Assistimos agora ao surgimento de m\u00e1quinas do mundo real preparadas para revolucionar v\u00e1rios setores. Ao contr\u00e1rio dos seus hom\u00f3logos fict\u00edcios, estas m\u00e1quinas s\u00e3o concebidas para servir prop\u00f3sitos pr\u00e1ticos e aumentar as capacidades humanas, em vez de nos subjugar. Com um fluxo crescente de m\u00e1quinas m\u00f3veis inteligentes no mercado, projetadas especificamente para auxiliar ou mesmo substituir humanos em uma ampla gama de tarefas.<\/p>\n\n\n\n
N\u00e3o \u00e9 surpresa que os investigadores da Universidade de Oxford prevejam que cerca de 47% dos empregos nos EUA poder\u00e3o tornar-se automatizados nas pr\u00f3ximas duas d\u00e9cadas. Para ajudar os engenheiros na sele\u00e7\u00e3o de acionamentos adequados para alimentar seus ve\u00edculos automatizados, compilamos o seguinte guia completo.<\/p>\n\n\n\n
Ve\u00edculos Automatizados: Simplificando a Vida<\/p>\n\n\n\n
A converg\u00eancia de tecnologias avan\u00e7adas, incluindo baterias melhoradas, motores eficientes, GPS, RFID, sistemas de orienta\u00e7\u00e3o a laser e microcontroladores poderosos, abriu o caminho para o desenvolvimento de ve\u00edculos automatizados cada vez mais capazes.<\/p>\n\n\n\n
Embora os rob\u00f4s fixos na fabrica\u00e7\u00e3o j\u00e1 existam h\u00e1 algum tempo, o que diferencia os avan\u00e7os mais recentes \u00e9 a disponibilidade de ve\u00edculos rob\u00f3ticos m\u00f3veis menores e econ\u00f4micos e de m\u00e1quinas auxiliares. Essas inova\u00e7\u00f5es s\u00e3o projetadas para lidar com tarefas mundanas, repetitivas, dispendiosas e perigosas tradicionalmente executadas por seres humanos. Alguns exemplos incluem:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Limpeza<\/li>\n\n\n\n
- Eleva\u00e7\u00e3o<\/li>\n\n\n\n
- Empilhamento<\/li>\n\n\n\n
- Carrinho<\/li>\n\n\n\n
- Transporte<\/li>\n\n\n\n
- Elimina\u00e7\u00e3o de bombas<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
Em cen\u00e1rios como opera\u00e7\u00f5es de armaz\u00e9m, a implementa\u00e7\u00e3o de rob\u00f4s pode produzir melhorias not\u00e1veis na produtividade, ultrapassando os 800 por cento. Esta melhoria significativa pode ser atribu\u00edda \u00e0 capacidade dos rob\u00f4s de se moverem rapidamente sem sentir fadiga, juntamente com a elimina\u00e7\u00e3o de erros humanos atrav\u00e9s de sistemas automatizados.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nMotores el\u00e9tricos: alimentando ve\u00edculos automatizados<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nQuando se trata de ve\u00edculos movidos a eletricidade, sua capacidade de movimento depende da utiliza\u00e7\u00e3o de um motor el\u00e9trico, normalmente conectado a uma ou mais rodas motrizes ou esteiras por meio de um trem de engrenagens. Esses ve\u00edculos dependem principalmente de baterias como fonte de energia, e alguns possuem intelig\u00eancia para procurar esta\u00e7\u00f5es de carregamento de forma aut\u00f4noma quando necess\u00e1rio.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nO mercado para estes ve\u00edculos est\u00e1 em constante expans\u00e3o, prevendo-se que o setor global de rob\u00f3tica m\u00f3vel cres\u00e7a 12,6% at\u00e9 2019. Este crescimento pode ser atribu\u00eddo a uma combina\u00e7\u00e3o de avan\u00e7os tecnol\u00f3gicos e \u00e0 crescente prefer\u00eancia por pr\u00e1ticas ambientalmente conscientes e eficientes adotadas pelas equipas de gest\u00e3o da ind\u00fastria. .<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nExistem v\u00e1rios termos usados para descrever esses ve\u00edculos, incluindo:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- AGVs (ve\u00edculos guiados automaticamente)<\/li>\n\n\n\n
- AGCs (carrinhos guiados automaticamente)<\/li>\n\n\n\n
- Ve\u00edculos de carga unit\u00e1ria<\/li>\n\n\n\n
- Carrinhos el\u00e9tricos<\/li>\n\n\n\n
- Rebocadores<\/li>\n\n\n\n
- Empurradores<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
Independentemente da nomenclatura utilizada, estes ve\u00edculos partilham caracter\u00edsticas comuns: mobilidade, intelig\u00eancia (em muitos casos), autonomia semi ou total e, muitas vezes, propuls\u00e3o el\u00e9trica.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nNo\u00e7\u00f5es b\u00e1sicas sobre cargas de ve\u00edculos e sistemas de dire\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nO mercado de ve\u00edculos projetados para movimentar cargas de at\u00e9 10.000 libras. (4.500 kg) atualmente excede $750 milh\u00f5es. No entanto, quando restringimos o mercado por capacidade de carga, estudos anteriores segregaram ve\u00edculos de carga unit\u00e1ria em 10.000 libras. (4.500 kg) ou menos, deixando as cargas mais pesadas para os fabricantes de empilhadeiras.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nNesta discuss\u00e3o, nos concentramos em ve\u00edculos projetados especificamente para lidar com cargas de at\u00e9 10.000 libras. (4.500kg). Essas m\u00e1quinas variam em complexidade, desde simples rob\u00f4s de manuseio de materiais que podem custar menos de $1.000 at\u00e9 AGVs totalmente automatizados com capacidades program\u00e1veis que podem exceder $50.000. No entanto, mesmo dentro desta faixa de carga, considerando as diversas cargas de trabalho que normalmente s\u00e3o gerenciadas por uma ou algumas pessoas, uma faixa de 100 libras. (45 kg) a 10.000 libras. (4.500 kg) \u00e9 muito largo.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nTarefas como movimenta\u00e7\u00e3o de materiais no canteiro de obras, manuseio de produtos em estoque, transporte e manuseio de pacientes hospitalares, entrega de refei\u00e7\u00f5es\/roupas de cama\/medicamentos e movimenta\u00e7\u00e3o de equipamentos pesados de diagn\u00f3stico geralmente est\u00e3o dentro da capacidade de carga de ve\u00edculos com capacidade de at\u00e9 aproximadamente 2.000 libras. (900kg).<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nNesta classe de carga, exploraremos ve\u00edculos movidos a eletricidade e examinaremos especificamente os sistemas de propuls\u00e3o neles utilizados, incluindo sistemas de tra\u00e7\u00e3o totalmente integrados.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nEscolhendo o Projeto Apropriado para Propuls\u00e3o de Ve\u00edculos El\u00e9tricos<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nQuando se trata de projeto de propuls\u00e3o de ve\u00edculos el\u00e9tricos, h\u00e1 duas abordagens principais a serem consideradas.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n<\/div>\n\nProjetos nas rodas<\/strong><\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nOs acionamentos de propuls\u00e3o nas rodas foram introduzidos inicialmente h\u00e1 mais de um s\u00e9culo para autom\u00f3veis. Avan\u00e7os tecnol\u00f3gicos recentes tornaram esses drives uma op\u00e7\u00e3o vi\u00e1vel para aplica\u00e7\u00f5es que exigem uma solu\u00e7\u00e3o compacta e silenciosa. Este projeto envolve a coloca\u00e7\u00e3o de um motor el\u00e9trico no aro da roda de um ve\u00edculo.<\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nO componente rotativo do motor est\u00e1 diretamente integrado no aro, fornecendo torque diretamente \u00e0 roda. Como n\u00e3o h\u00e1 vantagem mec\u00e2nica nas engrenagens, esses motores precisam gerar n\u00edveis de torque mais elevados em velocidades relativamente mais baixas. Sem um design adequado, a efici\u00eancia das solu\u00e7\u00f5es de tra\u00e7\u00e3o direta nas rodas pode ficar abaixo do ideal dentro da faixa operacional t\u00edpica.<\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nOs projetos nas rodas geralmente utilizam motores de torque devido \u00e0s suas vantagens. Possuem menos componentes em compara\u00e7\u00e3o com outras solu\u00e7\u00f5es, pois eliminam a necessidade de trens de engrenagens, minimizando, consequentemente, a perda de pot\u00eancia das engrenagens.<\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nOs benef\u00edcios dos designs nas rodas incluem:<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.faradyi.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/4315-5.jpg\")
<\/figure>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n<\/div><\/section><\/div>\n\n\n\n- \n
- Obtendo efici\u00eancias superiores a 80%, o que \u00e9 crucial para ve\u00edculos movidos a bateria.<\/li>\n\n\n\n
- Permitindo designs mais compactos e com economia de espa\u00e7o em compara\u00e7\u00e3o com abordagens alternativas.<\/li>\n\n\n\n
- Oferecendo a melhor solu\u00e7\u00e3o para baixo ru\u00eddo aud\u00edvel devido ao design de acionamento direto.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
No entanto, as solu\u00e7\u00f5es de tra\u00e7\u00e3o direta nas rodas ainda enfrentam desafios. Os motores de alto torque necess\u00e1rios s\u00e3o geralmente mais caros que os motores el\u00e9tricos tradicionais e podem at\u00e9 superar o custo de uma combina\u00e7\u00e3o de motor e transmiss\u00e3o que ofere\u00e7a o mesmo desempenho. Al\u00e9m disso, como o motor integrado na roda est\u00e1 exposto ao mesmo ambiente que a pr\u00f3pria roda, devem ser tomadas medidas de prote\u00e7\u00e3o adequadas durante o processo de engenharia.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nProjetos fora da roda<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nOs projetos fora das rodas, que envolvem um ou mais motores el\u00e9tricos que transmitem pot\u00eancia \u00e0s rodas motrizes por meio de um sistema de transmiss\u00e3o, s\u00e3o atualmente mais prevalentes do que os projetos nas rodas. Os sistemas de transmiss\u00e3o comumente usados incluem sistemas de correias e polias, mecanismos de corrente e roda dentada, bem como v\u00e1rios tipos de caixas de engrenagens. Alguns projetos incorporam at\u00e9 uma combina\u00e7\u00e3o desses m\u00e9todos de transmiss\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nA vantagem mec\u00e2nica do sistema de transmiss\u00e3o reduz o torque necess\u00e1rio do motor enquanto aumenta sua velocidade proporcionalmente. Isto permite a utiliza\u00e7\u00e3o de um motor el\u00e9trico mais econ\u00f4mico, embora as economias possam ser compensadas pelas despesas associadas ao sistema de transmiss\u00e3o ao comparar solu\u00e7\u00f5es fora da roda com engrenagens com alternativas de tra\u00e7\u00e3o direta nas rodas.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nOs designs fora da roda oferecem v\u00e1rias vantagens em rela\u00e7\u00e3o aos designs dentro da roda:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- Mais flexibilidade no tamanho e configura\u00e7\u00e3o da embalagem devido \u00e0 aus\u00eancia de restri\u00e7\u00f5es de espa\u00e7o impostas pelos designs nas rodas.<\/li>\n\n\n\n
- A possibilidade de usar rodas de menor di\u00e2metro, em oposi\u00e7\u00e3o aos motores de acionamento direto que normalmente determinam o tamanho das rodas com base em suas dimens\u00f5es.<\/li>\n\n\n\n
- Facilidade de incorporar acess\u00f3rios como codificadores, freios de reten\u00e7\u00e3o e acionamentos eletr\u00f4nicos integrados em motores fora das rodas.<\/li>\n\n\n\n
- Prote\u00e7\u00e3o para o motor, componentes eletr\u00f4nicos e sistema de transmiss\u00e3o contra ambientes agressivos fornecida pela estrutura do ve\u00edculo.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
No entanto, os designs sem rodas t\u00eam certas desvantagens quando comparados aos designs com rodas:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- Menor efici\u00eancia em compara\u00e7\u00e3o com designs integrados nas rodas.<\/li>\n\n\n\n
- Confiabilidade reduzida e aumento do ru\u00eddo aud\u00edvel devido \u00e0 complexidade adicional das engrenagens, em contraste com as solu\u00e7\u00f5es nas rodas.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
Como dimensionar uma tra\u00e7\u00e3o nas rodas para aplica\u00e7\u00f5es<\/strong><\/p>\n\n\n\n
![](\"https:\/\/www.faradyi.com\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Torque-power-graph.png\")
<\/a><\/div>\n\n\n\nA Figura 1 mostra o torque e a pot\u00eancia necess\u00e1rios para um WheelMax de oito polegadas operando em uma superf\u00edcie plana t\u00edpica com v\u00e1rias cargas. V\u00e1rias considera\u00e7\u00f5es precisam ser levadas em conta ao dimensionar uma tra\u00e7\u00e3o para uma aplica\u00e7\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- Peso Total e Quantidade de Rodas Motrizes: Determine o peso total do ve\u00edculo carregado e a quantidade de rodas motrizes que ele ter\u00e1. A carga movimentada por cada roda motriz \u00e9 aproximadamente o peso total dividido pelo n\u00famero de rodas motrizes. Se houver rod\u00edzios n\u00e3o motorizados adicionais, cada roda motriz dever\u00e1 suportar menos carga normal, mas ainda experimentar\u00e1 a mesma massa inercial durante a acelera\u00e7\u00e3o.<\/li>\n\n\n\n
- Torque de acelera\u00e7\u00e3o: O torque fornecido pela roda para acelera\u00e7\u00e3o pode precisar ser v\u00e1rias vezes maior que o torque necess\u00e1rio para manter a velocidade ou subir rampas. Tenha em mente que o desempenho nominal de uma tra\u00e7\u00e3o nas rodas depende de outras condi\u00e7\u00f5es operacionais, como \u00e2ngulos de inclina\u00e7\u00e3o que precisam ser navegados.<\/li>\n\n\n\n
- Di\u00e2metro da roda: O di\u00e2metro da tra\u00e7\u00e3o da roda influencia o n\u00edvel de torque e a velocidade necess\u00e1rios para atingir o desempenho desejado do ve\u00edculo. Di\u00e2metros de roda maiores podem ser necess\u00e1rios para atender aos requisitos de dist\u00e2ncia ao solo e velocidade, e podem proporcionar um deslocamento mais suave em superf\u00edcies irregulares. No entanto, eles tamb\u00e9m exigem mais torque do motor.<\/li>\n\n\n\n
- Velocidade e pot\u00eancia do motor: Rodas de di\u00e2metro maior requerem menos velocidade e pot\u00eancia do motor. Por exemplo, na Figura 1, os requisitos de torque e pot\u00eancia para uma tra\u00e7\u00e3o de oito polegadas em uma superf\u00edcie plana s\u00e3o representados para diversas cargas.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
O Faradyi90HXXI<\/em>: O melhor da sua op\u00e7\u00e3o<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nFaradyi Motors apresentou o Faradyi90HXXI<\/a><\/em>, uma nova tra\u00e7\u00e3o el\u00e9trica motorizada que combina as vantagens de um design de tra\u00e7\u00e3o direta e nas rodas, ao mesmo tempo em que \u00e9, na verdade, um design sem rodas. Os modelos iniciais dispon\u00edveis s\u00e3o o Faradyi90I 2D<\/strong> e Faradyi90I 3D.<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
![](\"https:\/\/www.faradyi.com\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Harmonic-motors-1-jpg.webp\")
<\/a><\/div>\n\n\n\n