Publicação

Design e implementação de um sistema autónomo de reposição para um móvel vertical de frio

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O trabalho desenvolvido nesta dissertação enquadra-se na agenda do “PT SMART RETAIL: Portugal como referência para a nova geração de retalho autónomo e inteligente”, da parceria MC Sonae, Universidade do Minho, Follow Inspiration, Sensei e Jordão, que tem como finalidade desenvolver soluções inteligentes e automatizadas para a indústria do retalho. Este projeto visa o desenvolvimento de um sistema de reposição autónoma de produtos em móveis verticais de frio. Esta dissertação contempla diversas etapas essenciais na criação de um sistema deste tipo, desde a idealização até à realização de testes finais em ambiente real. Inicialmente, realizou-se um projeto conceptual que permitiu identificar o sistema necessário para resolver a problemática proposta. A solução final consistiu na utilização do braço manipulador KUKA KR 6 R900-2 montado numa guia linear de forma a cobrir todo o espaço do móvel. Para obter as informações necessárias de stocks foram empregues sensores no móvel. Uma garra de plano de vácuo foi acoplada ao braço manipulador visto que, de acordo com testes experimentais, foi considerada a que possibilita o transporte da maior gama de produtos. Por fim, foi adicionado à gripper um sensor que permite verificar o estado do stock. Um estudo, visando perceber os ganhos temporais dos repositores, comprovou o aumento do nível de eficiência operacional. O sistema opera de forma praticamente autónoma, tendo sido desenvolvidos algoritmos correspondentes aos diferentes modos de funcionamento. Estes algoritmos analisam as informações recolhidas pelos sensores e determinam a operação a ser realizada pelo robô, incluindo a estimativa dos produtos em falta. Como o sistema está dependente das informações dos sensores, estabeleceu-se a comunicação entre estes e uma base de dados. Desenvolveu-se, ainda, uma HMI (Human-Machine Interface) para a realização de várias funcionalidades do sistema. Para avaliar o sistema, criou-se um ambiente virtual completo, onde se testou todo o trabalho desenvolvido no projeto, como reposições de produto com planeamento de movimentos. Adicionalmente, criou-se um método de restrição da orientação da garra, contribuindo para a reposição segura dos produtos. Um estudo de benchmarking identificou o BiTRRT como o algoritmo de planeamento mais adequado para o projeto. Finalmente, testes exaustivos em ambiente de simulação e no sistema real corroboraram o correto funcionamento dos elementos desenvolvidos neste projeto. O sistema real foi apresentado à MC Sonae, obtendo-se feedback extremamente positivo. O móvel encontra-se numa etapa de refinação das prateleiras, ao que se seguirá uma nova ronda de testes ao funcionamento do sistema e a introdução do mesmo em loja, expectável ainda no presente ano.
Autores principais:	Rodrigues, Pedro Manuel Freitas
Assunto:	Automação Cinemática Reposição de Produtos Retalho Robótica Automation Kinematics Product Restocking Retail Robotics Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
Ano:	2025
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso restrito
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	O trabalho desenvolvido nesta dissertação enquadra-se na agenda do “PT SMART RETAIL: Portugal como referência para a nova geração de retalho autónomo e inteligente”, da parceria MC Sonae, Universidade do Minho, Follow Inspiration, Sensei e Jordão, que tem como finalidade desenvolver soluções inteligentes e automatizadas para a indústria do retalho. Este projeto visa o desenvolvimento de um sistema de reposição autónoma de produtos em móveis verticais de frio. Esta dissertação contempla diversas etapas essenciais na criação de um sistema deste tipo, desde a idealização até à realização de testes finais em ambiente real. Inicialmente, realizou-se um projeto conceptual que permitiu identificar o sistema necessário para resolver a problemática proposta. A solução final consistiu na utilização do braço manipulador KUKA KR 6 R900-2 montado numa guia linear de forma a cobrir todo o espaço do móvel. Para obter as informações necessárias de stocks foram empregues sensores no móvel. Uma garra de plano de vácuo foi acoplada ao braço manipulador visto que, de acordo com testes experimentais, foi considerada a que possibilita o transporte da maior gama de produtos. Por fim, foi adicionado à gripper um sensor que permite verificar o estado do stock. Um estudo, visando perceber os ganhos temporais dos repositores, comprovou o aumento do nível de eficiência operacional. O sistema opera de forma praticamente autónoma, tendo sido desenvolvidos algoritmos correspondentes aos diferentes modos de funcionamento. Estes algoritmos analisam as informações recolhidas pelos sensores e determinam a operação a ser realizada pelo robô, incluindo a estimativa dos produtos em falta. Como o sistema está dependente das informações dos sensores, estabeleceu-se a comunicação entre estes e uma base de dados. Desenvolveu-se, ainda, uma HMI (Human-Machine Interface) para a realização de várias funcionalidades do sistema. Para avaliar o sistema, criou-se um ambiente virtual completo, onde se testou todo o trabalho desenvolvido no projeto, como reposições de produto com planeamento de movimentos. Adicionalmente, criou-se um método de restrição da orientação da garra, contribuindo para a reposição segura dos produtos. Um estudo de benchmarking identificou o BiTRRT como o algoritmo de planeamento mais adequado para o projeto. Finalmente, testes exaustivos em ambiente de simulação e no sistema real corroboraram o correto funcionamento dos elementos desenvolvidos neste projeto. O sistema real foi apresentado à MC Sonae, obtendo-se feedback extremamente positivo. O móvel encontra-se numa etapa de refinação das prateleiras, ao que se seguirá uma nova ronda de testes ao funcionamento do sistema e a introdução do mesmo em loja, expectável ainda no presente ano.