Estudantes do Campus Congonhas desenvolvem braço robótico

A robótica está cada vez mais presente no cotidiano das pessoas. Na Medicina, por exemplo, robôs têm sido utilizados em diversas situações que exigem movimentos precisos. Na área da Tecnologia Assistiva, a robótica vem promovendo independência e qualidade de vida às pessoas com necessidades físicas.  

Orientados pelo professor Marcelo Bomfim, estudantes do décimo período de Engenharia Mecânica, do Campus Congonhas, desenvolveram um braço robótico que é acionado por sinais (eletromiogramas) emitidos pelos neurônios que controlam o tecido muscular esquelético. O dispositivo pode ser aplicado em engenharia assistiva, ou seja, criação de próteses, órteses e equipamentos de reabilitação, cirurgia e teleoperação.

O projeto batizado de “Braço do Profeta” é resultado das aulas de Robótica, construído a partir do estudo do movimento do dispositivo, avaliando a capacidade de executar tarefas como encher um copo de água ou modificar a posição e orientação de um ovo, por exemplo (análise cinemática); do dimensionamento dos torques sofridos pelas juntas (análise dinâmica) e da morfologia dos elos (análise topológica), sendo possível reduzir o peso do mecanismo ao retirar material de regiões onde os esforços mecânicos são mínimos. 

Segundo o professor Bomfim, o dispositivo foi produzido em uma impressora 3D e utilizou microcontroladores baseados em placas de Arduino, ou seja, produção a baixo custo e que visa atender portadores de deficiência. “O projeto baseou-se na proposta de alavancar a pesquisa no Brasil e tornar o braço robótico um dispositivo acessível aos portadores de deficiência. Assim, o braço pode ser utilizado por uma pessoa que sofreu uma amputação ou por um médico examinando um paciente com suspeita de Covid-19, por exemplo, que exige um certo distanciamento por questões de segurança”, disse ele ao revelar o gasto em torno de R$500. 

Integrando disciplinas

Durante a execução do projeto, os estudantes tiveram a oportunidade de colocar em prática como os conhecimentos adquiridos no curso de Engenharia Mecânica podem melhorar a qualidade de vida das pessoas, por exemplo: Resistência dos Materiais e Análise Estrutural (análise topológica), Eletrotécnica (seleção de hardware), Elementos de Máquinas (análise cinemática e dinâmica) e Eletrônica (integração software-hardware).

Sobre o protótipo

A execução do ‘Braço do Profeta’ aconteceu em quatro etapas: primeiramente, a análise cinemática e topológica do dispositivo, visando verificar o estudo de posições e a redução de peso no sistema. Na segunda etapa, a análise dinâmica com o dimensionamento dos atuadores e sensores. Em seguida, a integração dos sistemas e, na última etapa, a validação do braço robótico em tarefas de pick and place. 

Assista aos testes