ULC Technologies crea robots innovadores con soluciones de SOLIDWORKS

ULC Technologies, fundada en 2001, desarrolla e implementa sistemas robóticos, sistemas aéreos no tripulados, aplicaciones de aprendizaje automático y tecnología de inspección a través de su división de robótica para su uso en los sectores de la energía, los servicios públicos y la industria. ULC ayuda a las empresas de servicios públicos y del sector de la energía a reparar y mantener sus conductos e infraestructura con soluciones robóticas y servicios de inspección innovadores.

ULC desarrolla robots que prestan servicios específicos a sus clientes, como un robot en línea con segmentos modulares similar a una serpiente, diseñado para realizar inspecciones y reparaciones desde el interior de un conducto en activo de gas natural o hidrógeno, y recorrer 1 km en cualquier dirección. El ahorro de costes y la facilidad de uso de este robot modular promueven un mantenimiento preventivo más frecuente. Además, el robot encuentra y repara fugas en lugares donde es imposible realizar una excavación normal, como un punto subyacente a varias capas de infraestructura urbana o bajo el cauce de un río, lo que causa menos interrupciones al público, reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y minimiza los costes.

ULC ya usaba el software de CAD 3D de SOLIDWORKS® para diseñar robots, pero necesitaba capacidades adicionales para desarrollar un robot que pudiera recorrer el hostil entorno de un conducto largo y presurizado de combustible y corrosivo gas natural, con muchas superficies irregulares, como válvulas y uniones de inglete, obstrucciones con aristas afiladas y giros de 90 grados. SOLIDWORKS Flow Simulation se convirtió en la respuesta para abordar este desafío.

Gracias a las herramientas de SOLIDWORKS de diseño, PDM, simulación estructural, simulación de movimiento, simulación de flujo y renderizado, ULC acortó meses del ciclo de desarrollo mediante un proceso de colaboración e iteración más eficiente para crear su primer robot con forma de serpiente capaz de encontrar fugas tan pequeñas como la perforación de un alfiler y repararlas desde el interior de un conducto.

"Nos planteamos la posibilidad de construir una instalación de conductos para realizar pruebas físicas, comprar o alquilar un túnel de viento, o utilizar herramientas de simulación para probar y crear prototipos del robot virtualmente", explica Nicholas Efthimiades, ingeniero mecánico de ULC.

ULC se decantó por la solución más rápida, rentable y fácilmente disponible: creó un conducto virtual lleno de obstáculos y aplicó el análisis de movimiento que ofrecen SOLIDWORKS Premium o SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional y Premium, así como el análisis de dinámica de fluido computacional (CFD) de SOLIDWORKS Flow Simulation para simular el movimiento y el rendimiento del robot respecto a los muchos obstáculos que existen en el interior de un conducto presurizado. Luego, en conjunto con fabricantes de conductos, ULC realizó una ronda final de pruebas físicas del comportamiento del robot en los segmentos más difíciles del conducto.

"Nos ayudó a definir la fuerza de sujeción del robot y la torsión de sus ruedas, a la vez que se redujo el peso, mediante la determinación de las fuerzas de arrastre y otras perturbaciones en el funcionamiento del robot. Pudimos reforzar los puntos necesarios y reducir el grosor del material y el peso en áreas y mecanismos menos esenciales, optimizando así el diseño", destaca Efthimiades.

El robot modular en línea se desarrolló en virtud de un contrato con el Departamento de Energía (DOE) de EE. UU., que estipulaba la presentación de informes escritos y la comunicación de actualizaciones de estado mensuales. ULC aprovechó con frecuencia las capacidades automatizadas de generación de informes que ofrecen las soluciones de simulación de SOLIDWORKS para incluir renderizados creados en SOLIDWORKS Visualize e ilustrar mejor los conceptos de diseño que incluían los informes de nivel profesional que se presentaban al DOE.

"Desde funciones CAD y PDM hasta aplicaciones de simulación y renderizado, SOLIDWORKS ofrece las herramientas integradas que necesitábamos para fomentar la colaboración e impulsar la innovación en este proyecto", concluye Efthimiades.