Development and application of industrial and service robots in mining processes

Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. A mineração é uma atividade tradicional no Brasil e apresenta um enorme potencial para aplicação de sistemas robóticos, apesar de poucos casos práticos e de sucesso serem percebidos atualmente. Nos últimos anos, nota-se uma evolução no grau de automação de processos, aplicações de robótica e sistemas autônomos no setor, motivada pela abrangência do escopo de atuação e pelo alto número de tarefas complexas, repetitivas, ergonomicamente desfavoráveis e insalubres encontradas nos mais variados processos. O objetivo desta pesquisa é o desenvolvimento e aplicações práticas de robôs industriais e de serviço em processos de mineração. Foram abordados três casos de estudo específicos, voltados para a utilização de um braço manipulador em um laboratório de análises de amostras de minério de ferro e o uso de plataformas móveis em atividades de inspeção de equipamentos e espaços confinados. Testes de campo foram realizados para validação dos sistemas, resultando em uma aplicação real e dois protótipos funcionais, com foco em produtividade e boas condições de trabalho. Mining is a traditional activity in Brazil and has a huge potential for robotic systems application, although few practical and successful cases are currently perceived. Over recent years, there has been an evolution in the level of process automation, robotics applications and autonomous systems in the mining sector, motivated by the high number of complex, repetitive, ergonomically unfavorable and unhealthy tasks found in the most varied processes. The goal of this research is the development and practical applications of industrial and service robots in mining processes. Three specific case studies were addressed, focused on the use of a robotic arm in an iron ore sample analysis laboratory and the use of mobile platforms in equipment and confined space inspection activities. Field tests were performed to validate the systems, resulting in a real application and two functional prototypes, focusing on productivity and good working conditions.