ULC Technologies inova em robôs com as soluções SOLIDWORKS

Fundada em 2001, a ULC Technologies desenvolve e implanta sistemas robóticos, sistemas aéreos não tripulados, aplicações de aprendizado de máquina e tecnologias de inspeção para uso nos setores de energia, concessionárias e indústria por meio de sua divisão de Robótica. A ULC ajuda as empresas do setor de energia e serviços públicos a reparar e manter suas tubulações e infraestrutura com soluções robóticas inovadoras e serviços de inspeção.

A ULC desenvolve robôs para executar serviços específicos para clientes, como um robô em linha segmentado em forma de cobra modular, projetado para realizar inspeções e reparos dentro de um tubo ativo de gás natural ou hidrogênio, por mais de 800 metros em qualquer direção. A economia de custos e a facilidade de uso desse robô modular promovem uma manutenção preventiva mais frequente. Além disso, o robô encontra e repara vazamentos em locais onde a escavação normal é impossível, como sob camadas de infraestrutura da cidade ou sob um rio, o que causa menos interrupção ao público, reduz as emissões de gases do efeito estufa e minimiza os custos.

A ULC usava o SOLIDWORKS® CAD 3D para projetar robôs, mas precisava de recursos adicionais para desenvolver um robô que navegasse pelo ambiente hostil de uma tubulação de gás natural longa, inflamável, corrosiva e pressurizada, com muitas superfícies irregulares, incluindo válvulas e juntas chanfradas, obstruções de arestas agudas e curvas de 90 graus. O SOLIDWORKS Flow Simulation foi a resposta para enfrentar esse desafio.

Usando as ferramentas de projeto, PDM e simulação estrutural integrada, simulação de movimento, simulação de fluxo e renderização do SOLIDWORKS, a ULC cortou meses do ciclo de desenvolvimento ao colaborar e iterar com mais eficiência em seu primeiro robô tipo cobra, que detecta vazamentos tão pequenos quanto um furo de alfinete e repara vazamentos de dentro de um tubo.

"Enfrentamos a construção de um sistema de tubos para testes físicos, a compra ou a reserva de tempo em um túnel de vento ou o uso de ferramentas de simulação para testar e criar protótipos virtualmente do robô", explica Nicholas Efthimiades, engenheiro mecânico da ULC.

Para uma solução mais rápida, econômica e prontamente disponível, a ULC criou uma tubulação virtual e usou a análise de movimento do SOLIDWORKS Premium ou SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional e Premium, e o SOLIDWORKS Flow Simulation para análise de dinâmica de fluido computacional (CFD) para simular o movimento e o desempenho do robô entre os muitos obstáculos dentro de um tubo pressurizado. Em seguida, em conjunto com os fabricantes de tubulações, a ULC realizou uma rodada final de testes físicos do desempenho do robô nos segmentos mais difíceis das tubulações.

"Com isso, conseguimos marcar a força de retenção do robô e o torque nas rodas, reduzindo o peso, determinando as forças de arrasto e outros distúrbios no robô. Foi possível aumentar a força onde era necessário, enquanto reduzimos material e peso em áreas e mecanismos menos relevantes, otimizando o design",  enfatiza Efthimiades.

O robô modular em linha foi desenvolvido mediante um contrato com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), que exigia relatórios escritos e atualizações mensais de status. A ULC muitas vezes usou os recursos automatizados de geração de relatórios das soluções de simulação do SOLIDWORKS para incluir renderizações criadas no SOLIDWORKS Visualize e ilustrar melhor os conceitos de projeto em relatórios de qualidade profissional para o DOE.

Efthimiades conclui: "Do CAD e PDM aos aplicativos de simulação e renderização, o SOLIDWORKS oferece as ferramentas integradas necessárias para ajudar na colaboração e impulsionar a inovação neste projeto".