente as mesmas.

Para o perfeito funcionamento do robô algumas especificações simples foram determinadas, sendo elas um peso entre 5 e 10kg, altura máxima de operação de 85m, comunicação e transmissão de dados para um central e baixo custo de concepção.

O projeto será desenvolvido em três fases, sendo elas Planejamento de projeto, Projeto Informacional e Projeto Conceitual e Preliminar Detalhado.

Na primeira fase está detalhado todo o planejamento do projeto, incluindo o escopo de projeto e produto, plano de tempo, plano de RH, plano financeiro, plano de riscos, plano de qualidade, plano de comunicações e plano de suprimentos e contratações.

No projeto informacional estão as especificações do cliente em potencial e todas as informações referentes ao produto, abordando desde sua fabricação até o descarte.

No projeto conceitual será desenvolvida a modelagem funcional do produto, ou seja, geração e seleção de alternativas de concepção.

Todo o trabalho desenvolvido é referente à disciplina de Metodologia de Projeto de Produto, ministrada pelo Prof. Dr. Eng. Cristiano Vasconcellos Ferreira, no curso de Engenharia da Mobilidade, na Universidade Federal de Santa Catarina.

Palavras-chave: Linhas de alta tensão, robô, projeto.

Disciplina de Metodologia de Projeto de Produtos


SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................................................12. OBJETIVO......................................................................................................................................13. PLANEJAMENTO DE PRODUTO...................................................................................................1 3.1 Plano de Escopo.......................................................................................................................2

3.1.1 Escopo do produto.........................................................................................................23.1.2 Escopo do projeto..........................................................................................................2

3.2 Plano de Tempo........................................................................................................................6 3.3 Plano de Recursos Humanos....................................................................................................7

3.3.1 Divisão hierárquica........................................................................................................73.3.2 Divisão de tarefas..........................................................................................................9

3.4 Plano Financeiro.....................................................................................................................13 3.5 Plano de Qualidade.................................................................................................................15 3.6 Plano de Comunicação...........................................................................................................16 3.7 Plano de Risco........................................................................................................................17 3.8 Plano de Suprimentos e Contratações.....................................................................................19

3.8.1 Planejamento de suprimentos......................................................................................203.8.2 Planejamento de contratações.....................................................................................20

4. PROJETO INFORMACIONAL.......................................................................................................21 4.1 Definição do tipo de projeto.....................................................................................................21 4.2 Necessidades dos clientes.......................................................................................................21 4.2.1 Definição do cliente......................................................................................................21 4.2.2 Levantamento das necessidades dos clientes..............................................................22 4.2.2.1 Análise de leitura especializada............................................................................22

4.2.2.2 Análise de produtos concorrentes..........................................................................22

4.2.3 Necessidades dos clientes...........................................................................................24 4.2.3.1 Avaliação quantitativa das necessidades do produto.............................................24

4.3 Ciclo de Vida do Produto.........................................................................................................26 4.4 Requisitos de Projeto..............................................................................................................28 4.5 Matriz QFD.............................................................................................................................30

4.5.1 Hierarquização dos requisitos de projeto de produto....................................................33 4.6 Definição das Especificações de Projeto.................................................................................34 4.7 Descrição das Especificações de Projeto................................................................................35 4.8 Resolução de Problemas pela TRIZ........................................................................................38

4.8.1 Parâmetros de engenharia...........................................................................................384.8.2 Princípios inventivos....................................................................................................394.8.3 Relação entre requisitos e parâmetros de engenharia..................................................394.8.4 Matriz de contradição da TRIZ.....................................................................................41

5. PROJETO CONCEITUAL.............................................................................................................416. PROJETO PRELIMINAR.................................................................................................................7. CONCLUSÃO...................................................................................................................................8. ANEXOS...........................................................................................................................................

Disciplina de Metodologia de Projeto de Produtos


INTRODUÇÃO

As linhas de alta tensão (ou linhas de transmissão) são cabos condutores usados para a transmissão de energia elétrica de uma fonte geradora para uma consumidora. No Brasil essas linhas percorrem cerca de 78.500km e devem estar em perfeitas condições garantindo assim, uma transmissão adequada evitando perdas de energia.

Inspeções nas linhas de transmissão são importantes para a manutenção preventiva. Atualmente elas ocorrem com técnicos indo a campo para observar as linhas com binóculos ou sobrevoando as torres de transmissão com helicópteros (Aero inspeção). Detectado o problema, o técnico sobe na torre de transmissão para corrigir o mesmo.

O presente trabalho se refere ao projeto de um robô para a realização das tarefas de inspeção em linhas de transmissão. Os principais objetivos do projeto são: reduzir os riscos que a tarefa oferece aos trabalhadores, reduzir os custos da mão de obra e oferecer uma inspeção mais detalhada das linhas de alta tensão. O robô consiste em uma estrutura composta por partes de LEGO® entre outros materiais estruturais.

O projeto é dividido em três etapas para oferecer uma avaliação detalhada ao decorrer da execução, sendo as etapas o Projeto Informacional, Projeto Conceitual e Projeto Preliminar e Detalhado.

Para o desenvolvimento do projeto de produto, contamos com a disciplina de Metodologia de Projeto de Produto, onde a mesma da subsidio de ferramentas pra a execução da elaboração do projeto.

Este produto já esta em desenvolvimento em alguns países, por exemplo, no Canadá o Instituto de Pesquisa Hydro-Québec, iniciou o desenvolvimento do projeto para o robô conhecido como LineScout após as fortes tempestades de gelo em 1998. Os robôs andam por fios com tensões de até 735 mil volts e são equipados com câmeras normais e sensores infravermelhos, possuindo também um sistema de navegação inteligente que marca os pontos nos fios que merecem atenção especial.

Os Japoneses possuem o BotJunkie que se destaca pela utilização do próprio corpo do robô como contrapeso nas manobras para desviar de obstáculos nos fios.

Nos Estados Unidos mais um projeto desse gênero vem sendo desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa em Energia Elétrica (EPRI). Um destaque deste protótipo são os painéis solares para reserva de energia.

OBJETIVO

O objetivo do trabalho desenvolvido é planejar um robô com custo mais baixo que o praticado no mercado, para solucionar de uma maneira barata, segura e eficiente os problemas relacionados à inspeção e monitoramento das linhas de alta tensão.

Objetivamos projetar a estrutura, a programação e a logística do produto, utilizando as ferramentas já absorvidas no decorrer do curso, aliando a teoria vista nas disciplinas à prática e realidade que iremos vivenciar na carreira de engenheiros (as).

Disciplina de Metodologia de Projetos de Produtos 1


PLANEJAMENTO DO PROJETO

1.1. Plano de Escopo

1.1.1 Escopo do Produto

A alta periculosidade da tarefa de inspeção e manutenção das linhas de transmissão de alta tensão, por parte dos trabalhadores envolvidos, juntamente com alto custo do funcionário e do treinamento e a dificuldade do acesso ao local de inspeção/ manutenção, serviu de motivação para o desenvolvimento do robô de inspeção.

O produto consiste em um robô, que inspeciona linhas de transmissões de alta tensão. O mesmo terá alimentação energética a partir da própria linha de transmissão de energia, contará com uma bateria que possibilitará seu uso em caso da rede não estar energizada, sua estrutura terá algumas peças e componentes substituídos por peças do quite de montagem de robôs da Lego®, sua massa estimada é de 5 a 10 kg, e sua altura de operação é de 5 a 85 m.

A tensão que o produto será exposto é de até 750 KV e usualmente 13,8 KV e os problemas que ele identificará é, desgaste no fio, falha no isolamento, pontos de corrosão e objetos presos ao fio.

O custo médio estimado do produto é R$ 145 000,00, custo baseado em gastos como materiais, equipamento, recursos humanos, serviço de terceiros, e desenvolvimento de software.

Os potenciais clientes são concessionárias que atuam nas áreas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.

1.1.2 Escopo do Projeto

O setor elétrico brasileiro é responsável por um elevado índice de acidentes com conseqüências graves e fatais. Apesar das estatísticas indicarem que entre 1977 e 2005 houve uma diminuição nos acidentes de trabalho e na sua gravidade, ainda os índices mostram como é importante fazer ações estratégicas e investimentos na prevenção de acidentes.

Para a Previdência Social, acidente de trabalho é definido da seguinte forma:

“Acidente do trabalho é o que ocorre pelo exercício do trabalho a serviço da empresa, ou ainda pelo exercício do trabalho dos segurados especiais, provocando lesão corporal ou perturbação funcional que cause a morte, a perda ou redução da capacidade para o trabalho permanente ou temporária”.(BRASIL, 2004)



Em relação às estatísticas relacionadas aos tipos de acidentes observam-se os seguintes dados apresentados na tabela:

Tipo de acidente %Exposição à energia elétrica 20.8Queda com diferença de nível 54.8Exposição à energia elétrica e queda com diferença de nível 8.3Impacto sofrido por pessoa contra objeto em outras formas de movimento 8.3Impacto sofrido por pessoa de objeto que cai 4.2Impacto sofrido por pessoa de objeto projetado 4.2

Tabela 1: Distribuição dos acidentes em relação ao tipo de acidente.Fonte: BRASIL (2004) Lei nº 8213 de 24 de julho de 1991. Dispõe sobre os Planos de Benefícios da Previdência Social.

Mediante os dados apresentados se faz necessário o desenvolvimento de tecnologias capazes de sanar esses problemas, tecnologias estas que já estão em desenvolvimento em diversas unidades de pesquisa, industriais e acadêmicas podendo ser citadas a UFRGS e indústrias canadenses, norte americanas e japonesas.

Como já exposto em tópico anterior o objetivo do presente trabalho é desenvolver o planejamento deste produto utilizando as ferramentas acadêmicas já adquiridas.

As atividades a serem entregues estão divididas em três partes, sendo o primeiro o relatório parcial de Plano de projeto, o segundo o relatório parcial de Projeto informacional, e o terceiro o relatório final, contendo as fases de projeto já elencadas e os Projetos conceitual e preliminar.

O projeto consistirá em desenvolver e planejar todo o produto, desde sua estrutura, programação, logística, sendo esses tópicos detalhados ao decorrer de cada fase do projeto, o protótipo do robô não será produzido, devido ao elevado custo de produção, e ao limitado tempo de execução do mesmo.

Os esquemas subsequentes ilustram os sistemas de divisão e subdivisão do projeto, o gerenciamento do projeto, as subdivisões do planejamento das fases de projeto informacional, conceitual e preliminar.



Esquema 1- Divisão de sistemas do projeto



Esquema 2- Gerenciamento de projeto



Esquema 3- Divisão das etapas de trabalho

1.2. Plano de Tempo

Para conhecimento e controle das datas das atividades do projeto, foi desenvolvido um plano de tempo, em forma de cronograma, o mesmo serve ainda para monitoramento de possíveis atrasos durante a execução do projeto, e contém as datas previstas de inicio e termino das atividades e suas respectivas durações, datas limites de entrega, e os membros responsáveis por cada atividade a ser desenvolvida.



Tabela 2- Cronograma até 30 de outubro



Tabela 3- Cronograma a partir de 30 de Outubro.

É de fundamental importância que se conheça a ordem de atividades do projeto, para que o mesmo ocorra sem atrasos, sendo assim o cronograma foi feito a partir de um gráfico de Gantt, que possibilita o entendimento fácil do decorrer das atividades e fornece de maneira precisa o tempo gasto para cada atividade, bem como o caminho critico de execução. O esquema a seguir representa o caminho crítico das atividades:

Esquema 4: Caminho crítico

1.3. Plano de Recursos Humanos

3.3.1 Divisão hierárquica

Em todos os setores onde é necessária uma equipe de trabalho há uma hierarquia de cargos, essas atribuições/definições de cargos hierárquicos auxiliam na cobrança diplomática das tarefas a serem entregues, na responsabilidade e na divisão das horas a serem trabalhadas por cada membro.



Na primeira reunião da equipe do projeto foi definido que somente duas pessoas teriam cargos específicos, no intuito de coordenar e manter a comunicação da equipe bem clara a todos os membros, porém todos são responsáveis por pesquisas e são totalmente aptos a contribuir para o andamento das diretrizes do trabalho, quando e como julgarem adequado.

O organograma a seguir representa a hierarquia da equipe de trabalho:

Esquema 4- Divisão hierárquica da equipe

Apesar de serem gerentes na divisão hierárquica Paola e José, também trabalham como projetistas.



3.3.2 Divisão das terefas

Bruna José Lucas Paola Sthefani

1. Introdução X X X

2. Objetivo X

3. PLANEJAMENTO DE PROJETO

3.1.1. Escopo de produto X X X

3.1.2. Escopo de projeto X X

3.2. Plano de tempo X

3.3. Plano de recursos humanos X X

3.4. Plano de recursos financeiros X X X

3.5. Plano de qualidade X X

3.6. Plano de comunicação X x

3.7. Plano de risco X X X X X

3.8. Plano de suprimentos e contratações X X

4. PROJETO INFORMACIONAL

4.1. Levantamento das necessidades dos clientes X X X X

4.2. Estabelecimento dos requisitos de projeto X X X

4.3. Definição das especificações de projeto X X X X X

4.4. Matriz QFD X

5. PROJETO CONCEITUAL

5.1. Desdobramento dos sistemas, subsistemas e funções. X X X X X

5.1.1. Sistema estrutural

5.1.1.1. Sistema de alimentação X X X

5.1.1.2. Materiais X X

5.1.1.3. Dinâmica X X X X X

5.1.2. Sistema operacional

5.1.2.1. Software X

5.1.2.2. Sensores X X

5.1.2.3. Programação X X

5.1.3. Logística

5.1.3.1. Manutenção X

5.1.3.2. Central de comunicação X X X

5.1.3.3. Sistema de rastreamento X X

6. PROJETO PRELIMINAR E DETALHADO X X X X X

7. PROTÓTIPO DO PRODUTO X X X X X

8. INTEGRAÇÂO DOS SISTEMAS

9. CONCLUSÃO X

10. REDIGIR AS ATAS X A tabela a seguir ilustra as atividades, durante todo o projeto e seus respectivos

responsáveis:

Tabela 4- Divisão de tarefas por membro



Histograma 1- Número de atividades por membro da equipe

As atividades específicas de cada membro do grupo foram detalhadas nas tabelas a seguir, para que cada um saiba exatamente o desdobramento de suas atividades no decorrer do trabalho: Paola Bertolo Horas: 208Elaborar escopo de projeto 4Elaborar escopo de produto 4Gerar alternativas de concepção 8Definir tarefas semanais 7Dividir tarefas semanais 7Controlar participação nas reuniões 3Controlar entrega das atividades semanais 6Elaborar justificativas do projeto 3Pesquisar 30Redigir atas 7Listar atividades detalhadas 1Elaborar plano de qualidade 6Elaborar plano de risco 6Elaborar plano de suprimentos e contratações 6Elaborar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 8Aplicar pesquisa de levantamento das necessidades dos clientes 20Entrevista com cliente em potencial 2Estabelecer de requisitos de projeto 10Definir especificações 6Gerar sistemas e subsistemas 6Elaborar sistema estrutural- materiais 6Elaborar sistema estrutural- dinâmica 10Elaborar sistema operacional- sensores 6Elaborar logística- central de comunicação 6Elaborar projeto preliminar e detalhado 20Desenvolver protótipo de produto 2Gerenciar projeto 7José A. C. Wolff Neto Horas: 206Elaborar do gráfico de Gantt 6Elaborar do caminho crítico 2


Tabela 5: Atividades especificas Paola


Gerar Simulação de horas trabalhadas 4Gerar alternativas de concepção 8Pesquisar 30Elaborar plano de qualidade 6Elaborar plano de risco 6Elaborar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 10Aplicar pesquisa de levantamento das necessidades dos clientes 20Entrevista com cliente em potencial 2Estabelecer de requisitos de projeto 10 Definir especificações 6Elaborar matriz QFD 20 Gerar sistemas e subsistemas 4Elaborar sistema estrutural- sistema de alimentação 6Elaborar sistema estrutural- dinâmica 10Elaborar sistema operacional- software 6Elaborar logística- sistema de rastreamento 6Elaborar projeto preliminar e detalhado 30Desenvolver protótipo de produto 10Gerenciar comunicações 4

Tabela 6: Atividades especificas José

Bruna Karolina Schneider Horas: 203Elaborar introdução 1.5Elaborar objetivo 1.5Elaborar escopo de produto 1.5Elaborar escopo de projeto 1.5Gerar alternativas de concepção 6Pesquisar 20Redigir os relatórios 16Elaborar organograma da equipe 1.5Entregar relatório 0Elencar atividades por membro do grupo 5Fazer histogramas 1.5Elaborar plano de comunicação 7Elaborar plano de risco 8Elaborar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 10Aplicar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 20Entrevista com cliente em potencial 2Definir especificações de projeto 4Estabelecer de requisitos de projeto 6Gerar sistemas e subsistemas 4Elaborar sistema estrutural- materiais 7Elaborar sistema estrutural dinâmica 10Elaborar sistema operacional- programação 12Elaborar logística- manutenção 8Elaborar logística- central de comunicação 10Elaborar projeto preliminar e detalhao 30Elaborar conclusão 1Revisar relatórios 8

Tabela 7: Atividades especificas Bruna

Lucas Machado Horas: 201



Escrever introdução 1Pesquisas 30Elaborar plano de recursos financeiros 2Elaborar plano de risco 8Elaborar plano de suprimentos e contratações 8Elaborar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 10Aplicar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 20Entrevista com cliente em potencial 2Definir especificações 6Estabelecimento de requisitos de projeto 10Gerar sistemas e subsistemas 6Elaborar sistema estrutural- sistema de alimentação 16Elaborar sistema estrutural- dinâmica 12Elaborar sistema operacional- sensores 8Elaborar logística- sistema de rastreamento 10Elaborar projeto preliminar e detalhado 30Desenvolver protótipo do produto 2Elaborar conclusão 2Selecionar fornecedores 6Contratar fornecedores 6Contratar serviços 6

Tabela8: Atividades especificas Lucas

Sthefani Neves Horas: 201Elaborar introdução 1Elaborar escopo do produto 1Elaborar escopo de projeto 1Pesquisas 30Estimar custos de projeto 10Estimar custos por fase de projeto 1Estimar custo global 1Elaborar plano de recursos financeiros 6Elaborar plano de comunicação 8Elaborar plano de risco 10Elaborar pesquisa de levantamento de necessidades dos clientes 8Aplicar pesquisa de levantamento das necessidades dos clientes 20Entrevista com o cliente em potencial 2Estabelecimento de requisitos de projeto 8Definir especificações 6Gerar sistemas e subsistemas 6Elaborar sistema estrutural- alimentação 8Elaborar sistema estrutural- dinâmica 10Elaborar sistema operacional- programação 12Elaborar logística- central de comunicação 8Elaborar projeto preliminar e detalhado 30Desenvolver protótipo do produto 2Selecionar fornecedores 12

Tabela 9: Atividades especificas Sthefani



Histograma 2- Número de horas trabalhadas em cada atividade por membro do grupo

Histograma 3: Número de atividades detalhadas por membro

1.4. Plano Financeiro

No que diz respeito ao plano financeiro, os gastos previstos no orçamento estão divididos em diferentes custos, entre eles, os salários estimados dos membros da equipe, mão de obra e serviços, materiais especializados e diferenciados, gastos extras, impressão, gastos com marketing e riscos previstos.

Para o cálculo estimado dos salários de cada membro da equipe, foi tomado como base a média dos salários de engenheiros mecânico, eletrônico, eletricista, e mecatrônico.

A média de salários desses profissionais foi de R$ 4300,00 mensais, R$26,875 por hora de trabalho.



Para o cálculo dos salários que os membros receberiam foi multiplicado o valor ganho por hora pelo número de horas trabalhadas, esse resultado foi dividido por três (duração do projeto), e foi obtido o valor salarial mensal, nenhuma atividade foi considerada como hora extra, uma vez que todas as atividades foram bem detalhadas no cálculo das horas. Na tabela abaixo estão contidos os gastos salariais com cada membro e total.

V mensal = (R$26,875 x N horas) / 3

Paola José Bruna Lucas Sthefani Total (3 meses)R$ 1 860,00 R$ 1 845,00 R$ 1 820,00 R$ 1 800,00 R$ 1 800,00 R$ 27 375,00

Tabela 10: Gastos com salários

Gastos com a programação do robô custarão em torno de R$ 11 000,00 visto que o ganho salarial do profissional desta área é em média R$ 3 750,00 mensais, a mão-de-obra especializada para a montagem (técnicos), custarão R$ 5 000,00 também serão contabilizados os gastos com patente totalizando R$ 4 000,00, esse valor é referente à taxa de entrada de pedido de patente, publicação da marca, anuidade, honorários da empresa prestadora do serviço e taxa de retirada da guia junto ao INPI.

Os gatos previstos para suprir as necessidades referentes a materiais especializados diferenciados e equipamentos são em torno de R$ 77 500,00, podendo variar de acordo com as especificações do cliente, dentre esse materiais podem ser citados, acelerômetros, GPS, girômetros, sensores de deslocamento com encoders incrementais e câmeras.

Nos custos do projeto também estão previstos custos extras com pesquisas, locomoção dos membros, estudos preliminares, visitas técnicas. O valor estimado para essas atividades é de R$ 7 000,00, sendo que as que têm maior custo é as pesquisas e os estudos preliminares, esse valor foi obtido a partir do valor de um projeto similar já realizado na UFRGS.

Para treinamento dos clientes e para os testes do produto estão estimados custos de R$ 22 000,00, esses gastos estão baseados em custos médios de treinamento e testes para equipamentos de utilização de alta tecnologia aplicados em industrias em geral.

O gasto de impressão dos relatórios será de aproximadamente R$100,00, uma vez o valor pago por folha colorida impressa é em torno de R$1,20. A divulgação e marketing do produto custarão em torno de R$ 10 000,00, esse valor será aplicado em folders, revistas, DVDs, e mídia eletrônica (site e via e-mail), os quais serão oferecidos aos clientes em potencial.

As tabelas a seguir sintetizam o gasto total global previsto para o projeto, o custo total por fase de projeto, respectivamente.

Ações Custo previsto Salários dos membros da equipe R$ 27 375,00Programação do robô R$ 11 000,00Mão-de-obra especializada para montagem R$ 5 000,00 Patente R$ 4 000,00Materiais e equipamentos R$ 77 500,00Gastos extras (pesquisas, visitas técnicas e estudos preliminares) R$ 7 000,00Impressão e encadernação R$ 100,00Divulgação e marketing R$ 10 000,00TOTAL R$ 141 975,00

Tabela 11: Custos totais global do projeto



Fase do projeto CustoPlano de projeto R$ 11 488,34Projeto informacional R$ 104 988,34Projeto conceitual e preliminar R$ 25 498,32

Tabela 12: Custos totais por fase de projeto

1.5. Plano de Qualidade

Para garantir o sucesso do projeto e a satisfação do cliente uma boa política de qualidade do produto é muito importante. O mecanismo para se conseguir a qualidade é elaborar um plano que vise atender as necessidades anteriores (requisitos de projeto) e posteriores (assistência) à entrega do produto.

Para um controle de qualidade do produto usaremos histogramas, tabelas, organogramas, a matriz QFD e o teste estatístico de amostragem simples.

Como o robô de inspeção de fios de alta tensão tem o objetivo de proporcionar ao cliente comodidade, precisão, confiabilidade e agilidade na inspeção de fios além de possuir um ótimo custo/beneficio é necessárias visar segurança estrutural e do controle dos dados do obtidos pelo robô.

Tendo estes objetivos traçados o grupo reuniu algumas medidas que aumentariam a qualidade e satisfação dos clientes antes, durante e depois da compra do produto.

Antes de o produto ser entregue o robô irá passar por análises de confiabilidade dos sistemas mecânicos, de inspeção e de controle de dados transferidos, dando ao cliente um produto com 100% de confiabilidade.

A norma de teste que será seguida é a ISO 9283, que trata de robôs industriais. Uma parte dela trata de critérios de desempenhos e métodos de ensaio, sendo 14 testes a realizar.

1. Precisão de posicionamento e repetibilidade de posicionamento;2. Variação de posicionamento de precisão multi direcional;3. Precisão e repetibilidade de distância;4. Tempo de estabilização posição;5. Ultrapassar;6. Deriva características de posicionamento;7. Permutabilidade;8. Precisão e repetibilidade de experiência;9. Trajetória reorientação Precisão;10. Desvio de canto;11. Características da velocidade de percurso;12. Posicionamento em tempo mínimo;13. Complacência Estática;14. Desvio ondulante caminhos.



Uma segunda norma técnica que será usada será a ISO 10218 relacionada à segurança de robôs industriais, elaborada em 1992.

Será fornecido também dois cursos preparatórios por equipe de funcionários que forem operar o robô, sendo um para o operador e outro para o auxiliar de operação, a carga horária do treinamento técnico será de 40h (5 dias), visando conhecimento do mecanismo, segurança aos funcionários e maior durabilidade do produto.

Junto com o produto será disponibilizado um manual de instruções, caso ainda houver alguma dúvida em relação a alguma operação ou procedimento do robô, o cliente contará com assistência técnica vitalícia 24h, a garantia é de 5 anos, em caso de danos ao robô devido ao mau manuseio do mesmo haverá custos de reparação mesmo durante o tempo de garantia. A sua manutenção será feita em dois módulos sendo eles a estrutura e o software do produto.

Na manutenção dos componentes que estará relacionada à corrosão, desgaste, e outros tipos de reposição ou reparação de peças, deverão ser feita de seis em seis meses para assim garantir uma boa qualidade de precisão e agilidade do robô, Já a manutenção do software que seria uma atualização da programação deve ser feita a cada um ano e se houver qualquer problema que tenha relação com a programação do produto deve-se procurar a assistência técnica antes. Para qualquer manutenção ou assistência técnica fornecemos o apoio ao cliente que vai direcionar para profissionais terceirizados que façam a manutenção ou reparação de quaisquer problemas que o cliente possa ter com o produto para assim garantir uma maior comodidade aos nossos clientes.

Seguindo estes procedimentos estamos certos que a qualidade do produto estará garantida fornecendo ao nosso cliente um produto seguro, confiável e ágil.

1.6. Plano de Comunicações

Para organizar a comunicação do grupo foi escolhido um gerente de comunicações, o qual é responsável por manter a equipe informada e atualizada sobre datas, novidades, alterações, avisos e diretrizes de pesquisa.

Em uma equipe de trabalho a eficiência da comunicação é fundamental, uma vez que proporciona um trabalho integrado, onde todos podem trocar informações e acompanhar o andamento das atividades.

Como recursos de comunicação o grupo optou por fazer uma reunião semanal, um grupo na rede social Facebook®, envio de e-mails, compartilhamento de arquivos través do Google Docs®, e ligações.

A reunião semanal será realizada todas as segundas-feiras. Em dias de aula a reunião iniciará as 17h00minh e terminará assim que as atividades propostas para o dia forem concluídas, em dias que não haverá aula a reunião iniciará as 15h10minh e terminará às 18h. Foi definido que todos devem participar das reuniões às segundas-feiras, em caso de falta sem justificativa, ou sem aviso prévio, o membro faltante será penalizado em -0,25 pontos em sua nota final.

Durante a reunião serão elaboradas as atividades propostas no cronograma, também serão definidas as pesquisas que cada um deve fazer, a data e a forma de



entrega da mesma, em caso de atraso ou não entrega de atividade, o membro será penalizado em -0,25 pontos em sua nota final.

O grupo no Facebook® servirá como ferramenta para comunicação imediata (conversas), para compartilhamento de paginas de pesquisa e curiosidades a respeito do tema do projeto, além de servir como “agenda”, ou seja, recados, lembretes, e datas das atividades estarão postados.

O envio das atividades pode ser feito por e-mail ou compartilhamento do Google Docs®, em caso de envio por e-mail o grupo julgou não ser necessário o envio a todos os membros, somente à pessoa de interesse. Recados, requisições e avisos também serão feitos por e-mail e compartilhamento, sendo a critério do emissor o envio a todos os membros ou não.

Em caso de impossibilidade de comunicação por todos os meios já descritos, a comunicação pode ser feita através de ligação telefônica, a qualquer hora.

O responsável pela digitação do relatório deve compartilhá-lo regularmente, para que todos os membros possam ler e opinar sobre mudanças, pontos fracos e fortes, a fim de melhorar a concepção do mesmo.

1.7. Plano de Risco

Como risco é uma situação que pode vir a acontecer e causar algum dano ao projeto é preciso identificá-lo antes que ele se torne um problema, assim em qualquer projeto é necessário traçar um plano de risco, pois, diariamente lidamos com riscos, logo, precisamos ter uma abordagem pró-ativa de gerenciamento, tendo como resultados o aumento de probabilidade de impactos positivos e a diminuição da probabilidade de impactos negativos no projeto.

Para a elaboração do Plano de Risco foi necessário seguir alguns passos. Os passos são a identificação dos riscos, o detalhamento do risco, a categoria do risco, a qualitividade do risco e a estratégia de solução para que esse risco não ocorra.

Para identificar os riscos foi necessário determinar todos os riscos que de alguma forma possam afetar o projeto e assim documentar suas características podendo categoriza-los em:

Externos Imprevisíveis; Gerenciais e Organizacionais; Legais; Externos Previsíveis; Técnicos;

Na análise qualitativa baseamos as classificações em nossa experiência e intuição levando em consideração os riscos que são de grande potencial e significância para o projeto. Para as soluções foi usado estratégias de mitigação que é a minimização do risco já que o aceitamos.



Categorias Riscos Detalhamento do RiscoAnálise

Qualitativa do Risco

Estratégias Preventivas

Gerencial e Organizacional

Atraso do Plano de Tempo

Não cumprimento das tarefas semanais

Alto

Cumprimento das tarefas semanais

realizando horas extras se

necessário. Em último caso

solicitar o auxílio de outro integrante


Falta de AssiduidadeNão comprometimento com reuniões e tarefas

estipuladasMuito Baixo

Boa comunicação

entre o grupo e o incentivo entre a

equipe

Técnico Erro de projeto

Falhas nos cálculos dinâmicos e

especificações técnicas do projeto, etc.

Muito Alto

Projetar com precisão e cautela,

detalhando todos os pontos do projeto e os revisando-o


Desvio do objetivo do projeto

Não corresponder as metas e ideias iniciais do

projetoBaixo

Manter sempre o foco do projeto

TécnicoTreinamento operacional insuficiente

Falha na comunicação relacionada a instruções

do robôMédio

Ter profissionais capacitados e

com experiência na área

TécnicoPouca experiência da

equipeFalta de experiência na

área de robótica Alta

Orientação de especialistas com experiência na

área



TécnicoTecnologia ultrapassada

A tecnologia insuficiente para atender as

necessidades do cliente Baixo

Manutenções semestrais e atualizações

anuais


Falhas de comunicação

Mensagens e emails não lidos ou recebidos e

integrantes do grupo sem acesso à internet

MédioNomeado um gerente de

comunicações


Antagonismo de ideiasConflito de idéias que possam prejudicar o andamento do projeto

Baixo

Votação entre os membros para decidir qual a

melhor decisão a ser tomada


Não correspondência dos requisitos

Não atender aos requisitos de projeto feitos pelo cliente

Alto

Pesquisas, entrevistas, e um pré-estudo das necessidades dos

clientes

Externos Imprevisíveis

Mudança na LegislaçãoMudança na lei que é

base do projetoMuito Baixo

Atualização das leis que regem o setor de robótica

Legais Patentes Direitos de patentes

revogadosMuito Baixo

Não há estratégia

preventiva neste caso

Externo Imprevisíveis

Atraso de fornecedores

Não cumprimento de fornecedores quanto a datas previstas para entrega de produtos e

serviços

Alto

Manter contato freqüente com as empresas que

fornecem serviços e produtos

Externo Imprevisíveis

Doenças

Eventuais doenças e patologias que posam afetar algum integrante

da equipe

Médio

O compromisso do grupo em concluir as tarefas do

membro faltanteTabela 13: Riscos do projeto

1.8. Plano de Suprimentos e Contratações

No plano de suprimentos e contratações são especificados os produtos e serviços a serem contratados e comprados pra a concepção do projeto, como por exemplo os



fornecedores, equipamentos, mão de obra especializada, funcionários e a parte burocrática contratual das referidas atividades.

1.1.3 Planejamento de suprimentos

Itens a serem comprados: Software Kit Lego® e almoxarifado Acelerometro; Girometro; Inclinometro; Sensores térmicos; Câmeras; GPS; Baterias Processador Peças estruturais Patente Despesas de compra da empresa (matérias de escritório, materiais de

higiene, etc.)

As compras serão feitas depois de uma pesquisa de mercado, onde serão feitos três orçamentos de empresas fornecedoras diferentes, será escolhida a que apresentar melhor proposta de preço, porém, com garantia de entrega e qualidade de produto, o tempo de entrega que a empresa deve cumprir é de no máximo 20 dias após a data do pedido, e deve dar garantia sobre o seu produto fornecido de no mínimo 1 ano.

O pagamento das compras será feito mediante a entrega do produto e sua nota fiscal, que será encaminhada para o setor financeiro e documentada.

Os responsáveis pela seleção dos fornecedores são Sthefani e Lucas.

3.8.2.Planejamento de contratações

Itens a serem contratados: Empresa publicitária Mão de obra especializada para montagem Funcionários pra treinamento técnico aos clientes Programador Despesas de contratações da empresa ( aluguel, luz, água, telefone, etc.) Conta bancária jurídica Funcionários responsáveis pelo projeto

Os contratos a serem realizados serão elaborados seguindo os tramites legal, para garantia de cumprimento dos serviços firmados, serão estabelecidas multas e até rompimento do contrato em caso de não cumprimento de clausulas. As clausulas contratuais que não são imutáveis (preços, datas de entrega, garantias) será discutidas em reunião entre a equipe de projeto e a empresa a ser contratada, as multas e casos de suspensão do contrato também serão estabelecidas em reunião. Não serão considerados contratos verbais.



O responsável pela seleção dos contratos e fechamento dos mesmos é Lucas.

PROJETO INFORMACIONAL

Nesta etapa do projeto, é necessário se ter informações sobre a abrangência do produto e o desenvolvimento do projeto . Para gerenciar e organizar a captura e o tratamento das informações se faz necessário mecanismos que sistematizem esse trabalho feito com as informações de entrada, para no final do projeto termos informações de saída compatíveis com as necessidades dos clientes e com o que foi proposto no escopo.

Dentro do projeto informacional estão os mecanismos de gerenciamento e tratamento das informações de entrada, que serão analisadas e se transformarão nas especificações do produto a ser desenvolvido, a fim de servir como parâmetros para geração das soluções do projeto.

As informações de entrada provêm de estudos bibliográficos, entrevista com profissionais da área de robótica, engenharia mecatrônica, engenharia elétrica, engenharia mecânica, potenciais clientes e analise de produtos concorrentes.

Depois de coletadas as informações foi possível organizá-las e definir as necessidades dos clientes, e os requisitos de projeto que foram avaliados com o auxilio da ferramenta QFD e TRIZ, levando às especificações do produto.

4.1 Definição do tipo de projeto

O robô de inspeção de linhas de alta tensão é um produto que já esta em desenvolvimento em diferentes lugares do mundo como, Japão, Canadá, EUA e até mesmo no Brasil, ele ainda não é fabricado em grande escala, e passa ainda por muitos estudos e testes.

A perspectiva é fabrica-lo sob encomenda, podendo ser feito um produto que atenda especificações únicas de cada cliente, não será trabalhado então com estoque, e a entrega do produto é de responsabilidade do fabricante, devendo ser feita em qualquer lugar solicitado.

O projeto é considerado um projeto de variação, ou seja, é o projeto de um produto já existente, apenas com variações de dimensionamento, estrutura, aplicações ou adaptações, visando atender novos requisitos de operação solicitados pelos clientes.

4.2 Necessidades dos clientes

4.2.1 Definição do cliente

Os clientes primários do produto são concessionárias de transmissão de energia elétrica, por exemplo, Eltrobras, esses clientes são os que irão fazer a aquisição do robô de inspeção, com o produto o cliente conseguirá diminuir o seu tempo de inspeção e aumentará a confiabilidade das transmissões, fornecendo ao cliente indireto que é a concessionária distribuidora de energia elétrica (Celesc, RGE), um serviço de melhor qualidade, a concessionária distribuidora consequentemente também fornecera um serviço



de melhor qualidade, ou seja com menos interrupções no abastecimento de energia aos cientes secundários do robô, que são os consumidores de energia elétrica.

4.2.2 Levantamento das necessidades dos clientes

O levantamento das necessidades dos clientes é imprescindível para o projeto, uma vez que o produto precisa atingir as expectativas do comprador para satisfazê-lo. Para a definição das necessidades dos clientes foram feitos leituras especializadas na área do projeto, uma analise dos produtos concorrentes, entrevistas com profissionais de áreas da abrangência do robô, e com potenciais clientes.

A partir da leitura especializada e da analise dos produtos concorrentes foram elencadas necessidades básicas e fundamentais, que devem estar contidas no produto, essas necessidades foram colocadas em forma de itens que foram avaliados e quantificados com notas de 0 a 5, de acordo com o grau de importância que os profissionais da área julgavam plausíveis para a referida necessidade, (0 para sem importância, 5 extrema importância), o último passo para o levantamento das necessidades foi uma entrevista com o cliente em potencial, onde foram definidas as necessidades subjetivas e inconscientes.

4.2.2.1 Analise de leitura especializada

As leituras especializadas estão contidas nas referências.

4.2.2.2 Analise de produtos concorrentes

Os produtos concorrentes encontrados são os robôs de inspeção desenvolvidos nos EUA, no Canadá, na URGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul), e no Japão. A analise será feita entre os robôs desenvolvidos no Canadá (Line scout- Hydro Québec) e no Japão (Hibot), devido à falta de informações técnicas dos outros produtos.

A avaliação dos produtos concorrentes consiste em pesquisas técnicas que resultam em uma série de atributos de cada produto e seus componentes, com suas respectivas qualificações e características, essa avaliação nos da as características de mercado e também as principais e superiores características qualitativas e quantitativas dos produtos, com a finalidade de aprimorar o projeto em desenvolvimento.



Robô Concorrente

Line scout- Hydro Québec HibotPeso 112 Kg 90 Kg

Câmera Uma unidade Três unidades

Comprimento 1,37 m 1,5 m

Altura 0,85 m 1,5 m

Tempo de operação 5 horas 6 horas

Alcance máximo 400 m 700 m

Auxiliares Não mencionadoTermo visão e efeito corona (formação de descargas em torno de um elemento energizado)

Meio de alimentação Bateria Não mencionado

Custo Não mencionado Não mencionado

Angulação 12º Até 360º

Movimentação Tração Tração Tabela 14: comparação entre produtos concorrentes

Robô Concorrente

Line Scout- Hydro Quebéc HibotQualidade 5 5

Componentes para melhor inspeção

5 4

Custo 3 3Peso 2 3

Autonomia do robô 5 5Tempo de detectar e corrigir

falhas5 4

Tempo de vida útil 5 5Alcance 3 4Câmeras 2 3

Movimentação 5 5Alimentação 3 3

Tabela 15: avaliação quantificada das características dos produtos concorrentes



4.2.3 Necessidades dos clientes

A partir dos estudos especializados e das analises dos produtos concorrentes foram

identificadas as seguintes necessidades dos clientes:

Segurança; Agilidade; Baixo custo; Confiabilidade;

Agilidade e rapidez nas transmissões; Baixa interferência eletromagnética; Eficiência; Baixo risco de falha;

Automatização; Robustez;

Resistência; Durabilidade; Estabilidade; Baixo peso; Rápida manutenção; Baixo custo de manutenção;

Treinamento do operador; Assistência técnica; Descarte final; Fácil transporte; GPS; Reconfigurabilidade; Tempo de operação longo; Tipo de alimentação mais viável;

4.2.3.1 Avaliação quantitativa das necessidades do produto

A partir das necessidades elencadas foi desenvolvida uma tabela de avaliação quantitativa, que foi preenchida pelos profissionais da área de abrangência do robô, durante as entrevistas. As tabelas estão contidas nos anexos e os resultados das mesmas encontram-se no histograma 4.



Histograma 4: Médias das notas das avaliações feitas por profissionais da área.

4.3 Ciclo de vida do produto

O ciclo de vida do produto descreve os processos pelos quais o produto passa durante toda a sua vida, desde a criação, até o descarte.

Como nosso projeto trata de um projeto de um produto e não de um serviço, cabe a ele o processo de projeção, fabricação, entrega e descarte final.



Processo 1: Ciclo de vida do produto

Projeto: Desenvolvimento do plano de projeto, projeto informacional, projeto conceitual, preliminar e detalhado.

Modelação: Desenvolvimento da modelagem em 2D e 3D, do produto.

Fabricação: Montagem e programação do produto.

Testes: Testes de qualidade, confiabilidade e segurança.

Venda: Negociação de valor monetário com o cliente.

Entrega: Distribuição ao cliente.

Manutenção: Assistência técnica e reparos no produto.

Reciclagem: Reutilização de componentes e peças.

Descarte final: Destinação final dos componentes e peças não reutilizados.

4.4 Requisitos de projeto



Segundo Serrano, requisito de projeto pode ser definido como qualquer capacidade ou característica mensurável do resultado final do projeto, seja ele um produto ou serviço (Serrano, 2012). Esse resultado final precisa satisfazer o contrato, padrão, especificação, ou qualquer outro documento estabelecido formalmente.

A partir das necessidades dos clientes foram desenvolvidos os requisitos de projeto do produto, que são as necessidades dos clientes quantificadas pelos projetistas de engenharia, dando dimensões reais às necessidades, transformando um desejo do cliente em uma característica do produto.

Processo 2: Processo de obtenção das necessidades dos clientes

Processo 3: Processo de obtenção dos requisitos de projeto

Os requisitos de projeto obtidos através dos processos expostos estão listados na tabela 16:



Requisito de projeto Explicação do requisito

Aderência das roldanas no fio O material das roldanas deve ter um alto coeficiente de aderência ao material do fio condutor, proporcionando a fixação e o deslocamento do robô

EstabilidadeDimensionamento, e distribuição de peso uniforme, mantendo a estabilidade em diferentes características ambientais e de movimento

Velocidade de deslocamento Velocidade suficiente para que a inspeção seja feita de maneira confiável, porém ágil

Aceleração de deslocamentoAceleração constante para que a inspeção seja feita de maneira uniforme em todo o processo

Angulação dos movimentos de rotação De 0º a 360º para ter ampla capacidade de movimento

Velocidade nas transmissões Alta velocidade de transmissão dos dados (transmissão em tempo real, x bytes/s)

Baixa interferência eletromagnética Materiais com propriedades diferenciadas que sejam isoladores eletromagnéticos

Autonomia Capacidade de deslocamento do robô por energia utilizada durante um determinado tempo

Durabilidade Tempo médio de vida útil do robô

Resistência à intempériesNão apresentar avarias mediante diferentes condições climáticas (chuva, sol, vento, altas diferenças de temperatura, umidade)

Resistência à corrosão Materiais resistentes à oxidação, meios ácidos, e substâncias corrosivas em geral

Resistência à temperatura Materiais resistentes a altas e baixas temperaturas

Resistência à torção Materiais com capacidade de suportar uma torção

Resistência à fadiga Materiais que suportem esforços alternados sem produzir trincas devido à concentração de tensões

Resistência ao cisalhamento Materiais que suportem esforço cortantePeso baixo Peso entre 5 a 10 kgPotência do motor Potência suficiente para o robô se

movimentar nos fios e realizar sua tarefaCarregamento interno Baixo peso de carregamento dos

componentes internos Resistência à deformação Matérias que resistam à deformação

plástica

Sistema de inteligência artificialDispositivo computacional que possua ou multiplique a capacidade de raciocínio do ser humano para solução de problemas

Sistema de transmissão de dados Sistema que irá enviar conduzir os dados a uma central de tratamento das informações

Requisito de projeto Explicação do requisitoMateriais não reativos Matérias de menor tendência de ceder



elétrons para outros materiais Número de câmeras Número mínimo de câmeras necessário

para inspeçãoNúmero de sensores Número mínimo de sensores para inspeçãoNúmero de girômetros Número mínimo de girômetros para se

medir a velocidade de rotaçãoNúmero de acelerômetros Número mínimo de acelerômetros para

movimentaçãoInspeção dos cabos por visão computacional

Conjunto de métodos e técnicas através dos quais um sistema computacional será capaz de interpretar imagens.

Baterias Baterias para alimentaçãoSistema de alimentação pela rede condutora

Sistema que irá alimentar o robô com energia da própria rede de alta tensão

Sistema de posicionamento global Sistema eletrônico de navegação que emite coordenadas em tempo real

Assistência técnica Suporte técnico ao cliente

Manuais e treinamentoManuais explicativos para eventuais dúvidas de utilização, e treinamento técnico para utilização correta do produto

Descarte final Recolhimento e destinação correta do produto quando estiver em desuso

Sistema de adaptação de componentes estruturais e operacionais

Partes estruturais e operacionais que permitam ajustes para adaptação em vários tipos de redes de alta tensão

Quantidade de profissionaisNúmero mínimo de profissionais para projetar construir e entregar o produto, de maneira satisfatória

Dimensões Dimensões ideais de largura, altura e comprimento, par facilitar o transporte e a colocação no fio

Central de recebimento de dadosUma central móvel ou fixa de recebimento e tratamento dos dados enviados pelo sistema de transmissão do robô

Resistência à compressãoResistência a uma força que resulta em uma redução em seu volume ou em uma de suas superfícies sem deixar ocorrer uma deformação plástica no material

Tabela 16: Requisitos de projeto e sua explicação

4.5 Matriz QFD



A matriz QFD (desdobramento da função qualidade) foi desenvolvida por Yoji Akao (1990) na década de 60. É um método de apoio para o desenvolvimento de produtos, visando que o mesmo atinja as expectativas do cliente.

A dinâmica do método é relacionar as necessidades dos clientes com os requisitos de projeto, verificando se há conflitos e discordâncias entre eles, ao final do processo tem-se como resultado as especificações de projeto.

Na prática, a QFD corresponde a quatro matrizes onde é feito o planejamento do produto e costuma ser chamada genericamente de “casa da qualidade”. Seus objetivos fundamentais são:

Redução de mudanças no projeto; Reproduzir com fidelidade os objetivos do projeto; Solucionar problemas em grupo; Identificar as características que requerem mais atenção; Aumentar o grau de satisfação dos clientes, diminuindo o número de reclamações; Planejar a garantia da qualidade de forma mais estável; Planejar a comunicação das diferentes áreas do projeto; Reduzir os custos e o tempo do projeto; Hierarquizar pelo grau de importância as necessidades dos clientes;

Para cada necessidade do cliente é verificado se existe uma relação com cada requisito, e se ela existir quantifica-se como forte, média ou fraca, no telhado quantificam-se as interações entre os requisitos do projeto, essas interações podem ser fortemente positivas, positivas, negativas e fortemente negativas. A matriz QFD encontra-se na tabela 17, e em um arquivo em CD, para sua melhor visualização.



Tabela 17: Matriz QFD

1.1.4 4.5.1 Hierarquização dos requisitos do projeto do produto



Com os resultados da matriz QFD, pode-se hierarquizar os requisitos de projeto, na ordem apresentada na tabela 18. Sendo o requisito da colocação 1 o que merece mais atenção, e os subsequentes os que tem grau de importância menos gradativamente.

Posição Valor Requisito1 387,7 Sistema de transmissão e

recebimento dos dados2 385,9 Materiais não reativos3 380,1 Sist. de inteligência artificial4 361 Sistema de alimentação

pela rede condutora5 357,9 Baterias

6 348,9Sistema de adaptação de componentes estruturais e operacionais

7 334,5 Assistência técnica, manuais e treinamento

8 315,2 Durabilidade 9 307,5 Inspeção dos cabos por

visão computacional10 304,2 Resistência a torção,

compressão e deformação11 296,8 Baixa interferência

eletromagnética12 282,6 Autonomia 13 255 Aderência das roldanas ao

fio e estabilidade14 249,8 Resistência à fadiga e

cisalhamento 15 245 Número de câmeras e

sensores16 232,7 Resistência a intempéries,

temperatura e corrosão17 227,8 Peso baixo e carregamento

interno18 213,8 Potência do motor 18 213,8 Sistema de posicionamento

global19 198 Angulação dos movimentos20 180,8 Velocidade e aceleração de

deslocamento21 148,6 Velocidade nas

transmissões22 147 Número de acelerômetros e

girômetros23 142,8 Quantidade de profissionais24 75,1 Descarte final

Tabela 18: Hierarquização dos requisitos de projeto4.6 Definição das especificações de Projeto



Com a casa da qualidade da matriz QFD, foram elencados em ordem decrescente os requisitos de projeto com base no peso percentual dos mesmos em relação ao projeto (o peso de cada requisito foi retirado da matriz QFD), eles foram analisados e convertido em especificações de projeto mensuráveis, e estão expostos na tabela 19.

Requisito Peso Porcentagem (%) Especificação

Sistema de transmissão e recebimento dos dados

387,7 5,9Conexão 4G, e computador com ampla capacidade de armazenamento dos dados

Materiais não reativos 385,9 5,9Aço inoxidável, Titânio, Fe com

outras ligas, Policarbonato, Poliacetal, cerâmicas, Fibra de Carbono, alumínio, borracha

Sist. de inteligência artificial

380,1 5,8 Controle Fuzzy, Algoritmos Genéticos, Redes Bayesianas

Sistema de alimentação pela rede condutora

361 5,5 Suporte de um material condutor, conversor para

redução de tensão

Baterias 357,9 5,4Bateria de Ni-Cd ou Ni-MH, bateria de Pb, bateria de Li-

Ion, bateria SeladaSistema de adaptação de componentes estruturais e operacionais

348,9 5,3Dimensões variáveis,

almoxarifado de peças, sistema operacional

secundário

Assistência técnica, manuais e treinamento

334,5 5,1Equipe de assistência técnica, manual de utilização, catálogo

de peças, equipe de treinamento técnico

Durabilidade 315,2 4,8Variável de acordo com a

utilização e tempo entre cada manutenção preventiva

Inspeção dos cabos por visão computacional

307,5 4,7 Sistema RBG, sistema IR

Resistência a torção, compressão e deformação

304,2 4,6Materiais que resistam á

esforços de torção, resistentes a pequenas colisões e picos

de temperatura

Baixa interferência eletromagnética

296,8 4,5

Isolamento eletromagnético,protetores de surto, não misturar sinais, caneletas de alumínio, filtros de linha, ferrites para cabo, supressores de transientes, isoladores óticos

Autonomia 282,6 4,3Longos percursos em

operação, sem substituição da fonte alimentadora

Requisito Peso Porcentagem (%) EspecificaçãoAderência das roldanas ao Forte aderência das roldanas



fio e estabilidade 255 3,9 ao fio, material com alto coeficiente de atrito

Resistência à fadiga e cisalhamento 249,8 3,8

Material estrutural que resista a esforços cíclicos

Número de câmeras e sensores

245 3,74 câmeras, sendo uma de infravermelho, 1 LiDAR (sensor que identifica obstáculos)

Resistência a intempéries, temperatura e corrosão

232,7 3,5Material impermeável, inerte,

com baixa absorção de umidade, baixa condutividade

térmicaPeso baixo e carregamento interno

227,8 3,5 Peso do carregamento interno e carcaça de 5 a 10 kg

Potência do motor 213,8 3,2 2 motores de 200WSistema de posicionamento global 213,8 3,2 GPSAngulação dos movimentos 198 3 0º a 360ºVelocidade e aceleração de deslocamento 180,8 2,7

V: 0m/s a 3,1 m/sa: 0 m/s² a 1,8 m/s²

Velocidade nas transmissões 48,6 2,3 20 MbpsNúmero de acelerômetros e girômetros 147 2,2 2 acelerômetros, 1 girômetro

Quantidade de profissionais

142,8 2,2

Para o projeto: 5 pessoas;Para a fabricação: variável

Para entrega: variávelPara programação: 1 pessoaPara treinamento: 2 pessoas

Descarte final 75,1 1,1Reciclagem de componentes,

descarte especial pra componentes tóxicos

Tabela 19: Especificações de projeto

4.7 Descrição das especificações de projeto

Para que as especificações sejam bem entendidas pelos leitores e clientes, se faz necessário uma explicação clara do mesmo, e o motivo pelo qual foi definido a especificação de projeto. Seguindo a ordem de importância obtida a partir da matriz QFD, as especificações estão explicadas e justificadas na subsequência do texto.

Sistema de transmissão e recebimento de dados: Para a rápida transmissão dos dados captados pelas câmeras de inspeção, é necessária uma conexão com alta velocidade de transmissão, mesmo quando a quantidade de dados enviados é alta, e com autonomia, para poder estar acoplada ao robô. A tecnologia de conexão que se encaixa às necessidades de transmissão é a conexão móvel 4G, o serviço ainda não está disponível no Brasil, mas a perspectiva é de que ela já esteja disponível em 2016.



Para o recebimento dos dados é necessário um computador com ampla capacidade de memória, para servir de banco de dados.

Materiais não reativos: materiais que sejam inertes, ou seja, não tenham troca intensa de elétrons com os outros materiais a sua volta, por exemplo, o material da carcaça com os materiais das câmeras, podem ser usados o aço inoxidável, titânio, Fe com outras ligas, alguns polímeros como poliacetal e policarbonato, cerâmicas, alumínio, borracha e fibra de carbono.

Sistema de inteligência artificial: para a automatização do robô e execução dos comandos é necessário um sistema de inteligência artificial, os sistemas de controle Fuzzy, Algoritmos Genético e Rede Baeysianas, estão entre as opções de escolha pelo motivo de que todos os comandos que o Robô irá executar podem ser definidos por eles.

Sistema de alimentação pela rede condutora: apesar da corrente transportada pela rede condutora ser muito superior à capacidade que o robô suporta, com o uso de materiais condutores adequados e um conversor para redução tensão, é possível que o robô seja alimentado a partir da rede em que o mesmo está fazendo a inspeção.

Baterias: o robô precisa ter no seu carregamento interno baterias para operar no caso da rede não estar energizada. As baterias que serão estudadas para posterior escolha são baterias de Li- Ion, baterias de Ni-Cd, baterias de Pb, baterias de Ni- MH, os fatores que irão favorecer ou não a escolha serão as dimensões, o peso, e a eficiência de cada bateria.

Sistema de adaptação de componentes estruturais e operacionais: para dar reconfigurabilidade ao robô, é necessário que se possa fazer alterações de suas dimensões, seu formato e seu sistema operacional (sistema de inteligência artificial e sistema de transmissão de dados), visando adaptar o robô ás diferentes condições de inspeção em que irá operar.

Assistência técnica, manuais e treinamentos: para garantir a qualidade pós venda do produto é necessário um setor de assistência técnica, que será responsável por concertos e manutenções do robô, e para uma correta utilização do produto serão fornecidos junto à entrega, manuais de utilização, catálogos de peças e treinamento técnico ao operador.

Durabilidade: o tempo de vida útil do robô depende além da qualidade de fabricação, da utilização correta e de manutenções preventivas, por isso é variável.

Inspeção dos cabos por visão computacional: serão usados dois tipos de visão computacionais sendo eles, o sistema RBG para identificação de alterações morfológicas e o sistema IR para detecção de problemas funcionais nos dispositivos que não tenham se traduzido em alterações morfológicas.

Resistência à torção, compressão e deformação: na tomada de decisão sobre qual material estrutural se utilizar deve levar em conta que o mesmo tem que resistir a esforços de torção, pequenas colisões com objetos presos ao fio, e picos de temperatura como calor intenso e gelo.

Baixa interferência eletromagnética: para a transmissão eficiente dos dados obtidos pelo robô não pode haver interferência eletromagnética, para se alcançar essa especificação é necessário o isolamento eletromagnético, distinção entre os sinais, filtros de linhas, entre outros.

Autonomia: o robô precisa de uma fonte de alimentação que permita com que ele faça grandes percursos sem a troca ou interrupção de alimentação.

Aderência das roldanas ao fio e estabilidade: a estrutura do robô deverá apresentar em suas propriedades forte aderência, propriedade essa pela qual, duas superfícies se unem (duas superfícies de substancias iguais ou diferentes), e estabilidade que é a característica que proporciona à estrutura manter suas propriedades topológicas mesmo após uma pequena perturbação, os valores do coeficiente de aderência e de estabilidade dependerão do tipo de material que será utilizado na carcaça e nas roldanas.



Resistência à fadiga e cisalhamento: o material do qual será feito a estrutura precisa resistir a esforços cíclicos, uma vez que os movimentos que ele irá executar são sempre iguais.

Número de câmeras e sensores: para a visualização de 360º serão necessárias 4 câmeras para cada fio da linha a ser inspecionada, sendo uma de infravermelho, os objetos presos ao fio serão identificados através de um sensor LiDar (sensor próprio para essa aplicação).

Resistência a intempéries, temperatura e corrosão: o robô irá operar em meios externos e sob diferentes condições climáticas, por isso é necessário que sua estrutura seja resistente a chuva, substâncias ácidas, sol, calor, vento, seja inerte e impermeável, com baixa absorção de umidade e baixa oxidação e condutividade térmica nula.

Peso baixo e carregamento interno: em entrevistas com os clientes observou-se que esse requisito era uma necessidade subjetiva, uma vez que eles admitiram que um robô mais leve facilitasse na locomoção e também deixaria uma sensação de maior confiança quando o robô estivesse no fio (menor peso, menor força de atração gravitacional, e maior agilidade).

Potência do motor: para a locomoção do robô serão necessários dois motores de 200W, a potência do motor foi obtida a partir da relação entre peso baixo e velocidade de locomoção.

Sistema de posicionamento global: o sistema de posicionamento global é necessário para localização do robô quando o mesmo detectar falhas no fio e enviar o sinal para a central de recebimento e analise de dados, o modelo do GPS ainda será analisado e escolhido levando-se em consideração o mínimo de requisitos para satisfazer o projeto, a marca, o peso e o valor monetário.

Angulação dos movimentos: a angulação dos braços do robô foi especificada de acordo com a angulação dos movimentos de macacos em árvores, essa angulação é de 360º possibilitando resolver alguns problemas de projeto como, por exemplo, a passagem pelas torres e a capacidade inspecionar vários modelos de torres de fios de alta tensão.

Velocidade e aceleração de deslocamento: através de pesquisas em fontes técnicas de robótica, e análise de produtos concorrentes chegou-se a uma velocidade e aceleração de 3,1 m/s e 1,81 m/s² respectivamente, esses valores são satisfatórios para um bom desempenho em sua locomoção e inspeção.

Velocidade de transmissão: a velocidade de transmissão da conexão 4G é de 20Mbps.

Número de girômetros e acelerômetros: a quantidade de girômetros e acelerômetros foram estabelecidos a partir de análises técnicas dos concorrentes de mercado, estabelecendo-se assim o número de dois acelerômetros e um girômetro em seu sistema mecânico.

Quantidade de profissionais: a quantidade de profissionais envolvidos desde o projeto até a chegada do produto ao cliente foi especificada de acordo com o conhecimento e suposições da equipe, sendo o número do profissionais o valor já descrito na tabela de especificações.

Descarte final: o descarte final deverá ser realizado de forma a considerar a possível reciclagem de peças e componentes e destinação especial para componentes tóxicos que possam ser liberadas com o tempo.

4.8 Resolução de problemas pela TRIZ



A TRIZ (Teoria da solução inventiva),foi desenvolvida por G.S. Altshuller em 1946, após ele pesquisar mais de 1 500 000 patentes. A teoria auxilia na geração de soluções para a resolução de um problema que não interfiram ou promovam outro problema, alem de ser uma ferramenta sistemática, servir de guia, apresentar repetibilidade, confiabilidade, não depender de ferramentas psicológicas e permitir o acesso ao campo de conhecimento inventivo.

Os problemas entre as necessidades e os requisitos e entre os próprios requisitos, podem ser observados no telhado da matriz QFD e são caracterizados através da ligação fortemente negativa, devendo então ser resolvidos, segundo a TRIZ o projeto do produto deve ser visto como uma busca de soluções ideais, para os problemas.

Os passos para a resolução dos problemas são: Passo 1: Identificar o problema Passo 2: Formular o problema sob abordagem da TRIZ Passo 3: Determinar o parâmetro de engenharia Passo 4: Buscar soluções análogas ( 40 Princípios inventivos) Passo 5: Adaptar a solução análoga ao projeto em questão

4.8.1 Parâmetro de engenharia

Na tabela 20 estão listados os 39 parâmetros de engenharia listados por Altshuller:

1 Peso do objeto móvel 21 Potência2 Peso do objeto estático 22 Perdas de energia3 Comprimento do objeto móvel 23 Perdas de substância4 Comprimento do objeto estático 24 Perdas de informação 5 Área do objeto móvel 25 Perdas de tempo6 Área do objeto estático 26 Quantidade de substância7 Volume do objeto estático 27 Confiabilidade8 Volume do objeto móvel 28 Precisão de medida9 Velocidade 29 Precisão de manufatura10 Força 30 fatores prejudiciais, externos, do objeto11 Tensão, Pressão 31 Efeitos colaterais da ação do objeto 12 Forma 32 Manufaturabilidade13 Estabilidade do projeto 33 Conveniência de uso14 Resistência 34 Reparabilidade15 Durabilidade do projeto móvel 35 Adaptabilidade ou versatilidade16 Durabilidade do projeto móvel 36 Complexibilidade do positivo 17 Temperatura 37 Complexidade de controle18 Brilho 38 Nível de automação19 Energia gasta pelo objeto móvel 39 Produtividade20 Energia gasta pelo objeto estático

Tabela 20: parâmetros de engenharia

4.8.2 Princípios inventivos

Na tabela 21 estão listados os 40 princípios inventivos desenvolvidos por Altshuller:



1 Segmentação 21 Tornar mais rápido2 Extração 22 Converter dano em benefício3 Qualidade local 23 Realimentação 4 Assimetria 24 Mediador5 Combinado 25 Auto serviço6 Universalidade 26 Copiando7 Alinhamento 27 Objeto barato e descartável ao invés de

um objeto caro e durável8 Neutralizar peso 28 Substituição de um sistema mecânico9 Contador de ação antecessor 29 Construção pneumática e hidráulica10 Ação antecessora 30 Membranas flexíveis ou filmes finos11 Amorteceder antecipadamente 31 Utilize material poroso12 Equipotencialidade 32 Alteração da cor13 Inversão 33 Homogeinidade14 Esferocidade 34 Rejeitando e regenerando partes15 Dinamicidade 35 Transformação dos estados físicos e

químicos de um objeto16 Ação parcial ou exagerada 36 Transformação das fases17 Movendo para uma nova dimensão 37 Expansão térmica18 Vibração mecânica 38 Utilize oxidante forte19 Ação periódica 39 Ambiente inerte20 Continuidade de uma ação útil 40 Materiais compostos

Tabela 21: princípios inventivos

4.8.3 Relações entre requisitos e parâmetros de engenharia

As relações fortemente negativas foram relacionadas a um parâmetro de engenharia entre os 39 listados por Altshuller e estão contidas na tabela 22 e 23:

Requisito de contradição Parâmetro da TRIZ

Número de câmeras e sensores Quantidade de substância (26)Baterias Energia gasta pelo objeto móvel (19)Angulação dos movimentos de rotação Efeitos colaterais da ação do objeto (31)Sistema de posicionamento global Perda de informação (24)Sistema de alimentação pela rede condutora Perda de energia (22)Velocidade e aceleração de deslocamento Velocidade (9)Descarte final Perda de substância (23) Descarte final Fatores prejudiciais, externos, do objeto (30)Potência do motor Potência (21)Resistência à torção Resistência (14)Número de girômetros e acelerômetros Quantidade de substância (26)Inspeção dos cabos por visão computacional Confiabilidade (27)Resistência à fadiga Resistência (14)Sistema de adaptação de componentes estruturais e operacionais

Precisão de manufatura (29)

Peso baixo e carregamento interno Peso do objeto móvel (01)Tabela 22:requisitos de contradição

Requisitos de otimização Parâmetro da TRIZ



Assistência técnica, manuais e treinamento Conveniência de uso (33)Sistema de inteligência artificial Nível de automação (38)Sistema de transmissão e recebimento de dados Perda de informação (24)Aderência das roldanas no fio e estabilidade Estabilidade do objeto (13)

Baterias Energia gasta pelo objeto móvel (19)

Materiais não reativos Fatores prejudiciais, externos, do objeto (30)

Angulação dos movimentos de rotação Efeitos colaterais da ação do objeto (31)

Número de câmeras e sensores Quantidade de substância (26)Baterias Perda de energia (22)Sistema de adaptação de componentes estruturais e operacionais

Precisão de manufatura (29)

Peso baixo e carregamento interno Peso do objeto móvel (01)Resistência Resistência (14)

Tabela 23: requisitos de otimização

4.8.4 Matriz de contradição da TRIZ



Imagem 1: Matriz contradição TRIZ

5. PROJETO CONCEITUAL

Nesta fase de projeto será feita a concepção do produto, através da sua modelagem funcional, geração das alternativas de concepção e seleção da mesma.

A busca, formulação representação e seleção das soluções para os problemas encontrados no projeto informacional serão regidos pelas necessidades dos clientes e pelos requisitos e especificações de projeto, já descritos em seções anteriores. Essas informações de entrada, processadas a partir de uma metodologia especifica fornecerão ao final desta fase de projeto a concepção do robô de inspeção.

Para a seleção da melhor alternativa de concepção, será seguida a seguinte metodologia de trabalho sequencialmente: formulação do problema do sistema em desenvolvimento, estabelecimento de uma estrutura ou fluxo de funções do problema, pesquisas e análises para a criação de princípios de solução, os quais serão combinados para formar as alternativas de concepção e finalmente serão selecionadas as concepções viáveis. Esta fase de projeto, é uma etapa que exige muita criatividade, analise e pesquisa por parte de toda, visando uma descrição o mais aproximado possível da concepção do robô, suas tecnologias e princípios de funcionamentos do produto.



5.1 Modelagem funcional do produto

Total Sistemas Subsistemas nível 1 Subsistemas nível 2 Função Baterias

Sistema de alimentação

Baterias e Alimentação pela rede Fonte de energia

Alimentação pela rede Estruturais

Sistema Estrutural Materiais Composição do robô

Componentes Motor Forma Geométrica Locomoção Dinâmica Movimentação Robô Sensores de movimento Reconfigurabilidade

Software ProgramaçãoOperação e automatização

Sistema Operacional Inteligência artificial

Sensores de movimento Sensores Captação de dados Câmeras Corretiva Manutenção Durabilidade Preventiva Móvel

Sistema LogísticoCentral de comunicação

Armazenamento e interpretação

Fixa de dados 3G

Conexão de transferência

Transferência de dados

4G GPS

Sistema de rastreamento Posicionamento

Radar Modelando o robô com suas características abstratas evita-se que aja uma barreira

na criatividade do grupo para a geração de alternativas de solução, logo, focando na causa dos problemas e não na solução imediata dos mesmos podemos determinar os subsistemas e as funções dos subsistemas do robô que descrevem as necessidades que o produto precisa para desempenhar suas especificações.

Tabela 24: Sistemas, subsistemas e funções




Esquema 5: Sistemas, subsistemas e funções


5.2 Geração de Alternativas de Concepção

Após serem definidas as funções de cada subsistema do robô foi utilizado um método intuitivo conhecido como lista de atributos. A listagem de atributos tem como objetivo isolar e listar as principais características do robô e assim avaliar cada característica separadamente para definir o que é melhor no produto de acordo com as necessidades dos clientes, definidos no Projeto Informacional.

Com isso, foram listadas 13 características consideradas as mais importantes, sendo elas os parâmetros que irão variar nas alternativas de concepção.

Nas alternativas de cada característica a equipe procurou avaliar as vantagens e desvantagens das mesmas, para a escolha da que melhor atende aos requisitos pré-definidos.

As funções das características listadas são: fornecimento de energia, tipos de materiais constituintes, locomoção, operação e automatização, captação de dados, durabilidade, transferência e armazenamento de dados e posicionamento.

5.2.1 Fornecimento de energia

Para que o robô tenha energia para realizar suas tarefas é preciso desenvolver um sistema de alimentação, que opere em qualquer possível situação que o produto será submetido, em consequência foi proposto três tipos de sistemas de alimentação, sendo eles: baterias, alimentação pela rede condutora ou baterias e alimentação pela rede condutora.

5.2.1.1 Baterias

As baterias servem para que os aparelhos funcionem sem estar conectados a uma fonte de energia, tornando-os portáteis. A seguir serão expostas as alternativas de baterias e suas características.

Níquel- Cádmio (Ni-Cd): Foi a primeira bateria recarregável. Seu funcionamento ocorre com os polos positivo e negativo contidos no mesmo recipiente, o polo positivo é coberto por hidróxido de níquel e o polo negativo por cádmio. Esse tipo de bateria é considerada ultrapassada, e está em desvantagem apesar de poder ser carregada milhares de vezes, uma vez que apresenta com maior frequência vazamentos, tendo uma vida útil menor, sofre com o efeito memória, ou seja, com o tempo deixa de ser carregada totalmente, sua capacidade de armazenamento é inferior, e o uso de cádmio torna-a altamente poluente, vale ressaltar que a mesma é utilizável em diversas aplicações incluindo o produto desenvolvido nesse projeto.

Hidreto metálico de níquel (Ni-MH): Apresentam funcionamento muito parecido com o da bateria exposta anteriormente, a diferença de dá em função do material ativo no eletrodo negativo, elas utilizam hidrogênio na forma hidreto metálico no lugar do cádmio. Esse tipo de bateria possui maior carga tempo de uso em relação as baterias Ni-Cd, uma vez que o hidreto metálico é mais denso que o cádmio, além de ser menos tóxicas e não apresentarem efeito memória, assim como as baterias Ni-Cd, são utilizáveis em diversas aplicações, incluindo o produto em desenvolvimento nesse projeto.

Íon-Lítio (Li-íon): É consideravelmente melhor que as baterias já expostas, são as mais utilizadas na atualidade nos produtos eletrônicos devidos as suas diversas vantagens,



sendo algumas delas a não toxidade, capacidade duas vezes maior em relação as baterias Ni-Cd e três vezes maior em relação as baterias Ni-MH, devido a densidade do lítio, não sofre efeito memória além de ser mais leve que suas concorrentes.

Conclusão: as baterias de Li-íon são as que têm melhores características, maior tecnologia e menor impacto ambiental, as baterias de Ni-Cd e Ni-MH, tem vida útil e capacidade de carga reduzida, e menor preço, no entanto todas são propícia para a aplicação almejada.

5.2.1.2 Alimentação pela rede

Uma vez que o robô inspeciona redes condutoras de energia elétrica é possível após redução de tensão que o mesmo seja alimentado pela própria rede inspecionada. A redução de tensão poderá ser feita através de um potenciômetro, e após a redução o material que compõe a carcaça, conduzirá a energia que alimentará o robô. A seguir estão as análises dos possíveis materiais condutores que servirão de alternativa na concepção do produto.

Alumínio (Al): É o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre, tem resistência a tensão de 19 MPa e 400MPa quando contido em ligas, sua densidade é cerca de 1/3 a densidade do aço e do cobre, e suas principais característica são: leveza, alta condutividade elétrica, é macio, resistente a corrosão, tem baixo ponto de fusão, não é tóxico, ou magnético, não cria faíscas, alta reciclabilidade, baixo custo, é dúctil, maleável, possui alta durabilidade devido à camada de óxido e alta reatividade química. Apesar de ser um ótimo condutor, sua condutividade é cerca de 60% menor que a do cobre, entretanto é mais barato e menos denso.

Um compósito formado de alumínio pode ser aplicado em partes da carcaça do robô, esse compósito é o ALONTM (oxinitrato policristalino de alumínio), ele é uma espécie de cerâmica transparente cristalinizada sobre átomos de Al, é muito resistente, transparente, leve, fino, bom condutor, porém custa cinco vezes mais que o alumínio convencional.

Cobre (Cu): É um metal de transição fundamental para a indústria, é abundante na natureza na forma de sulfetos, arsenitos, cloretos e carbonatos.. Dentre todas as suas características destacam-se sua ductilidade, maleabilidade, alta condutividade elétrica (5,98x10^7/ Ohm.m) e alto ponto de fusão (1357K) . É aplicado em fios e cabos, e em ligas metálicas como latão e bronze, reage lentamente com o O2, e não reage com a água. A indústria fornece três tipos de cobre sendo eles: Cobre recozido, tendo alta maleabilidade, baixa resistência mecânica e baixa resistividade; Cobre semiduro, que é um tipo intermediário entre o cobre mole e o cobre duro e o Cobre encruado, com baixa maleabilidade , maior resistência à tração e maior resistividade elétrica.

Conclusão: Ambos os materiais analisados podem ser utilizados na carcaça do robô, como meio de condução de energia, pois são excelentes condutores. A escolha da alternativa dependerá então de outros fatores como, por exemplo, a estabilidade dimensional, pontos de fusão, peso e resistências.

5.2.1.3 Baterias e Alimentação pela rede

Considerando a possibilidade de a inspeção ficar impossibilitada por a rede não estar energizada ou a carga da bateria terminar antes do final do processo, pensou-se em um sistema de alimentação misto, ou seja, com alimentação pela rede e baterias acopladas



ao carregamento interno para o caso da rede não estar energizada, solucionando assim as duas possibilidades de falha de operação por falta de energia.

As alternativas de concepção desse sistema são combinações entre as alternativas de baterias e materiais condutores já expostos anteriormente, sendo elas:

Bateria de Níquel- Cádmio e Alumínio como material estrutural condutor; Bateria de Hidreto Metálico de Níquel e Alumínio como material estrutural condutor; Bateria de Íon-Lítio e Alumínio como material estrutural condutor; Baterias de Níquel-Cádmio e Cobre como material estrutural condutor; Bateria de Hidreto Metálico de Níquel e Cobre como material estrutural condutor; Bateria de Íon-Lítio e Cobre como material estrutural condutor;

Conclusão: A combinação de baterias íon-lítio com cobre ou alumínio como material estrutural são as alternativas mais apropriadas uma vez que apresentam características superiores em relação às outras alternativas.

5.2.2 Materiais Constituintes

A analise dos materiais que irão compor a estrutura e os componentes internos é fundamental, uma vez que tem relação com diversos requisitos de projeto como, por exemplo, resistência aos vários tipos de forças e características de operação, baixa interferência eletromagnética e pouca interação entre os próprios materiais. Tendo como parâmetro os requisitos, especificações e necessidades dos clientes listaram-se como alternativa, vários materiais que serão expostos a seguir.

5.2.2.1 Materiais estruturais

Os materiais estruturais irão compor a carcaça (estrutura externa) do robô de inspeção, e foram selecionados a partir de diversas características, sendo elas condutividade, baixo peso, baixa reatividade, baixa interferência eletromagnética e resistência à diversos tipos de forças e intempéries. Os possíveis materiais que têm grande parte das características visadas estão descritos a seguir.

Alumínio (Al): As características do alumínio são as mesmas já apresentadas em subseções anteriores e são pertinentes a esta seção.

Cobre (Cu): As características do cobre são as mesmas já apresentadas em subseções anteriores e são pertinentes a esta seção.

Fibra de carbono: As fibras de carbono foram os primeiros reforços utilizados para aumentar a resistência de materiais compósitos avançados leves. Possuem elevada resistência à tração, elevado módulo de elasticidade e baixa massa específica. Possui excelente resistência à fadiga, excelentes características de amortecimento de vibrações, apresenta resistência térmica elétrica e são quimicamente inertes.

Ferro (Fe): É um metal de coloração cinza prateado, é ferromagnético a temperatura ambiente, possui propriedades magnéticas, maleabilidade, tenacidade, é um material duro e resistente, mas ao mesmo tempo é maleável e dúctil, bom condutor de calor e eletricidade. Atualmente possui grande utilização para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis,


http://pt.wikipedia.org/wiki/Tenacidade

http://pt.wikipedia.org/wiki/Magnetismo


navios, etc.), como elemento estrutural de pontes, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações, porém uma desvantagem é sua fácil oxidação, em virtude disso há um grande número de elementos ligantes como o cromo, que tornam o material mais resistente à corrosão, ou seja inoxidáveis.

Conclusão: Ambos os materiais analisados podem ser utilizados na carcaça do robô. Se optar pelo alumínio não terá muita estabilidade dimensional, mas o produto será relativamente leve, barato, atóxico, e com menos interferência eletromagnética, se utilizar o ALOMTM, o produto terá todas as características do alumínio com maior resistência estabilidade dimensional e menor peso, entretanto o custo de do produto sobe consideravelmente. Se a opção escolhida for o cobre, ele terá que estar encruado, possibilitando maior resistência, mas perdendo em condutividade. Uma vez escolhido a fibra de carbono, não será possível a concepção de alimentação pela rede, devido sua a baixa condutividade elétrica, porém o produto será extremamente leve e resistente, e com um custo elevado. O ferro ligado proporcionará alta resistência porém apresentará alto peso e interferência eletromagnética.

5.2.2.2 Materiais dos componentes

O carregamento interno do robô será constituído por diversos componentes, que conterão principalmente metais, polímeros e cerâmicas, sendo os polímeros e as cerâmicas utilizados principalmente para revestimento e isolamento, de fios e sistemas eletrônicos.

Foram selecionados como alternativas, conjuntos contendo um metal, uma cerâmica e um polímero, com características adequadas para a aplicação em componentes internos de produtos eletrônicos, como o robô, esses conjuntos estão expostos em sequencia e é valido ressaltar que os materiais dos conjuntos são os que estão em predominância, uma vez que diversos componentes conterão outros metais, polímeros e cerâmicas.

Os materiais selecionados são:

Cobre: excelente condutor elétrico quando recozido, pouca interferência eletromagnética, maleável, dúctil e com alto ponto de fusão (1357 K).

Alumínio: excelente condutor, leve, barato, alta reciclabilidade, não magnético, grande reatividade.

Polietileno de alta densidade (PEAD): Possui qualidades relevantes como sua grande durabilidade, estanqueidade, resistência à corrosão, a altas temperaturas, à tensão, à compressão e à tração, ductilidade, baixa densidade em comparação com metais e outros materiais, e é impermeável. Devido à flexibilidade o PEAD é menos suscetível a danos causados por oscilações extremas, como vibração e choques.

Cloreto de polivinila (PVC): É um polímero leve (1,4 g/cm3) o que facilita seu manuseio e aplicação, é muito resistente a maioria dos reagentes químicos à ação de fungos, bactérias, insetos e roedores, a choques, a intempéries, é um bom isolante térmico, acústicos e elétricos, é durável (vida útil superior a 50 anos), não propaga chamas (auto-extinguível), é impermeável a gases e líquidos e é fabricado com baixo consumo de energia, tornando- se um material barato o que facilita a sua aplicação na indústria.

Polietileno de baixa densidade (PEBD): É flexível, leve, transparente, impermeável, tem maior resistência ao impacto, maior viscosidade, maior dureza (com



relação ao PEAD), e excelente resistência química, é utilizado principalmente na produção de filmes termo controláveis.

Alumina (Al2O): Os materiais de alumina se estabeleceram como material preferido para diversos tipos de aplicações, por possuírem alta pureza, estabilidade em altas temperaturas, alta resistência ao desgaste e a corrosão, alta dureza e bom isolamento elétrico.

Zircônia: apresenta como propriedade longa vida, alta dureza, resistência ao desgaste ao calor, especialmente resistência ao ácido fluorídrico. possuem um melhor desempenho e mais durabilidade, podendo ser aplicado como isolamento elétrico em muitos campos.

As alternativas de conjuntos de materiais são:

Alternativa 1: fios de cobre, revestimentos e isoladores de polietileno de baixa densidade e alumina.

Alternativa 2: fios de cobre, revestimentos e isoladores de cloreto de polivinila e alumina.

Alternativa 3: fios de alumínio, revestimentos e isoladores de polietileno de alta densidade e zircônia.

Conclusão: a alternativa que mais se adapta as necessidades do produto é a alternativa 2, uma vez que o cloreto de polivinila é o polímero mais utilizado na no revestimento de fios pela indústria.

5.2.3 Locomoção

O sistema de alimentação fornecerá energia para que o robô se locomova sobre os fios a serem inspecionados. Para que o mesmo consiga se movimentar precisa de um motor que transforme a energia elétrica em movimento um mecanismo de transmissão de movimento e alguns sensores como girômetros, inclinômetros e acelerômetros. Nesta seção além de expor os tipos de motores serão expostos e analisados as formas geométricas e o tipo de movimentação, que mais se adéquam as necessidades do produto, aumentando sua eficiência de locomoção.

5.2.3.1 Motores

Os motores que serão usados no projeto são motores elétricos, os quais são uma máquina destinada a converter energia elétrica em energia mecânica. Este dispositivo une a facilidade de transporte, economia, baixa custo, limpeza e simplicidade de comando, além de serem máquinas de fácil construção e fácil adaptação com qualquer tipo de carga.

A maior parte de motores elétricos trabalha a partir do eletromagnetismo, porém existem motores baseados em outros fenômenos eletromecânicos, como a partir de forças eletrostáticas sendo que os principais motores que trabalham a partir de eletromagnetismo são de corrente contínua e de corrente alternada. Os motores apresentados a seguir , foram os selecionados para as alternativas de concepção do produto.



Servo motores: apresenta movimento proporcional a um contato, ao invés de girar ou se mover livremente, sem um controle de posição mais efetivo, são dispositivos de malha fechada, isso significa que recebem um sinal de controle, verificam a posição em que estão, atuam no sistema, e vão para a posição desejada. Possuem três componentes básicos, os quais são: um sistema atuador (motor elétrico e conjunto de engrenagens que formam uma caixa de redução), sensores (potenciômetro solidário ligado ao eixo) e um circuito de controle (componentes eletrônicos discretos ou circuitos integrados), a qualidade dos sensores interfere na precisão, estabilidade e vida útil do motor. Sua vantagem em relação aos demais motores esta no tamanho, no torque, velocidade do motor, material das engrenagens, liberdade de giro, consumo e precisão nos movimentos.

DC com caixa reduzida: Os micromotores DC de corrente contínua atendem potências de até 37,5 W e possuem alta capacidade de torque. O seu sistema de redução possui a melhor eficiência mecânica e robustez comprovada. Existem diversos tipos de motores DC, como os de imã permanente, sem escovas ou ainda de relutância variável. Os mais comuns e de menor custo são os que fazem uso de escovas, apresentando rendimento aceitável em projetos de Robótica e Mecatrônica. A corrente do motor depende de sua potência e também da carga. Um motor girando livre terá muito maior velocidade do que um motor que tenha que deslocar algum tipo de mecanismo que lhe exija maior força.

Conclusão: Apesar de ser possível o uso dos dois motores no projeto, os motores servo, são mais vantajosos, uma vez que o robô precisa de precisão.

5.2.3.2 Formas Geométricas

O formato do robô é definido pelos eixos do seu corpo que podem ser estar em várias combinações de configurações rotacionais e lineares, o formato depende somente da aplicação. A geometria do robô é classificada em cinco tipos: cartesiano ou retangular, cilíndrico, esférico, articulado horizontal e articulado vertical (antropomórfico). A seguir estão detalhadas as possíveis formas geométricas do robô.

Cartesiano ou retangular : Esse tipo de formato é conhecido por robô PPP, pois é um modelo simples que possui movimentos ortogonais regulares e lineares (ou prismático). Esses robôs são vantajosos porque possuem elevada precisão e fácil programação, porém, não se deve usa-lo quando o volume de trabalho for grande e o robô necessitar fazer movimentos complexos.

Robô cilíndrico: A geometria desse robô é denominada robô RPP, pois esse modelo combina movimentos lineares com movimentos rotacionais, a revolução ocorre no formato do robô que é de um cilindro, sendo que a sua vantagem também é a elevada precisão, entretanto sua programação não é tão fácil quanto a de um robô de formato cartesiano, pois neste modelo devemos levar em conta vários momentos de inércia para diferentes pontos na área de trabalho pela rotação da junta da base.

Robô esférico: Conhecido também por robô RRP ou robô de coordenadas polares, possui um movimento linear e mais dois movimentos rotacionais que ocorrem na cintura e ombro (waist e shoulder) do robô, descrevendo assim uma esfera. É um robô vantajoso, pois é projetado para suportar grandes cargas por possuir menor rigidez mecânica quando comparado com os modelos anteriores além de possuir uma ótima área de alcance, contudo sua programação é mais complicada devido aos movimentos de rotação.



Robô Articulado Horizontal: Este robô é denominado robô RRP ou SCARA, mesmo possuindo um movimento linear e mais dois movimentos rotacionais esta geometria se diferencia tanto por sua aparência quanto pela área de aplicação. As vantagens de se ter um robô SCARA são seus ótimos movimentos para operações de montagem devido ao seu movimento linear vertical, porém sua área de alcance é menor do que a de um robô em formato esférico, sendo essa sua desvantagem.

Robô Articulado Verticalmente (Antropomórfico): Conhecido como robô RRR ou PUMA. Entre suas vantagens estão a sua grande versatilidade, a sua enorme utilização na indústria por ter formato semelhante ao de um braço humano, assegurando maior número de movimentos em um pequeno espaço isso os torna melhor que os outros formatos. Já as desvantagens são a pouca precisão e o complexo sistema cartesiano, causado pelas três juntas de revolução e as variações no momento de carga e no momento de inércia.

Conclusão: As melhores alternativas para a geometria de robô são os formatos esféricos, cilíndricos e retangulares, pois as suas especificações atendem aos requisitos mínimos de projeto, entretanto o robô de formato esférico tem vantagem em relação aos demais já que o seu formato de “bola” e seus movimentos de rotação facilitam o deslocamento, e a precisão, agilizando e proporcionando maior confiabilidade nos dados fornecidos pelo robô. A geometria cartesiana não é a melhor escolha por não possuir em primeiro lugar movimentos de rotação, o modelo cilíndrico somente possuía um movimento de rotação e para dar maior confiabilidade necessitamos de no mínimo dois movimentos de rotação, o robô SCARA não pode ser utilizado pelo seu alto preço, e por possuir menor área de alcance que o robô esférico, e por ultimo o robô PUMA possui pouca precisão e o projeto não necessita de um grande número de movimentos em um espaço pequeno.

5.2.3.3 Movimentação

A movimentação do robô trata de como ele irá transformar a energia provinda do motor em movimento no fio, para se deslocar e executar suas atividades de inspeção. Serão abordados dois movimentos possíveis e a junção entre eles. A seguir estão expostas as características de cada tipo de movimentação e a respectiva conclusão a respeito.

Tração: Na movimentação por tração o robô se movimenta pelo fio através das roldanas (duas em cada fio) e é impulsionado pelo motor. Para esse tipo de movimentação é necessário que haja uma boa aderência entre os materiais constituintes da roldana e do fio, em qualquer condição ambiental, para que não ocorram escorregamentos, o que diminui a eficiência de movimentação e requer mais potência do motor. A vantagem é que é um tipo de movimentação fácil de ser executado, porém se não houver boa aderência há perdas de potencia e eficiência.

Braquiação: Na movimentação por braquiação, o robô é dotado de “braços”, que podem ser os próprios braços onde estão as roldanas. O robô usa os braços para fazer movimentos semelhantes aos que o macaco faz ao se movimentar nos galhos, esses movimentos também são proporcionados pelo motor. A vantagem que este tipo de movimentação apresenta é que proporciona com que o robô pule de um lado da torre para o outro, a desvantagem é que a estrutura necessita de alta resistência à torção, uma vez que há uma alta tendência de rotação entre um movimento e outro.



Tração e Braqueação: Esse movimento é a junção entre os dois movimento já apresentados anteriormente, com isso têm-se as duas características combinadas, proporcionando um movimento mais eficiente, uma vez que o robô se movimenta por tração durante a inspeção no fio e por braquiação quando precisa mudar de lado da torre, mesmo com a combinação dos dois movimentos tem-se o problema do escorregamento e da necessidade de alta resistência à torção.

Conclusão: Os movimentos isolados não são suficientes para a plena eficiência da movimentação, sendo assim o mais recomendável é que os movimentos estejam combinados, proporcionando grande capacidade de locomoção e movimentos variáveis.

5.2.3.4 Sensores de movimento

Os sensores de movimento servem para auxiliar e guiar a direção e a intensidade dos movimentos produzidos pelos motores. Em um sistema mais simples, como o robô, encontramos os seguintes tipos de sensores de movimentos, os quais estarão todos no carregamento do robô.

Inclinômetros: Conhecido também como clinômetro, o inclinômetro é um sensor que tem a capacidade de medir ângulos de inclinação, elevação ou deslocamento angular possuindo geralmente 1 ou 2 eixos e tendo uma frequência que pode variar de 3 Hz a 50 Hz. Para ter um inclinômetro de baixo custo vale lembrar que a consequência vai ser uma baixa precisão e vice-versa.

Girômetros: É um dos principais sensores inerciais em um sistema, são empregados para determinar as rotações em torno do centro de massa e, por conseguinte, a orientação do veículo em relação à sua trajetória.

Acelerômetros: É um sensor capaz de medir a aceleração sobre objetos. Ao invés de posicionar diversos dinamômetros (instrumento para medir a força) em lugares diferentes do objeto, um único acelerômetro é capaz de calcular qualquer força exercida sobre ele.

Econders: O sensor encoder é um sensor que reporta a posição física de um objeto de acordo com um ponto referencial que deve ser informado por coordenadas lineares ou angulares. Usado com transdutores de posição, velocidade e aceleração pela geração de impulsos que determinaram o deslocamento. Em ambos os tipos de econder existe uma desvantagem em comum onde seus discos podem danificar com os impactos,vibrações e contaminações. Existem algumas alternativas de econders, e elas estão detalhadas a seguir.

Ópticos: Sua atuação é por transmissão de luz e podem determinar a posição através de um disco ou trilho marcado que são subdivididos em incrementais e absolutos. Nos incrementais a posição é demarcada por contagem de impulsos transmitidos que foram acumulados com o tempo, enquanto nos absolutos há um código digital gravado no disco e trilho, lido por uma fonte de luz mais sensor. Os códigos geralmente adotados são os de Gray, nos quais de um número para outro seguinte só muda um bit, facilitando a correção e identificação dos erros. Já como fonte de luz é frequentemente adotado o LED e um sensor de fotodiodo ou fototransistor.



Podemos citar como vantagem para esse tipo de sensor sua alta precisão e praticidade por ter sistemas digitais. Logo, as desvantagens estão na sua fragilidade e alto custo, quando comparado ao econder magnético.

Magnético: É um sensor de fluxo que é sensibilizado por um rotor magnético, como o econder óptico o econder magnético também é subdividido em incrementais e absolutos. Nas vantagens encontramos a alta resolução, a não necessidade de contatos mecânicos e a alta repetibilidade, como desvantagem destaca-se a necessidade de circuitos para contar os impulsos.

Conclusão: O econder magnético é a melhor escolha por ser o sensor mais resistente, e com a possibilidade de ser incremental ou absoluto sem ter um alto custo.

5.2.4 Operação e Automatização

5.2.4.1 Inteligência Artificial

A inteligência artificial é um ramo da ciência computacional que tem como objetivo fazer com que computadores tenham a capacidade humana de raciocinar, perceber, tomar decisões e resolver problemas, ou seja, pensar de uma forma inteligente. Lembrando sempre que uma rede neural possui duas fases a do conhecimento e a do aprendizado. A seguir estão detalhados os tipos de configurações de inteligências artificiais, que foram selecionados para análise, e aplicação no robô.

Algoritmos Genéticos: Fazem parte da computação evolucionária que foi introduzida em 1960 por Rechenberg. São métodos adaptativos que podem ser usados para resolver problemas de busca e otimização, sendo que na maioria dos casos a busca é também uma otimização.

Na maioria das vezes em que são utilizados os algoritmos genéticos procura-se encontrar regras empíricas para melhorar seu desempenho, porém não existe uma teoria geral que explica de forma completa como e porque a técnica funciona.

Como os algoritmos genéticos são uma técnica da computação evolutiva ela inclui ainda, estratégias evolutivas, programação genética e programação evolutiva, logo, os algoritmos genéticos podem e devem ser usados para aperfeiçoar funções numéricas descontínuas, multimodais e ruidosas, processar imagens, controlar processos como a geração de regras de controle, balanceamento de cargas em sistemas computacionais multiprocessados, etc.

Redes Bayesianas: Este tipo de inteligência artificial consiste em dois conjuntos sendo um de variáveis e o outro de arestas direcionadas entre essas variáveis. Cada variável dessas possui um conjunto finito de possíveis estados e assim as variáveis mais as arestas formam um grafo direcionado acíclico. Com isso, cada variável A tem pais B1,B2, B3, ..., Bn que está associado a uma distribuição de probabilidade.

Entre as vantagens em usar redes bayesianas pode-se destacar que essa inteligência permite expressar as assertivas de independência de forma visual e fácil de perceber, torna o processo de interferência eficiente computacionalmente, permite analisar grandes quantidades de dados e pode ser utilizada em vários domínios. Já como desvantagens, podemos citar as limitações de precisão e desempenho, o especialista tem que ter um ótimo conhecimento em redes bayesianas e deve-se ter cuidado com a violação da independência condicional e exclusivamente mutua.



Fuzzy: Esta inteligência artificial pode ser vista como uma forma de se realizar uma interface com processos analógicos, que permitem o tratamento gradual de sinais contínuos até sinais discretos manipulados por máquinas digitais.

Conhecida também por ser uma inteligência artificial nebulosa o sistema fuzzy possui muitas vantagens sendo elas: a simplificação do modelo do processo é considerada o melhor tratamento para imprecisões inerentes aos sensores utilizados, a facilidade na especificação das regras de controle, sendo em linguagem próxima à natural e pode ter seus sistemas expandidos e/ou melhorados ao se adicionar regras que venham a aperfeiçoar seu desempenho. Como são sistemas mais nebulosos necessitam de mais simulações e testes, pois, não aprendem facilmente e por isso são difíceis de estabelecer regras corretamente, além de não possuírem uma definição matemática precisa sendo estas as desvantagens encontradas na inteligência artificial fuzzy.

Conclusão: Apesar de todos os sistemas de inteligência poderem ser aplicados ao projeto, a alternativa ideal para o memso seria a inteligência artificial fuzzy, pois, neste projeto necessitamos de uma inteligência artificial eficaz, sofisticada e que tenha um baixo custo. As vantagens que o sistema fuzzy nos apresenta e que são fundamentais no nosso projeto são sua menor imprecisão inerente aos sensores utilizados, a linguagem próxima ao natural e o melhoramento do sistema conforme o tempo. A opção das redes bayesianas e dos algoritmos genético seriam um tanto inviáveis, por ter limitações de precisão e desempenho e ainda não se tem uma teoria geral de como a técnica funciona, sendo assim limitados.

5.2.4.2 Reconfigurabilidade

A computação reconfigurável é conhecida por possuir a capacidade de ter o seu design alterado e apesar de ter sido proposta por volta de 1960 por pesquisas da UCLA, ainda é considerado um campo novo a ser estudado. Entretanto, os hardwares reconfiguráveis já possuem um nicho de aplicações em áreas de inteligência artificial, forças armadas e telecomunicação, e podem ser configurados dentro de uma unidade de programação especial ou “insistema” ou “incircuit”. A seguir estão descritos os tipos de reconfigurabilidade.

PLDs: Conhecido também como GAL (Generic Array Logic), PLA ou PAL (Programmable Logic Array). Entre suas vantagens estão menor consumo de energia, substituição de vários componentes, como portas AND, OR e NOT por um único chip, tem menor área de placa se comparado com outros chips, elimina interconexões entre os componentes, e consegue alterar o circuito lógico sem mudanças na placa. Porém como desvantagem está sua limitação a tarefas simples.

CPLDs: Conhecido como Complex Programmable Logic Devices, o CPLD nada mais é do que um conjunto de PLDs e uma barra configurável de interconexões em um único chip. É usado para o desenvolvimento de circuitos mais complexos, porém pode ter aplicações mais simples como a decodificação de um endereço, também possui o menor atraso interno, para alto desempenho entre todos os chips do tipo, sendo este tempo medido em nano segundo. Já entre as suas desvantagens podemos citar que a matiz do chip pode não ser totalmente conectável e o CPDL não possui 100% de eficiência.

FPGAs: Conhecido como Field Programmable Gate Arrays, é a evolução dos conceitos de PLD e CPLD porém sua arquitetura é muito diferente destes. A arquitetura de um FPGA é composta por três estruturas básica, os blocos lógicos, interconexão e blocos



I/O. Usado geralmente para fazer prototipação de componentes ASIC, é considerado a melhor aplicação baseada em registradores e aplicações sequenciais, e para uma desvantagem podemos citar que em grande escala de fabricação o custo é muito alto.

Conclusão: Na escolha da alternativa ideal deve ser levado em consideração o número de pinos I/O, o custo do chip, o desempenho, o consumo de energia, número de portas e o encapsulamento para o tamanho e peso de cada chip. Com isso o chip FPGA seria a melhor escolha, pois, de acordo com nossos requisitos de projeto precisamos de um chip de reconfigurabilidade que possa fazer tarefas complexas e como teremos baixa produtividade o custo estaria bem acessível.

5.2.4.3 Programação

O que diferencia um robô de uma máquina especializada em determinada tarefa é a possibilidade de programação que pode ser definida basicamente em programação online e off-line. As duas opções de alternativas estão expostas a seguir.

Online: Na programação online o programador opera o robô enquanto os passos são executados, os mesmos são gravados em códigos, podendo ser feito através do uso de joystick que guiará os movimentos do robô de uma maneira mais natural, porém, com menos precisão ou através de um painel de programação no qual o programador fornece cada parte do passo nos mínimos detalhes. As vantagens estão no maior grau de realismo e velocidade de programação, porém entre suas desvantagens esta o fato de o robô não poder executar outra tarefa enquanto durar a fase de programação.

Off-line: Neste tipo de programação o operador pode programar de algumas maneiras utilizando somente um editor de textos ou um editor de textos e um “compilador” que julgará cada movimento possível ou impossível ou um ambiente gráfico que permita uma boa visualização. Depois de programado independente da maneira escolhida, o robô deve ser ligado para executar o que foi solicitado para verificação e/ou otimização se for necessário. Neste tipo de programação as vantagens são o tempo reduzido de parada do robô comparado com a programação online, o ambiente de testes pode ser uma maneira mais segura de fazer todos os testes necessários antes de executado e possuir uma maior facilidade de replicações para outros robôs.

Conclusão: A alternativa que condiz com os requisitos de projeto é a programação off-line, pois, uma programação que nos permiti fazer outras modificações no robô e o ambiente de testes ser mais seguro, além, de não precisar fornecer cada passo nos mínimos detalhes é o que o projeto precisa.

5.2.5 Captação de dados

A captação dos dados obtidos na inspeção será feita através de diversos sensores e câmeras, esse dados serão então enviados a central de armazenamento, e posteriormente serão analisados por um profissional. Em caso das câmeras ou sensores detectarem um problema o robô irá enviar um sinal com suas coordenadas para que o técnico vá até o local tomar as medidas cabíveis para solução do problema.

5.2.5.1 Sensores



Sensores são dispositivos que respondem de maneira específica e mensurável a um estimulo físico e/ou químico. Em nosso trabalho eles serão primordiais uma vez que serão responsáveis por grande parte da captação dos dados de inspeção.

5.2.5.1.1 Sensores térmicos

O controle de temperatura está em todas as áreas como: indústrias alimentícias, têxtil, refinarias, usinas entre outras. Esse tipo de sensor pode ser aplicado em contato direto sendo mais comuns e baratos ou sem contato direto, uma medição baseada na medida de emissividade de um dado material. Os tipos de sensores térmicos estão descritos a seguir.

Sensor térmicos de diodo de silício: É um sensor polarizado diretamente com corrente 1 mA e possui queda de tensão de 0.62 V a 25 ºC. A tensão cai 2 mV para cada ºC de aumento de temperatura e o limite do silício é valido até uns 125 ºC.

Encontrado geralmente em controles e termômetros de baixo custo e boa exatidão para até 100 ºC e é também usado na compensação de temperatura ambiente em controladores e indicadores que tenham como entrada um termopar.

Sensor térmico termopar: Usado quando dois metais são conectados e submetidos a uma temperatura que faz surgir nos extremos deles uma tensão proporcional à temperatura e o resultado é apresentado em mV.

Como vantagem destaca-se a alta confiabilidade e boa precisão além de ser o mais vendido no mercado, entretanto tem um alto custo.

Conclusão: A alternativa mais viável é o sensor térmico de diodo de silício, pois com ele teremos maior grau de confiabilidade e exatidão nas tarefas do robô, alem de ter um preço acessível, fácil manutenção e boa precisão.

5.2.5.1.2 Sensores de toque5.2.5.1.3 Sensores de velocidade

Sensor óptico: Empregam fotodiodos ou foto-transistores e uma fonte luminosa, lâmpada, LED ou laser. São muito precisos, e apresentam vida útil praticamente infinita se alguns cuidados indispensáveis forem tomados em relação à sua utilização.

Interruptor de lâminas: Os reed-switches (interruptores de lâminas) podem ser usados como sensores, relés, chaves interruptoras ou comutadoras, e em muitas outras aplicações onde um campo magnético é usado para fechar ou comutar contatos. No entanto, os reed-switches são dispositivos de baixa corrente e bastante delicados em relação ao uso.

Taco gerador: É um sensor analógico de velocidade, utilizado em controle e automação em servomecanismos de circuito fechado quando, por exemplo, nas linhas de produção é necessário manter uma velocidade de rotação precisa. As características de um bom dínamo ou taco gerador são: linearidade (taxa de variação da velocidade deve ser igual em toda a gama da velocidade), mínimo tempo de resposta, mínima ondulação, reversibilidade (idênticas constantes de velocidade qualquer que seja o sentido de rotação), e distorções mínimas relativas á temperatura e a causas mecânicas.



5.2.5.2 Câmeras

As câmeras são normalmente classificadas de acordo com o seu uso, que pode ser para aplicação de uso interno ou interno e externo.

De acordo com os requisitos de projeto são necessárias câmeras externas, e é importante saber que as lentes deste tipo de câmeras possuem íris automáticas para assim controlar a intensidade de luz que a câmera está sendo exposta, também exigem uma caixa de proteção que já pode estar embutida no design da câmera, estas caixas podem proteger a câmera de poeira e umidade entre outros fatores de depreciação.

5.2.5.2.1 Câmeras de imagem normal e infravermelho

As câmeras servirão para a captação dos dados de inspeção, essas imagens serão enviadas à central de comunicação pra analise mais detalhada por parte de um profissional capacitado, os tipos de câmeras analisados no processo de seleção estão descritos a seguir.

Imagem preta e branca: Este tipo de câmera é usado geralmente quando se quer ter um preço acessível e uma câmera que tenha boa imagem na falta de luz, ela ainda pode ser ligada tanto em monitores monocromáticos como acoplada em monitores coloridos.

Imagem colorida: Nesta câmara a primeira informação importante é que ela somente pode ser ligada a um monitor colorido, uma vez que sem o monitor adequado a imagem sairá preta e branca. As suas imagens proporcionam riqueza de detalhes, porém sem luz a câmera não será muito útil, pois, estará sujeita a interferências externas e perda de sinal.

Câmeras de infravermelho: Com o recurso da iluminação infravermelho o registro de imagens no escuro se tornou viável, porem em locais iluminados demais a imagem apresentada por esta câmera aparece borrada na tela.

As câmeras descritas a seguir podem ser de infravermelho ou não.

Câmera que pode ter uma lente fixa ou de foco variável, seu campo de visão é definido de acordo com o lugar que for instalado, pois, é fixo. É aplicado quando se deseja uma boa visão para o lugar escolhido, permite que as lentes sejam trocadas normalmente além de poder ser usada para instalações internas e externas.

Rede dome fixa: Conhecido também por minidome é uma câmera usada essencialmente para ser instalada dentro de uma pequena cúpula, e pode ser apontada para qualquer direção, sendo sua principal vantagem sua resistência a impacto e sua desvantagem é o fato de raramente possuir uma lente intercambiável e se tiver, existem poucas opções devido ao pequeno espaço dentro da cúpula,



sendo assim na maioria das vezes o fornecedor compensa dando uma lente de foco variável para permitir ajustes do campo de visão da câmera.

Conclusão: As melhores alternativas são câmeras normais coloridas e câmeras de infravermelho de rede dome fixa, pois assim temos a combinação perfeita. De um lado uma câmera com ótima resolução de imagem, para detecção dos objetos ou visão precisa de onde o erro está e de outro lado uma câmera ideal para o trabalho do robô a noite.

5.2.6 Durabilidade

Durabilidade é a capacidade de duração de um produto, esta é expressa pela distribuição de vida útil de um conjunto de componentes, desempenhando uma função importante para a obtenção de uma construção sustentável.

5.2.6.1 Manutenção

Manutenção é a combinação de todas as ações técnicas e administrativas indispensáveis ao funcionamento regular e permanente de maquinas e equipamentos, envolvendo conservação, adequação, substituição e prevenção.a manutenção tem dois objetivos:

Manter o equipamento em condições de pleno funcionamento.

Prevenir prováveis falhas ou quebra dos elementos e componentes desses equipamentos.

Os dois tipos possíveis de manutenção estão apresentados a seguir, com a respectiva análise.

Manutenção preventiva: Manutenção preventiva é uma manutenção planejada. Os planos de manutenção preventivas mais habituais são: reparos, lubrificação, ajustes, recondicionamentos de máquinas e equipamentos para toda a planta industrial. Este procedimento requer esforços de planejamento e treinamento das equipes especializadas, sempre com o intuito de manter os equipamentos na mais extrema disponibilidade, com base em procedimentos de confiabilidade.

Manutenção corretiva: Este tipo de manutenção restaura e/ou recupera uma máquina, equipamento ou instalação que não possui mais sua capacidade produtiva ou tenha interrompido suas funções. A manutenção corretiva é aquela que se espera que a falha ocorra para posteriormente ser realizada a devida manutenção.

Conclusão: A escolha mais apropriada e aconselhável é a manutenção preventiva, tendo em vista que uma empresa deve sempre agir previamente evitando problemas e gastos extras provenientes da falta de manutenção e vistorias frequentes, entretanto em caso de danos deve se fazer a manutenção corretiva.



5.2.7 Transferência e armazenamento de dados

A transferência de dados pode ser analógica ou digital, na forma analógica os movimentos ou condições de um evento natural são transformados em um sinal elétrico ou mecânico, já na forma digital, representa-se um valor instantâneo de uma situação e não um movimento contínuo.

As transmissões podem ser feitas através de fios, radioeletricidade, meios ópticos ou qualquer outro processo eletromagnético, podendo ser enviados sinais, caracteres, símbolos, imagens, sons, etc., a partir de uma fonte para uma rede de receptores. Em nosso projeto o robô irá enviar a uma central de comunicação suas coordenas de localização, imagens e dados captados pelas câmeras e pelos sensores, o envio dessas informações será feito através de uma conexão 4G ou 3G.

5.2.7.1 Central de comunicação e recebimento de dados

Para se armazenar os dados recebidos é necessário uma central que sirva como banco de dados, essa central consiste em um computador com ampla capacidade de memória, que pode ou não estar fixo ou móvel, é necessário também uma pessoa apta a interpretar os dados enviados pelo robô para tomar as medidas necessárias de correção dos problemas encontrados na inspeção. Como já discorrido anteriormente a central pode ser fixa ou móvel. Suas características, vantagens e desvantagens serão abordadas a seguir.

Central móvel: Este tipo de central de comunicação pode ser entendido como aquela onde existe a possibilidade de movimento relativo entre partes sistêmicas envolvidas para melhor desempenho da operação, utilizando um canal via satélite e outro canal via terrestre.

Central fixa: Esta central de comunicação funciona em um ponto fixo, não havendo a possibilidade de movimentação da mesma para pontos estratégicos, porém, possui maior eficiência nas transições de dados por estar em um ponto estável e bem determinado, e menor custo.

Conclusão: A central de comunicação em um ponto fixo é a escolha mais coerente a ser feita, pois estará relacionada com menos custos e com maior desempenho de operação.

5.2.7.2 Conexão de transmissão

Para a transmissão eficiente e confiável dos dados obtidos durante a inspeção é necessário um meio de conexão móvel entre o robô (fonte emissora) e a central de comunicação (fonte receptora). A tecnologia mais avançada e rápida disponível hoje no Brasil é a conexão móvel 3G, entretanto até 2016 está previsto a implementação de uma tecnologia de conexão 4G, ambas estão descritas a seguir, com uma avaliação a respeito da melhor alternativa.

Conexão 3G: Conexão 4G:



5.2.8 Posicionamento

5.2.8.1 Sistema de rastreamento

Um sistema de rastreamento permite aplicações de segurança, com controle e atendimento, além de aplicações de logística, com definição de rotas e tempos, correção de percursos, entre outros. É uma ferramenta precisa tornando-se indispensável para o gerenciamento de operações. Em sequencia estão expostos os tipos de sistemas de rastreamento que serão analisados para possível seleção.

GPS (sistema de posicionamento global): Criado pelo departamento de defesa dos EUA, é composto por uma rede de 24 satélites em órbita. Funciona a partir da determinação da distância entre um ponto, o receptor, a outros de referencia, os satélites. Obtendo-se a distância que nos separa dos 3 pontos, determinamos a posição relativa a estes, através da intersecção das 3 circunferências cujos raios são as distâncias medidas entre o receptor e os satélites, cada satélite transmite um sinal que é recebido pelo receptor, este por sua vez mede o tempo que os sinais demoram para chegar até ele. Multiplicando o tempo medido pela velocidade do sinal (velocidade da luz), obtêm-se a distância receptor-satélite. São usados para determinar locais, tempo e velocidade de praticamente todos os veículos de voo e navegação ,além de serem utilizados para expedições dentro de matas ou cavernas. Cada um circunda a Terra duas vezes por dia a uma altitude de 20200 quilômetros (12600 milhas) e a uma velocidade de 11265 quilômetros por hora.

Radar: Radares funcionam através de ondas eletromagnéticas que se deslocam com velocidade de 300 000 km/s. Este equipamento é constituído por antena transmissora e receptora de sinais de alta frequência, que faz com que o feixe propagado pela mesma reflita no objeto alvo e retorne com as informações de localização. É empregado espacialmente na área militar (exercito, aeronáutica e marinha) para localização de objetos espaciais por exemplo.

Conclusão: O GPS é a escolha mais acessível e menos ineficiente, pois este além de possuir ótima velocidade e distância de transmissão possui preços mais acessíveis comparados a radares, por serem mais utilizados na indústria. Entretanto os radares também podem ser utilizados no como sistema de posicionamento.

5.3 Matriz morfológica

Função Sub-sistema Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3Alternativa 4

Alternativa 5

Bateria íon-Li Ni-Cd Ni-MH



Fornecimento

de energia Bateria e

alimentação pela redeíon-Li e Alumínio Ni-Cd e Cobre Ni-MH e Alumínio

Alimentação pela rede Alumínio Cobre

Estrutural Alumínio Cobre Fibra de carbono Ferro Materiais

componentes do robô Cobre Cobre Cobre

Componentes internos PEAD PEBD PVC Zircônia Alumína Alumína

Motor Servo DC com caixa reduzida

Locomoção Forma geométrica Retangular Cilíndrica Esférica SCARA PUMA

Movimentação Tração Braquiação Tração e Braquiação

Inclinômetro Inclinômetro

Sensores de Movimento Girômetro Girômetro

Acelerômetro Acelerômetro

Econder Óptico Econder magnético

Operação e Inteligência Artificial Fuzzy Redes Baeysianas Algoritmos Genéticos

Automatização

Reconfigurabilidade PLD CPLD FPGA

Programação online off- line

Sensores Térmicos Diodo de silício Termopar

Captação de dados Sensores de Toque Indutivos Ópticos Ultrassônicos

Sensores de velocidade Taco gerador ÓpticoInterruptor de lâminas

Câmeras

Câmeras de infravermelho

Durabilidade Manutenção Preventiva Corretiva

Transferência e Central de comunicação Móvel Fixa

Armazenamento de

dados Conexão 3G 4G

Posicionamento Sistema de rastreamento Radar GPS

Tabela 25: Matriz morfológica

5.3.1 Alternativas de concepção

A partir da análise individual dos parâmetros variáveis e da matriz morfológica, foram geradas três possíveis alternativas de concepção, que estão apresentadas na tabela 26.



Sistema Parâmetro Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Baterias íon-Li Ni-Cd Ni-MHFornecimento de Baterias e íon-Li e Ni-Cd e energia Alimentação pela rede Alumínio Cobre Alimentação pela rede Alumínio Cobre Estrutural Alumínio Cobre Fibra de carbonoMateriais dos Componentes Cu, PVC e Cu, PEBD e Cu, PEAD ecomponentes Internos Alumína Alumína Zircônia Motor Servo Servo DC c/ caixa reduzida Forma geométrica Esférica Cilíndrica Retangular Movimentação Tração e Tração Braquiação Braquiação Locomoção Inclinômetro Inclinômetro Inclinômetro Sensores de movimento Girômetro Girômetro Girômetro Acelerômetro Acelerômetro Acelerômetro Econder Econder Econder magnético óptico magnético Inteligência Artificial Fuzzi Redes Algoritmos Operação e Bayesianas Genéticosautomatização Reconfigurabilidade FPGA PLD CLPS Programação Sensores térmicos Diodo de Silício Termopar Diodo de Silício Sensores de toque Ultrassônico Óptico Indutivos Sensores de velocidade Óptico Tacogerador Interruptor de lâminasCaptação de dados Câmeras Câmeras de infravermelho Durabilidade Manutenção Preventiva Corretiva PreventivaTransferência e Central de recebimento de Fixa Móvel FixaArmazenamento de dados dados Conexão 4G 4G 3GPosicionamento Sistema de rastreamento GPS Radar Radar

Tabela 26: Alternativas de concepção

5.4 Seleção das alternativas de concepção

Para a seleção da alternativa de concepção mais viável e satisfatória, utilizou-se o método de PUGH, o qual é um processo de comparação de ideias por meio de critérios balanceados.

Para a aplicação desse método utiliza-se dados da matriz morfológica, a pontuação da importância dos requisitos de projeto, obtidos na QFD (Projeto Informacional), e uma



avaliação quantitativa com notas de 1 a 5, feita pela equipe, a respeito de qual alternativa de concepção tem melhor desempenho. A seguir está a legenda das notas da avaliação qualitativa, e a tabela com as respectivas notas.

1- Desempenho insatisfatório.2- Desempenho regular.3- Desempenho bom.4- Desempenho muito bom.5- Desempenho ótimo.

Requisito Pontuação na QFD Concepção 1 Concepção 2 Concepção 3Sistema de transmissão e 387,7 5 3 4recebimento de dados Materiais não reativos 385,9 3 5 4Sistema de inteligência 380,1 5 4 4artificial Sistema de alimentação pela 361 5 4 5rede condutora Baterias 357,9 5 4 4Sistema de adaptação 348,9 5 2 4Assistência, manuais e 334,5 5 2 5treinamento Durabilidade 315,2 5 2 5Inspeção por visão 307,5 5 4 3computacional Resistência a torção 304,2 4 4 4compressão e deformação Baixa interferência eletromagnética 296,8 5 4 4Autonomia 282,6 5 4 4Aderência das roldanas 255 5 5 4Resistência a fadiga e 249,8 5 4 5cisalhamento Número de câmeras e sensores 245 5 5 5Resistência a intempérie, 232,7 4 4 5temperatura e corrosão Requisito Pontuação na QFD Concepção 1 Concepção 2 Concepção 3Peso baixo, 227,8 3 3 5carregamento interno Potência do motor 213,8 5 5 5Sistema de posicionamento 213,8 5 4 4Angulação dos movimentos 198 5 4 2Velocidade e aceleração 180,8 5 5 5de deslocamento



Velocidade nas transmissões 148,6 5 3 3Número de acelerômetros e 147 5 5 5girômetros Quantidade de profissionais 142,8 5 5 5Descarte final 75,1 5 4 4

Tabela 27: análise PUGH

Para a seleção da melhor alternativa, faz-se o somatório da multiplicação das notas da avaliação do desempenho (realizada pela equipe), pela pontuação da matriz QFD, em cada alternativa de concepção. Assim o maior somatório representa a melhor alternativa de concepção, a qual é a escolhida para a concepção do produto. A seguir na tabela 28 está o somatório de cada alternativa de concepção.

Concepções Concepção 1 Concepção 2 Concepção 3

Pontuação 31 197,2 25 179 28 068,3

Tabela 28: Seleção da alternativa de concepção

Em consequência do somatório, a melhor concepção a ser utilizada é a concepção 1, sendo assim o robô de inspeção de linhas de alta tensão terá baterias e alimentação pela rede, as baterias serão de íon- Li e o material estrutural condutor será o alumínio, os componentes internos serão constituídos principalmente de cobre, cloreto de polivinila e alumina. A forma geométrica será a esférica, os movimentos a serem realizados serão produzidos por um motor servo e a movimentação através de tração e braquiação, os sensores que auxiliarão na movimentação são inclinômetros, girômetros, acelerômetros e econder magnético. A inteligência artificial que será utilizada é a Fuzzi com o chip FPGA de reconfigurabilidade. A respeito dos sensores de captação de dados serão utilizados sensores térmicos de diodo de silício, sensores de toque ultrassônicos sensores de velocidade ópticos, câmeras XXXXXX.

Para a garantia da durabilidade será feita a manutenção preventiva. A central de recebimento de dados será fixa com conexão 4G, e como última característica, o robô terá como sistema de posicionamento e rastreamento o GPS.

6. PROJETO PRELIMINAR E DETALHADO

6.1 Modelagem Matemática

7. CONCLUSÕES



Mediante ao alto grau de periculosidade e insalubridade que são diariamente expostos os profissionais que fazem a inspeção das linhas de alta tensão , a equipe esta desenvolvendo um projeto com eficiência no sentido de facilitar e tornar mais seguro o feitio da atividade e baratear seu custo.

Desta forma o projeto vem sendo desenvolvido levando-se em consideração todos os requisitos básicos para a elaboração do mesmo, onde cada etapa do projeto é analisada e descrita para um melhor entendimento.

A primeira etapa concluída do projeto foi o Plano de Projeto, composto por: escopo do produto, que contêm as características principais do produto a ser desenvolvido; escopo do projeto, onde o detalhamento das características do produto foi elaborado e descrito; plano de tempo, onde se definiu o controle das datas das atividades, juntamente com o caminho crítico do projeto; plano de recursos humanos, onde foram apresentados todos os membros da equipe com suas respectivas funções e correspondentes horas trabalhadas; plano financeiro, onde se determinou gastos previstos para o projeto; plano de qualidade, onde se especificou todo o processo de qualidade do produto; plano de comunicação, que descreveu uma forma eficiente para garantir uma boa comunicação da equipe; plano de riscos, que identificou, especificou e qualificou os riscos do projeto; plano de suprimentos e contratações, onde foram apresentados e especificados todos os produtos e serviços a serem adquiridos.

A segunda etapa concluída do projeto foi o Projeto informacional, composto por: necessidades do cliente, que contêm a definição do cliente, o levantamento de suas necessidades, análise em literatura especializada, análise de produtos concorrentes, definição das necessidades e avaliação das necessidades; ciclo de vida do produto, onde estão descritas as diferentes etapas de vida útil do produto; requisitos de projeto, onde as necessidades foram transformadas em definições mensuráveis; matriz QFD, onde foram feitas as análises entre as necessidades do cliente e os requisitos de projeto para se gerar as especificações de projeto; hierarquização das especificações de projeto ; descrição das especificações de projeto; e resolução de problemas pela TRIZ que foi composta por parâmetros de engenharia, princípios inventivos, relações entre os requisitos e parâmetros de engenharia, e a matriz de contradição TRIZ.

Com base em pesquisas realizadas, observou-se a grande necessidade de se projetar e construir um produto eficiente na execução da tarefa de inspeção. Muitas universidades e instituições de pesquisa já apresentam projetos semelhantes a este, porém a grande dificuldade encontrada pelo grupo está nas bases de dados técnicos que se apresentam de maneira superficial, o que dificulta o detalhamento de áreas de fundamental importância para o desenvolvimento do mesmo.

As ferramentas acadêmicas utilizadas são de grande importância para a composição do projeto, de forma a auxiliar e fundamentar o mesmo para que assim o projeto seja elaborado de forma coerente.



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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA. Biblioteca Universitária. Serviço de Referência. Normalização de trabalhos. Florianópolis, 2010. Apresenta tutoriais, guias e templates para normalização de trabalhos acadêmicos. Disponível em: <http://www.bu.ufsc.br/modules/conteudo/index.php?id=14>. Acesso em: 5 de junho de 2012.

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA. Disponível em : <http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp07.htm>. Acesso em 14 de novembro de 2012.


http://www2.fc.unesp.br/lvq/exp07.htm


ANEXOS

Atas referentes às reuniões realizadas até a entrega deste relatório.

ATA REUNIÃO

Foram definidas as atribuições de cada componente do grupo, sendo assim, ficou instituído que a responsável pela gerencia de projeto é Paola Bertolo, o responsável pela comunicação do grupo é José, a responsável pelo feitio dos relatórios, incluindo formatação, organização, digitação e entrega dos mesmos é Bruna Schneider. Todos os componentes contribuirão nas pesquisas.Em comum acordo todos os componentes concordaram com as seguintes regras para o bom andamento das atividades:

1- Em caso de falta nas reuniões, o componente irá perder 0,25 ponto em sua nota individual final;

2- Em caso de não cumprimento das atividades semanais designadas o componente perderá 0,25 ponto em sua nota individual final;

Atividades cumpridas na reunião: desenvolvimento do escopo do produto e do projeto.Fica definido que:

1- Paola se responsabiliza pela pesquisa da justificativa (tópico presente no escopo de projeto);

2- José se responsabiliza pelo plano de tempo e criação do grupo de trabalho no facebook;

3- Sthefani se responsabiliza pela pesquisa dos custos de projeto;4- Lucas se responsabiliza pela pesquisa da introdução;5- Bruna se responsabiliza pela organização dos tópicos já feitos e digitação dos

mesmos.

Todas as atividades acima definidas devem ser entregues até o dia 1º de outubro de 2012.

Joinville, 24 de Setembro de 2012.

ATA REUNIÃO

No dia 1 de outubro de 2012 às 15h: 10min segunda-feira, a equipe do projeto do “Robô de inspeção de fios de alta tensão” se reuniu para realizar sua segunda reunião. Neste encontro estavam presentes: bruna, José, Lucas, Paola e Sthefani.Inicialmente foram retomados os assuntos da reunião passada com ênfase no plano de tempo, além de correções e pedidos de mais pesquisas relevantes aos assuntos abordados neste dia.



Com isso decidido, o grupo iniciou o projeto de RH onde nele constava o gerente geral, o gerente de comunicações da equipe e os demais membros.

1. Paola Bertolo2. José 3. Bruna Karolina S.3. Lucas borges Machado3. Sthefani Neves Minela

Decidido esta primeira parte do RH, os membros bruna e Paola, ficaram responsáveis por fazer uma alocação de atividades por membro e um histograma de horas trabalhadas. A integrante bruna também ficou com a tarefa de digitalização do plano de tempo e recursos humanos.

Os membros José, Lucas e Sthefani ficaram coma atividade de plano custo do projeto. Neste plano foi decidido que alguns requisitos mínimos deveriam ser preenchidos para obtermos um plano financeiro com margens de erro confiáveis como:

Estimação dos custos do projeto Estimação dos custos de cada atividade Estimação dos custos por fase do projeto Custos dos salários de cada integrante do projeto

Essas atividades tem um prazo de até sexta-feira dia 5 de outubro para serem entregues.

Com isso a reunião foi encerrada.

Joinville, 4 de Outubro de 2012.

ATA DA REUNIÃO

No dia 8 de outubro de 2012, às 15:30 o grupo do projeto do “Robô de inspeção de fios de alta tensão” se reuniu para realizar sua terceira reunião. Nesta reunião estavam presentes: Bruna, Lucas, José, Paola e Sthefani.

Como algumas tarefas ficaram pendentes e a equipe não queria atrasar o plano de tempo, foi decidido que as tarefas pendentes e as atividades novas seriam divididas novamentes e, com isso, as tarefas pendentes deveriam ser entregues até o final do encontro para não causar mais prejuízo ao projeto. Portanto, em comum acordo as atividades da reunião e da semana ficaram divididas entre os integrantes:

José e Paola ficaram com a tarefa de pesquisar, elaborar e digitalizar o plano de qualidade que deveria constar objetivo, a garantia e o controle de qualidade.

Bruna e Sthefani revisaram a parte até então digitalizada do projeto, corrigindo e modificando qualquer texto que fosse necessário. Além disso, a tarefa semanal selecionada para elas foi a elaboração de um plano de comunicações.

Lucas teve a atividade de elaborar um texto e digitalizá-lo, referente ao plano financeiro, tarefa que havia ficado pendente.



Resolvido a divisão de atividades que foram feitas durante a reunião, todo o grupo ficou responsável por trazer uma pesquisa sobre o plano de risco e o plano de suprimentos e contratações. Nesta pesquisa os dados requisitados foram: identificação dos riscos, resolver os riscos, probabilidade de esses riscos acontecerem, soluções para transformar nossos acordos verbais em contratuais, elaboração de ideias para os direitos e deveres do contratado e contratante e os limites contratuais, que abrange prazo, preço, qualidade e escopo.

E assim finalizamos a reunião.

Joinville, 9 de outuro de 2012.

ATA REUNIÃO

No dia 16 de outubro de 2012, às 16:30h a equipe do projeto do “Robô de inspeção de fios de alta tensão” se reunião para realizar sua quarta reunião, onde todos os integrantes do grupo estavam presentes.

De acordo com o Plano de Tempo traçado pela equipe as tarefas que deveriam ser realizadas nesta semana são Plano de Risco e Plano de Suprimentos e Contratações, porém nesta semana tivemos mais uma atividade extra que também deveria ser realizada neste prazo.

Com isso o grupo listou todas as atividades ainda pendentes e a serem realizadas ate a entrega do primeiro relatório.

Pendências:1. Plano de Qualidade: ISO de robôs e normas de teste de robôs (INMETRO);2. Relatório Informacional: Marcar entrevistas.

Atividades:1. Plano de Risco;2. Plano de Suprimentos e Contratações;3. Trabalho de Avaliação de Riscos;4. Consulta com a monitora referente às duvidas.

Algumas dessas atividades já começaram a ser realizadas pelo grupo durante a reunião que se estendeu até às 18h: 30min, após esse horário ficou decidido quais integrantes ficariam responsáveis por cada tarefa. Com o consenso de todos a responsabilidade das pendências ficou com os integrantes Paola e Lucas já as atividades foram divididas em pequenos grupos para realiza-las ou/e finaliza-las.

No Plano de Risco que deverá conter os riscos do projeto, a explicação do risco, a categoria, a solução e a sua qualitividade ficaram com as integrantes Paola e Sthefani como também o Plano de Suprimentos e Contratações que a integrante Bruna também ficou de realizar.

A integrante Bruna também deverá levar o primeiro relatório a monitoria para esclarecimentos de algumas dúvidas que surgiram no decorrer do projeto e assim arrumar qualquer tipo de erro existente nele.



Já os integrantes José e Lucas se responsabilizaram pelo trabalho pedido pela professora Viviane sobre Plano de Risco que já foi iniciado na reunião, porém, necessitaria de uma revisão e finalização dos dois.

Com isso a reunião foi encerrada.

Joinville 19 de outubro de 2012


Trabalho Metodologia Final Robo

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