O que é um robô móvel? Definição, tipos e aplicações explicadas

Os robôs móveis são máquinas automatizadas concebidas para realizar tarefas de forma independente. Podem seguir comandos humanos, mover-se de forma autónoma, perceber o ambiente circundante e executar tarefas, ou ainda executar sequências pré-programadas controladas por software. Em comparação com os robôs fixos tradicionais, os robôs móveis são mais inteligentes e adaptáveis. Atualmente, os robôs móveis são cada vez mais populares em vários setores comerciais. São utilizados para auxiliar ou substituir a mão-de-obra humana e podem até realizar tarefas que são impossíveis ou perigosas para os seres humanos. Os robôs móveis são agora omnipresentes em locais como fábricas, armazéns logísticos, hotéis, hospitais, explorações agrícolas, supermercados, portos e estaleiros de construção.

Móvel Robot Ccomposiçãon

Os robôs móveis são robôs capazes de se deslocarem de forma autónoma ou semiautónoma em diferentes ambientes e de realizar tarefas pré-programadas. Compreender Comparação entre AGV e AMR no âmbito dos robôs móveis fornece um contexto mais aprofundado sobre este tema. Ao contrário dos robôs fixos tradicionais, os robôs móveis são como seres humanos, dotados de cérebro e corpo. Têm a capacidade de perceber o ambiente que os rodeia, tomar decisões e andar. Os robôs móveis são compostos, principalmente, por quatro partes:

Tipos de Mmóvel Rrobôs

A nível internacional, os robôs móveis são geralmente divididos em duas grandes categorias: robôs móveis de serviço e robôs móveis industriais. Os robôs móveis de serviço incluem robôs de receção em hotéis, robôs aspiradores domésticos, robôs de entrega em restaurantes, etc.; os robôs móveis industriais incluem robôs de movimentação de materiais para fábricas, robôs para a colheita de fruta, robôs de manuseamento portuário, robôs de manuseamento na construção civil,  robôs de entrega, robôs de digitalização, etc. Podemos classificar, de forma geral, os robôs móveis nas seguintes categorias, com base em diferentes métodos de classificação:

Classificação com base na presença ou ausência de métodos de orientação

Os robôs móveis podem ser classificados em robôs guiados e robôs não guiados, consoante possuam ou não dispositivos de orientação.

Classificação com base nos diferentes tipos de acionamento

Com base nos diferentes mecanismos de propulsão dos robôs móveis, estes podem ser classificados em propulsão com rodas, propulsão com lagartas, propulsão com pernas e propulsão híbrida. Entre estes, a propulsão com rodas pode ser dividida, por sua vez, em robô com chassis de tração diferencial de duas rodas, robô com chassis de tração diferencial às quatro rodas, robô com chassis de tração às rodas omnidirecionais (capaz de se deslocar em todas as direções, incluindo movimentos laterais, diagonais e rotações no mesmo local), e Robô com direção Ackermann (à semelhança dos automóveis, em que as rodas dianteiras dirigem e proporcionam propulsão).:

A tabela seguinte apresenta uma visão geral detalhada das diferenças e dos exemplos de aplicação de vários robôs com rodas, classificados por tipo de propulsão.

1. Diferencial de duas rodas

Estrutura: É composto por duas rodas motrizes + rodas de apoio; a direção é conseguida através da diferença de velocidade entre as duas rodas motrizes.

Características: Estrutura simples, 2 motores, baixo custo, raio de viragem reduzido

Aplicável: Aspirador doméstico, robô de entregas de restaurantes

2. Diferencial nas quatro rodas

Estrutura: Composto por quatro rodas motrizes, cada uma das quais controlada de forma independente, o movimento e as curvas são conseguidos através de um diferencial entre as rodas da esquerda e da direita.

Características: Em comparação com a tração às duas rodas, tem uma maior capacidade de carga e é mais adequada para estradas em mau estado

Aplicável: Robôs de inspeção, robôs de movimentação de materiais em armazéns

3. Ackermann

Estrutura: Tal como um automóvel, possui direção nas rodas dianteiras e tração traseira ou tração às quatro rodas.

Características: Alta velocidade movimentação e maior eficiência de condução.

Aplicável: Veículos sem condutor, veículos logísticos de entrega não tripulados

4. Rodas omnidirecionais

Estrutura: Graças às rodas Mecanum ou às rodas omnidirecionais, consegue deslocar-se em todas as direções, incluindo movimentos diagonais, movimentos laterais e giros no mesmo local.

Característica:   É altamente flexível e consegue passar por espaços estreitos, mas tem uma capacidade de carga limitada.

Aplicável: Robôs de transporte de material hospitalar

Os robôs móveis alcançam a autonomia através de uma arquitetura em camadas que inclui perceção, localização, planeamento e controlo. Para uma análise mais aprofundada de cada camada, o nosso artigo sobre Como funcionam os AMR explica toda a pilha de autonomia — desde os dados dos sensores até aos comandos dos motores.

Classificação dos robôs de acordo com a sua aplicação

Dependendo da sua finalidade, os robôs móveis podem ser classificados em robôs móveis de transporte de carga, robôs móveis do tipo palete, robôs móveis de reboque de paletes, empilhadores não tripulados, robôs comerciais de limpeza de pavimentos, robôs de serviço, sistemas de manuseamento de material em prateleiras e braços robóticos com dispositivos acoplados, entre outros. Para mais detalhes, consulte a tabela abaixo.

Robô móvel para o transporte de mercadorias

Robô móvel discreto ao estilo de um computador de secretária

Sistema logístico de manuseamento de prateleiras

Robô equipado com um AMR robótico

Empilhador não tripulado

Robô de limpeza de pavimentos para uso comercial

Robô de serviço

Como escolher o robô móvel certo

A escolha do robô móvel adequado (AGV/AMR) é fundamental para o sucesso de um projeto. Por isso, é necessário ter em conta vários fatores. A seguir, apresentamos alguns fatores a considerar na seleção de um robô móvel.

Passo 1: Esclarecer os requisitos do seu projeto

Ao contactar fabricantes de robôs móveis, é necessário refletir cuidadosamente sobre as seguintes questões.

1. Que tarefa irá o robô móvel realizar?

Transportes: O que está a ser transportado? (Produtos semiacabados, produtos acabados, prateleiras, paletes, alimentos, fruta)

Reboque: Está a puxar os materiais ou a prendê-los?

Inspeção: Inspeção em recintos fechados ou ao ar livre, ou inspeção em locais especiais, como minas?

2. Carga dos robôs móveis

Dimensões da mercadoria: As dimensões da mercadoria a transportar, incluindo comprimento, largura, altura e centro de gravidade, determinam o tamanho da superfície de apoio do robô.

3. Ambiente de funcionamento do robô móvel

No interior ou no exterior: O ambiente interior é um armazém, uma oficina ou outro tipo de espaço? Avalie se as áreas interiores requerem acesso por elevador e se existem soleiras que seja necessário atravessar. No que diz respeito às áreas exteriores, tenha em conta a inclinação e as condições da via.

Condições do solo: A superfície é um pavimento de cimento liso, um pavimento epóxi ou placas de aço irregulares com espaços entre elas? Isto influencia os métodos de navegação e a escolha das rodas.

Nível de interação homem-máquina: Trata-se de uma zona densamente povoada, de uma zona mista para peões e veículos ou de uma zona completamente isolada e sem presença humana? Isto está diretamente relacionado com as normas de segurança.

Obstáculos dinâmicos: Existe um grande número de pessoas, empilhadores ou outros veículos a circular aleatoriamente no local?

Infraestruturas: Existem larguras, elevadores ou portas automáticas suficientes? É necessário adaptar o ambiente para o robô? (por exemplo, instalar códigos QR ou painéis refletores)

4. Que tipo de fluxo de trabalho é necessário?

Complexidade do percurso: Trata-se de um simples transporte ponto a ponto, do ponto A ao ponto B, ou é necessário passar por várias estações e fazer paragens em vários pontos?

Requisitos de interface: É necessário que se ligue automaticamente a elevadores, portas automáticas, correias transportadoras, transportadores de rolos ou elevadores?

Método de carregamento: Trata-se de carregamento manual, carregamento de oportunidade (carregamento automático numa estação de carregamento durante as pausas nas tarefas) ou troca da bateria?

Requisitos de agendamento: É necessário que vários robôs trabalhem de forma coordenada? É necessária a integração com o seu MES (Sistema de Execução da Produção), WMS (Sistema de Gestão de Armazéns) ou ERP (Sistema de Planeamento de Recursos Empresariais)?

5. Indicadores de desempenho

Eficiência: Quantas viagens é necessário realizar por hora/dia? Isto impõe requisitos quanto à velocidade, aceleração e tempo de mudança de tarefa do robô. –

Fiabilidade: Qual é o tempo de atividade previsto? (por exemplo, >99.5%)

Precisão: Qual é o requisito de precisão de repetibilidade para o ponto de acoplamento? (±10 mm, ±5 mm ou ±1 mm?) Isto é fundamental para as operações de carga e descarga.

Passo 2: Avaliar as principais opções tecnológicas: Método de navegação

Conclusão: Atualmente, o SLAM a laser é a tendência predominante para aplicações flexíveis e inteligentes. A menos que existam requisitos especiais de alta precisão ou percursos fixos de baixo custo, esta tecnologia deve ser considerada prioritariamente.

Passo 3: Método de deslocamento (tipo de chassis)

Diferencial de duas rodas: O tipo mais comum, composto por duas rodas motrizes e várias rodas giratórias. Apresenta uma estrutura simples, baixo custo e raio de viragem nulo. É adequado para a maioria dos cenários de transporte em espaços interiores.

McNaughton Wheels: Permite o movimento omnidirecional (para a frente, para trás, para a esquerda, para a direita, em diagonal, lateral e rotação). É altamente flexível, sendo adequado para utilização em espaços estreitos. No entanto, é dispendioso, requer uma superfície de piso lisa e apresenta um elevado consumo de energia. É frequentemente utilizado na logística médica.

Volante: Semelhante ao mecanismo de direção de um automóvel. Elevada capacidade de carga, funcionamento suave, adequado para aplicações de serviço pesado (classe de toneladas e superior) e de alta velocidade ao ar livre. No entanto, apresenta um raio de viragem amplo. É frequentemente utilizado na agricultura e na logística industrial.

Passo 4: Desempenho em matéria de segurança  

Proteção de segurança em vários níveis: Os sensores laser de detecção de obstáculos, a visão computacional e a fusão multissensor ultrassónica permitem o planeamento de percursos, a prevenção de colisões e a redução do risco de colisão, bem como um botão de paragem de emergência para situações inesperadas.

Certificação: conformidade com as normas internacionais de segurança (tais como CE, UL, etc.).

Passo 5: Capacidades de integração de software e sistemas

Sistema de Planificação (Sistema de Gestão de Frotas): O cerne da colaboração entre múltiplos robôs. Um bom sistema de agendamento pode otimizar a atribuição de tarefas, o planeamento de percursos e a gestão do tráfego, de modo a evitar congestionamentos e impasses.

Abertura da API: É possível integrá-lo facilmente com os seus sistemas de nível superior (WMS/MES/ERP) para permitir a distribuição de tarefas, o feedback sobre o estado e o envio de dados?

Robô móvel Avaliação e seleção de fornecedores

1. Elaborar uma lista de candidatos:

Se quiser encontrar um empresa de robôs móveis, recorra a pesquisas online, feiras do setor e recomendações de colegas para elaborar uma lista de 3-5 potenciais fornecedores.

2. Comunicar os requisitos:

Forneça a cada fornecedor os requisitos detalhados identificados na etapa 1 e peça-lhes que apresentem propostas preliminares e orçamentos.

3. Assista às demonstrações no local (fundamental!):

É essencial assistir a demonstrações no ambiente da sua empresa (Prova de Conceito, PoC). Solicite aos fornecedores que levem o robô às suas instalações para realizar testes, de modo a avaliar a sua manobrabilidade, precisão, estabilidade e interação homem-máquina em cenários reais. Observe como o robô reage a obstáculos dinâmicos (por exemplo, peões que surgem de repente). Teste a sua precisão de acoplamento.

4. Avaliar a capacidade global do fornecedor:

Equipa técnica: São profissionais e reagem rapidamente? Casos de sucesso: Têm casos de sucesso semelhantes aos do seu setor? Pode visitar as instalações do cliente para verificar. Serviço pós-venda: Qual é o tempo de resposta do serviço pós-venda? O fornecimento de peças sobressalentes é suficiente? Oferecem assistência remota?

5. Custo Total de Propriedade (TCO)

Não se limite a comparar o preço unitário dos robôs. Calcule o custo total de propriedade, incluindo: preço de aquisição do hardware, taxas de licença de software, taxas de implementação e instalação, taxas de adaptação ao ambiente, taxas de manutenção pós-instalação e taxas de formação.

Resumo: Lista de verificação rápida para escolher o fornecedor de chassis adequado

O Futuro dos Robôs Móveis

Com os custos laborais a continuarem a aumentar, os robôs estão a desempenhar um papel cada vez mais importante nas nossas vidas. Atualmente, problemas globais como o envelhecimento da população e as dificuldades de recrutamento estão a tornar-se cada vez mais graves. No futuro, os robôs móveis serão amplamente utilizados em indústrias transformadoras, tais como a dos semicondutores, das novas energias, dos transportes e da produção de eletrónica 3C, promovendo melhorias na qualidade e na eficiência, bem como um desenvolvimento de alta qualidade em vários setores.

Perguntas frequentes