ULC Technologies inova robôs com soluções SOLIDWORKS

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

A ULC desenvolve robôs para realizar serviços específicos para clientes, como um robô em linha segmentado e semelhante a uma cobra modular, projetado para realizar inspeções e reparos dentro de um gasoduto de gás natural ou hidrogênio – por mais de meia milha em qualquer direção. A economia de custos e a facilidade de uso deste robô modular promovem uma manutenção preventiva mais frequente. Além disso, o robô pode encontrar e reparar vazamentos em locais onde a escavação normal é impossível. Exemplos disso podem estar sob camadas de infraestrutura da cidade ou sob um rio, o que causa menos interrupções para o público, reduz as emissões de gases de efeito estufa e minimiza os custos.

A ULC estava usando o SOLIDWORKS® 3D CAD para projetar robôs, mas precisava de recursos adicionais para desenvolver um robô para navegar no ambiente hostil de um gasoduto de gás natural pressurizado, combustível, corrosivo e longo com muitas superfícies irregulares, incluindo válvulas e juntas de meia-esquadria, obstruções afiadas e curvas de 90 graus. O SOLIDWORKS Flow Simulation tornou-se a resposta para enfrentar esse desafio.

Uma solução mais rápida, barata e colaborativa

Usando o projeto SOLIDWORKS, PDM e simulação estrutural integrada, simulação de movimento, simulação de fluxo e ferramentas de renderização, a ULC cortou meses do ciclo de desenvolvimento, colaborando e iterando com mais eficiência em seu primeiro robô semelhante a uma cobra capaz de encontrar vazamentos tão pequenos quanto um orifício e reparar vazamentos de dentro de um tubo.

Economizando tempo e dinheiro com testes simulados

“Fomos confrontados com a construção de uma fazenda de tubos para testes físicos, comprando ou alugando tempo em um túnel de vento ou usando ferramentas de simulação para testar e prototipar o robô virtualmente”, explica o engenheiro mecânico da ULC Nicholas Efthimiades.

Para uma solução mais rápida, econômica e prontamente disponível, a ULC criou um pipeline virtual traiçoeiro e usou o Motion Analysis, disponível no SOLIDWORKS Premium ou SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional e Premium, e SOLIDWORKS Flow Simulation para análise de dinâmica de fluidos 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 de tubulação mais difíceis.

“Usar o SOLIDWORKS Flow Simulation e os recursos de análise de movimento do SOLIDWORKS para simular o deslocamento do robô dentro do tubo – bem como simulações de estrutura/fluxo acopladas – nos economizou centenas de horas em tempo de prototipagem, bem como os custos potencialmente exorbitantes associados a várias rodadas de prototipagem física, — disse Eftimiades. “Isso nos ajudou a ajustar a força de retenção do robô e o torque em suas rodas – enquanto reduzia o peso – determinando as forças de arrasto e outros distúrbios no robô. Conseguimos aumentar a resistência onde era necessário, mas reduzimos nosso material e peso em áreas e mecanismos menos críticos, otimizando o design.”

Relatórios profissionais e imagens renderizadas

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

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