Barco robótico Pontoon: sistema robótico didático para fundamentos de engenharia

Descrição: O Centro Universitário Senac desenvolveu, durante 6 meses e com investimento de 350 mil reais, o barco robótico didático para ensino de fundamentos de engenharia, o Barco Robotico Pontoon. Utilizou as tecnologias disponibilizadas por empresas como Maxepoxi, Huntsman, Redlease e 3D Lab. Com dimensões de 500 mm x 300 mm x 150 mm, peso 500 gramas, o casco da embarcação foi fabricado em PS-poliestireno termoformado, os flutuadores/Pontoon usam tubos de PS diâmetro de 50 mm preenchidos com espuma de PU expandido, a superfície Deck compreende uma peça plana de 1,5 mm laminada em fibra de vidro e resina epóxi, a hélice foi feita por impressão 3d em filamento de fibra de carbono, e as placas eletrônicas forma laminadas em fibra de vidro com cobre para foto corrosão. Para a construção deste produto, foram utilizadas as instalações do Laboratório de tecnologia industrial do Centro Universitário Senac São Paulo.

Em relação aos equipamentos e produção, foram construídos, na primeira produção, 25 unidades completas (sistemas eletrônicos, peças moldadas), o projeto e simulações utilizaram softwares como o SolidWorks e o, Rhinoceros 3D, e também se utilizou o centro de usinagem CNC 4 eixos Heidenhain ( 1200 x 700 x 700 ) para a usinagem dos modelos e protótipos e moldes para laminação e termoformagem (termoformadora Eletroforming mesa de 900 x 900 -produção dos cascos em PSAI (poliestireno de alto impacto). Fizeram parte desse processo uma máquina de ensaios universal INSTRON 15K, impressoras 3D FDM (construídas no LAB de tecnonologia industrial) e sistema de soldagem para termoplásticos (soldagem dos tubos de PSAI para posterior preenchimento de PU expandido). Por se tratar de um barco, as questões relacionadas à flutuabilidade, peso e comportamento estrutural são fundamentais. Estas foram as premissas para o uso de materiais compósitos no desenvolvimento do produto, especialmente para os flutuadores que, assim como a embarcação em escala real, tem como a flutubilidade, leveza e compromisso estrutural elevados.
A inovação se apresenta em vários aspectos: no processo (soldagem por indução das pontas dos flutuadores), a usinagem do molde a partir de bloco construído com materiais reciclados (resíduos de usinagem de madeira, restos de laminação triturados e moídos aglomerados , compactados com resina de poliéster) .

Trata se um equipamento destinado ao ensino de fundamentos de engenharia em graduações e especializações. Nas graduações dos cursos de engenharia do Centro Universitário Senac está prevista uma disciplina denominada Fundamentos de Engenharia. Nesta disciplina são abordados fundamentos como resistência dos materiais, propriedade dos materiais, processos industriais (usinagem, transformação, químicos, produção de placas eletrônicas, acabamento e pintura, Física (Mecânica e eletricidade , Hidrodinâmica, Hidrostática), Química (reações de catalisação, propriedades químicas corrosão, sustentabilidade), uso de softwares de projeto e simulação, e programação de computadores e hardware eletrônicos. Considerando os temas a serem abordados, foi concebido pelos professores dos cursos de engenharia uma ´plataforma´ com configuração de um barco Pontoon ( Barcos com dois flutuadores no lugar de um casco único ) escala 1/10 .
Uma vez estabelecido o projeto e testado os modelos, foi concebida a linha de produção para a construção de até 50 barcos/mês. Nesta linha os temas acima são trabalhados em todos as etapa,. com um olhar para uma produção enxuta (LEAN manufactoring).
Entre todas as peças citadas, vale mencionar os flutuadores/Pontoon – * Pontoon é a denominação de um certo tipo de casco utilizado em barcos destinados a lazer, plataforma de pesquisa e policiamento, plataformas de mergulho. Trata-se de uma embarcação onde o equilibrio e a estabilidade são fundamentais. Para os flutuadores Pontoon a técnica de preenchimento com PU estabelece uma garantia de que este não sofrerá com infiltrações e posterior afundamento O uso dos tubos de PSAI e PU constroem uma estrutura coesa e passível de simulação de comportamento tanto estrutural como desempenho hidrodinâmico e hidrostático.

O mercado de equipamentos didáticos para o ensino de engenharia apresenta poucas opções quando se trata de ´integração ´de sistemas ( onstrutivos, estruturais, eletrônica, computação e simulações). Estas características fazem parte de uma enorme quantidade de produtos de consumo (celulares, notebooks, automóveis, etc.) e neste mercado as poucas opções estão relacionadas às atividades para o ensino fundamental e médio.
O produto ´BARCO ROBÓTICO PONTOON´ é na verdade uma plataforma para estudo de conceitos fundamentais com características muito importantes atualmente – Lear by project (aprendizado a partir da resolução de problemas), Sustentabilidade ( Uso e especificação adequados de sistemas tecnológicos/materiais, algoritmos), e principalmente propiciar ao aluno e aos professores uma diversão com foco no aprendizado.

Como citado acima, o mercado é carente de sistemas didáticos para a graduação em engenharia especialmente em fundamentos .
A venda deste produto esta previstas para os seguintes cenários .
A/ Aquisição do sistema barco Pontoon robótico em plataforma desenvolvida pela equipe técnica do centro universitário Senac
B/ Parceria com instituições de ensino no fornecimento e repasse da tecnologia considerando o conceito de open-source, onde o lucro esta melhoria da qualidade do ensino de engenharia .
C/Feiras e exposições -Aluguel e/ou atividade de treinamento para novos usuários e parceiros
O potencial de venda no Brasil é muito grande considerando especialmente que em algumas localidades existem poucas opções de oferta para este tipo de produto ao mesmo tempo que por se tratar de uma ´plataforma´ sempre será possível atualizações com inovações , reposição de peças e criações de comunidades ´ Wiki´ que compartilham experiências e disponibilizam técnicas , fotos , documentos e etc.