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A Creaform e estudantes franceses recriaram o projeto Kiteboatspeed

A Creaform e estudantes franceses recriaram o projeto Kiteboatspeed

A Creaform traz seu conhecimento em engenharia reversa para a criação de um protótipo de trimaran de nível olímpico que será adaptado para atletas com deficiências.

Devido ao MetraSCAN 3D e à engenharia reversa, a Creaform e os alunos do Cachan’s École Normale Supérieure (França) estão trabalhando na metamorfose de um novo tipo de trimaran: o Kiteboadspeed (KBS). Ao redesenhar o casco, eles atribuirão uma nova missão ao trimaran e o adaptarão para skippers com deficiência. Para isso, a Creaform está liderando a leitura 3D enquanto os estudando estão encarregados da engenharia reversa.

Projeto Kiteboatspeed: um desafio humano e tecnológico

Desde 2007, a equipe KBS desenvolve seu primeiro barco de alto desempenho, que é equipado com folhas e empurrado por uma vela. A ideia, para os criadores, Christophe Martin e Christophe Ballois, é seguir para um novo tipo de navegação. « Nosso desafio é de modernidade, já que combina a inovação tecnológica e os desafios esportivos. Também é uma experiência humana, pelo desejo de atingir a autotranscedência apesar da deficiência. » A equipe acredita que nos próximos anos, as regatas receberão barcos cujo projeto seja baseado no KBS. Em conjunto com a Cachan’s Ecole Normale Supérieure, a equipe KBS tem o foco de criar uma nova classe de barcos que futuramente será qualificada para os Jogos Olímpicos. Um de seus objetivos: oferecer o mesmo acesso e desempenho, não importa quem seja o skipper: homem, mulher, pessoas com ou sem deficiência. Para isso, é necessário desenvolver um protótipo que garanta desempenho e segurança para o skipper.

Cachan’s Ecole Normale Supérieure: um excelente histórico

A Cachan’s ENS é reconhecida por seu histórico de excelência acadêmica. Em 1891, foram criados os primeiros departamentos. Vinculada a muitos franceses a Grandes Écoles tem o objetivo de treinar mestres em ensino técnico. Em 1932, a instituição se tornou l’École Normale Supérieure de l'Enseignement Technique (ENSET). Em 1985, A ENSET Cachan se tornou ENS Cachan e ganhou status idêntico ao outro ENS, cujas vocações são científicas, culturais e profissionais. A ENS tem o objetivo de treinar professores e pesquisadores dos setores público e privado, além de gerentes (de setores público e privado, de instituições industriais e comerciais.

A engenharia reversa a serviço do projeto

Para solucionar questões técnicas e mecânicas levantadas pela equipe KBS, é necessário um modelo 3D da estrutura existente. Especificamente, a ENS Cachan e a equipe KBS estão tentando desenvolver uma solução híbrida que associará o casco e a asa da vela. Os skippers precisam de análises do trimaran para modificar o barco de acordo com suas necessidades.

Em 2014, a ENS Cachan solicitou a parceria da Creaform para realizar isso. « Precisamos analisar o que já existe para testarmos virtualmente as modificações, criarmos uma impressão 3D e juntar todas as peças, para obter um modelo de miniatura que dará suporte à equipe em suas apresentações e comunicações. » Um dos objetivos é obter um modelo CAD para definir soluções de controle modular que ajudarão a adaptar o barco para diferentes tipos de deficiências. Para que os alunos do ENS trabalhem a partir de um modelo 3D, que possam fazer a engenharia reversa, é necessário fazer a leitura 3D de diversas partes.

Como o Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée (LURPA) da ENS Cachan possui apenas sensores Creaform C-Track de duas câmeras, dois especialistas técnicos vieram no local para prosseguir com a leitura, com ajuda do leitor óptico CMM MetraSCAN 3D e o sistema de fotometria MaxSHOT 3D. Combinando a precisão do MetraSCAN 3D da Creaform e o nível de desempenho do MaxSHOT 3D, a leitura do trimaran é feita com uma precisão excelente, mesmo em condições que seriam inadequadas, se a equipe estivesse usando outros sistemas convencionais de medição.

Engenharia reversa: fazer a leitura para dar uma segunda vida

Para criar os modelos que a equipe não tem, o trimaran é primeiramente desmontado. Dessa forma, os especialistas da Creaform podem fazer a leitura de ambos os flutuadores, de ambos os braços e do casco central do barco, individualmente.

A leitura do casco do trimaran é realizada da seguinte forma:

  1. Instrumentação do casco: posicionamento dos medidores, alvos e alvos de referência.
    Instrumentação do casco: posicionamento dos medidores, alvos e alvos de referência.
  2. Fotometria com ajuda do MaxSHOT 3D da Creaform.
    Fotometria com ajuda do MaxSHOT 3D da Creaform.
  3. leituras da metade do casco com ajuda do MetraSCAN 3D da Creaform.
    leituras da metade do casco com ajuda do MetraSCAN 3D da Creaform. Scanning the parts and results
  4. Aquisição de grupos de ponto realizada por especialistas da Creaform.
    Aquisição de grupos de ponto realizada por especialistas da Creaform.
  5. Tratamento da malha.
  6. Reconstrução da simetria e do casco completo.
    Reconstrução da simetria e do casco completo.
  7. O casco central e outras partes do barco são impressos em 3D usando strings de plástico ABS para criar um protótipo.
  8. Tratamento da superfície e montagem das peças.
    Tratamento da superfície e montagem das peças.

A equipe está satisfeita!

A equipe está satisfeita!A equipe está altamente satisfeita com os resultados. Ela finalmente produz impressão 3D e monta as peças para obter um modelo de miniatura que será usado para apresentações e comunicações. Os objetivos para o fim de 2014 será definir a distribuição dos pontos de quebra da estrutura do trimaran e fazer uma simulação após das novas modificações em 3D.

Com ajuda das soluções em metrologia da Creaform, é possível fazer a leitura de volumes semelhantes ao do trimaran, cujas dimensões são: 6 m x 5 m x1 m. Obviamente, seria possível recriar a geometria 3D usando um software de modelagem. No entanto, essa operação consome muito tempo e seria difícil concluí-la, considerando a geometria complexa do casco e dos braços do barco. A experiência mostra que a vantagem exclusiva das soluções em metrologia da Creaform é possibilitar a recriação de objetos em 3D cujos modelos não estejam disponíveis ou não existam, independentemente da instabilidade das condições ambientais.

Para os alunos do ENS Cachan, a realização deste projeto é uma excelente experiência acadêmica. Em primeiro lugar, esta é uma oportunidade para eles aplicarem noções acadêmicas em um projeto real, e em segundo lugar, para se acostumarem com dispositivos de leitura com tecnologia de ponte.

Creaform e a área da educação

Embora as soluções ópticas de medição dimensional sejam relativamente novas no mercado de metrologia, não há dúvidas de que vieram para ficar. As tecnologias de medição ótica são consideradas por muitos especialistas em design e controle de qualidade como o futuro da metrologia dimensional, especialmente quando se trata de aplicações industriais. A Creaform oferece dispositivos portáteis de medição óptica em 3D que são fáceis de usar e apresentam ótima precisão.

A medição óptica em 3D e as tecnologias em 3D tornaram-se tópicos atuais e recorrentes no mundo da metrologia. Na verdade, desde 2005, um número crescente de instituições em todo o mundo utiliza e ensina esses princípios básicos. Com muita atenção para manter sempre as mais recentes tecnologias, eles garantem que os pesquisadores, professores e alunos entendam e especializem-se nesse tipo de equipamento.

Após um ano de colaboração com a ENS Cachan, a solução para pilotagem remota da asa da vela foi validada, uma solução que a equipe aplicará ao protótipo usado em testes reais no fim de 2014.

Os objetivos para o fim de 2014 serão determinar a distribuição de pontos de quebra do trimaran e simular os esforços, considerando as novas modificações em 3D.