ULC Technologies inova robôs com o SOLIDWORKS

Fundada em 2001, a ULC Technologies desenvolve e implementa sistemas de robóticos, sistemas aéreos não tripulados, aplicações de machine learning e tecnologia de inspeção para utilização nos setores da energia e industrial. A ULC ajuda empresas do setor dos serviços públicos e de energia na reparação e manutenção de tubagens e infraestruturas através de soluções robóticas, tal como de serviços de inspeção.

A ULC desenvolve robôs que realizam serviços específicos para determinados clientes, como por exemplo o robô segmentado em linha, que se assemelha a uma cobra modular, projetado para realizar inspeções e reparações dentro de tubagens de gás natural ou de hidrogénio – capaz de percorrer mais de 800 metros em cada direção. A poupança de custos e a facilidade de utilização deste robô modular promovem uma manutenção preventiva mais frequente. Além disto, o robô consegue reparar fugas em locais que, normalmente, são impossíveis de alcançar. Exemplos disto são o facto de os robôs poderem estar sobre camadas de infraestruturas das cidades ou dentro de um rio, o que causa menos transtornos aos habitantes, reduz a emissão de gases de efeito de estufa e minimiza os custos.

A ULC tem utilizado o SOLIDWORKS 3D CAD na conceção e desenvolvimento de robôs, mas precisou de recursos adicionais para desenvolver um robô capaz de se movimentar em ambientes hostis como o de um extenso, corrosivo e inflamável gasoduto de gás natural, que se caracteriza pelas imensas superfícies irregulares, incluindo válvulas e juntas, obstruções significativas e curvas de 90 graus. O SOLIDWORKS Flow Simulation tornou-se na resposta para enfrentar este desafio.

A solução mais rápida, barata e colaborativa

A utilização das ferramentas integradas do SOLIDWORKS para design, gestão documental, simulação estrutural, simulação de movimento e de fluídos, tal como de ferramentas de renderização, permitiu à ULC cortar meses no seu ciclo de desenvolvimento, colaborando e criando novas iterações com mais eficiência no seu primeiro robô semelhante a uma cobra, capaz de encontrar fugas tão pequenas como um orifício e repará-las desde o interior dos tubos.

Poupe tempo e dinheiro com testes de simulação

“Fomos confrontados com a construção de tubos para testes físicos, comprar ou alugar tempo num túnel de vento ou utilizar ferramentas de simulação para testar e prototipar o robô virtualmente”, explica o engenheiro mecânico da ULC Nicholas Efthimiades.

Para uma solução mais rápida, económica e mais rapidamente disponível, a ULC criou uma tubagem virtual e utilizou o Motion Analysis, disponível no SOLIDWORKS Premium ou no SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional e Premium, e SOLIDWORKS Flow Simulation para análise computacional dinâmica de fluídos (CFD) para simular o movimento e desempenho do robô entre muitos obstáculos dentro de tubagens. De seguida, em conjunto com os fabricantes de tubagens, a ULC realizou uma ronda final de testes físicos do desempenho do robô nos segmentos mais difíceis das tubagens.

“Utilizar o SOLIDWORKS Flow Simulation e as funcionalidades de análise de movimento do SOLIDWORKS para simular o movimento do robô dentro do tubo, bem como simulações que juntam a análise estrutural e de fluídos, permitiu-nos poupar centenas de horas no tempo de prototipagem, bem como nos custos potencialmente exorbitantes associados a várias rondas de prototipagem física” – disse Eftimiades. “Isto ajudou-nos a ajustar a força do robô e o torque nas suas rodas – reduzindo ainda o peso – determinando as forças de atrito e outras perturbações no robô. Conseguimos aumentar a resistência onde era necessário, mas reduzimos o nosso material e o peso em áreas e mecanismos menos críticos, otimizando o design.”

Relatórios profissionais e imagens renderizadas

O robô modelar foi desenvolvido ao abrigo de um contrato com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), que exigiu relatórios escritos e atualizações mensais do estado de desenvolvimento do projeto. A ULC aproveitou os recursos de criação automática de relatórios do SOLIDWORKS Simulation para incluir imagens criadas no SOLIDWORKS Visualize de forma a melhor ilustrar os conceitos do projeto em relatórios de qualidade profissional a serem enviados para o DOE.

Efthimiades conclui: “De CAD e PDM, a ferramentas de simulação e renderização, o SOLIDWORKS fornece as ferramentas integradas de que precisávamos para apoiar a colaboração e impulsionar a inovação deste projeto”.

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