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Título: Unidade seguidora de solda do robô AIR-12 (U.U.S. AIR-12)
Autor(es): Klitzke, Erika
Bueno, Gabriel de Carvalho
Javorsky, Isabela Barleta
Orientador(es): Arruda, Lucia Valéria Ramos de
Palavras-chave: Robôs - Dinâmica
Robótica - Fatores humanos
Sistemas de computação em grade
Robots - Dynamics
Robotics - Human factors
Computational grids (Computer systems)
Data do documento: 15-Ago-2013
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: KLITZKE, Erika; BUENO, Gabriel de Carvalho; JAVORSKY, Isabela Barleta. Unidade seguidora de solda do robô AIR-12 (U.U.S. AIR-12). 2013. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.
Resumo: A indústria de Petróleo e Gás Natural (P&G), devido à competição de mercado e buscando baratear custos e aumentar sua produtividade, está sempre em constante desenvolvimento tecnológico em áreas como extração e processamento de petróleo e seus derivados, manutenção e inspeção de equipamentos, entre outras atividades técnicas. Junto a esses esforços estão os programas de incentivo à formação de recursos humanos para a indústria, como é o caso dos Programas de Formação de Recursos Humanos (PRH) da ANP e da Petrobras. A UTFPR é a sede do PRH-10, precisamente o Laboratório de Automação e Sistemas de Controle Avançado (LASCA) desenvolve projetos em parceria com a Petrobras e concede bolsas a estudantes, como os integrantes deste grupo de trabalho, para formar recursos humanos para a indústria de Petróleo e Gás Natural através da realização de projetos de Pesquisa e Desenvolvimento. Dentre os projetos do laboratório LASCA está o desenvolvimento de ferramentas de controle e automação de processos de P&G, que são aplicáveis principalmente às áreas relacionadas à inspeção e segurança de equipamentos, destacando-se entre estes equipamentos os tanques e esferas de armazenamento de combustíveis e derivados, que são instalações de grande porte necessitando constantes manutenções. Este projeto se caracteriza pelo desenvolvimento de um módulo de processamento de imagem em tempo real que, através de um algoritmo desenvolvido, define a trajetória de um robô de inspeção, sobre um tanque ou esfera de armazenamento. Este processamento é realizado por hardware e faz com que o robô se movimente autonomamente ao longo de um cordão de solda. Foi fabricada uma estrutura que permite que feixes de laser incidam sobre um cordão de solda e uma câmera realiza a captura da imagem do padrão luminoso formado pelas faixas de laser sobre o cordão. Esta imagem é processada por um hardware codificado em VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), que será embarcado em um FPGA (Fieldprogrammable gate array). Este módulo é parte da malha de controle dos motores que realizam a movimentação do robô. A partir deste módulo, outros grupos de bolsistas do PRH-10 poderão desenvolver módulos específicos de inspeção ou localização para que o robô inteiro se torne um produto aplicável à indústria de P&G.
Abstract: The Industry of Oil and Gas (O&G), due to market competition, seeking to minimize its costs and to increase its productivity, is always in constant technological development in areas such as extraction of oil and production of oil products, maintenance and inspection of equipment, among other technical activities. In order to promote training of human resources for this industry there were created special educational programs, such as the PRHs, which are Training Programs for Human Resources that are sponsored by ANP and Petrobras. UTFPR is the seat of PRH-10, precisely the Laboratory of Automation and Advanced Control Systems (LASCA) develops projects in partnership with Petrobras and provides scholarships for students, as the members of this working group, to form human resources for industry Oil and Gas by conducting research and development projects. Among these projects tools are being developed to control and automate processes for O&G, which apply primarily to fields related to surveillance and security of equipment, foremost among these equipment there are tanks and spheres for fuel storage. These large facilities require constant maintenance. This project is characterized by the development of a module for image processing in real time, using an algorithm that defines the trajectory of a robot inspection on a tank or storage sphere. This processing is realized by hardware, and causes the robot to autonomously move along a weld bead. It was assembled a structure that allows laser to beam a weld bead and a camera performs the image capture of the light pattern formed by laser stripes on the weld bead. This image is processed by a circuit coded in VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), which is embedded in an FPGA (Field-programmable gate array). This module is part of the control loop of the engines that perform the movement of the robot. From this module, other groups of PRH-10 scholars can develop specific inspection or location modules, so the entire robot shall become a product applicable to O&G industry.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2211
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