FECCIF25 – IV Feira Estadual de Ciência e Cultura do IFSP – Setembro / Outubro de 2025
O projeto ARMTECH desenvolveu um manipulador robótico para laboratórios com o objetivo de reduzir riscos ocupacionais e a dependência de EPIs no manuseio de substâncias perigosas. O sistema foi projetado com uma estrutura mecânica robusta, utilizando motores de passo e servomotores controlados por Arduino Mega, sensores de pressão na garra e uma interface intuitiva com joystick. Os testes demonstraram que o protótipo executa operações básicas com segurança e precisão, embora necessite de ajustes para otimizar a suavidade dos movimentos. O projeto comprova a viabilidade de soluções robóticas acessíveis para aumentar a segurança em laboratórios, com potencial para reduzir acidentes e custos com EPIs.
RESUMO
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
METODOLOGIA
ARMTECH: Dispositivo mecânico projetado para realizar o manuseio de objetos em laboratórios para a segurança humana.
Alana Alzira da Silva Rodrigues¹, Fernando Junior Souza Oliveira², Tais Heloisa da Costa Soares3, Emerson Leão Brito do Nascimento4 (orientador)
1Fundação Matias Machline, Manaus, Brasil - alana.239045@fmm.org.br
2Fundação Matias Machline, Manaus, Brasil - fernando.238971@fmm.org.br
3Fundação Matias Machline, Manaus, Brasil - tais.239462@fmm.org.br
4Fundação Matias Machline, Manaus, Brasil –eng.emersonleaobrito@gmail.com
O manuseio de substâncias perigosas em O manuseio de substâncias perigosas em laboratórios expõe profissionais a riscos significativos, resultando em intoxicações e acidentes graves anualmente. A Organização Mundial da Saúde (OMS, 2023) alerta que a exposição a agentes tóxicos ou infecciosos pode levar a doenças ocupacionais e até óbitos, sobrecarregando sistemas de saúde, especialmente em países em desenvolvimento com automação limitada.
Diante desse cenário, como desenvolver soluções tecnológicas para substituir o manuseio humano em laboratórios de alto risco, garantindo segurança e precisão operacional?
Desenvolver um manipulador robótico para laboratórios, com três focos principais: criação de uma mesa de controle operacional com interface intuitiva, desenvolvimento do circuito eletrônico integrado com microcontrolador, e avaliação dos benefícios da automação na segurança laboratorial, especialmente na redução de riscos ocupacionais e uso de equipamentos de proteção individual.
Na fase de detalhamento, a estrutura mecânica do manipulador foi desenvolvida utilizando o software Solid Edge 2021 (versão 221.0). Isso permitiu a criação de modelos paramétricos precisos e desenhos técnicos, essenciais para o desenvolvimento da estrutura. Uma representação visual do modelo desenvolvido (Figura 1) complementa essas informações, facilitando a compreensão.
A modelagem elétrica do circuito foi feita no Wokwi, simulando a integração do Arduino Mega, drivers, motores, servomecanismos e sensores. Isso permitiu testar os códigos e circuitos virtualmente antes da montagem física (Figura 2).
Figura 1. Modelagem do manipulador mecânico.
Fonte: Autoria própria. 2025.
O manipulador robótico foi desenvolvido com sucesso, integrando uma mesa de controle intuitiva com joystick e botões que garantiu operação ergonômica e precisa. Os motores de passo e servomotores, aliados aos sensores de pressão na garra, permitiram movimentação controlada dos objetos laboratoriais. O circuito eletrônico superou desafios de alimentação elétrica através de uma fonte chaveada (12V) e regulador de tensão (5V), assegurando funcionamento estável. A estrutura em compensado proporcionou organização e proteção aos componentes, resultando em um sistema compacto e funcional. Estes resultados validam a viabilidade técnica do projeto e seu potencial para reduzir riscos em laboratórios (Figura 3).
Figura 3. Protótipo finalizado.
Fonte: Autoria própria. 2025.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
REFERÊNCIAS
CONCLUSÃO
Este trabalho destacou o potencial da automação robótica para tornar os laboratórios mais seguros e eficientes, especialmente ao lidar com materiais perigosos. Apesar dos desafios, a adoção de robôs é vista como um passo essencial para modernizar os laboratórios, proteger os profissionais e garantir resultados mais confiáveis.
ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE (OMS). Manual de Biossegurança Laboratorial – Quarta Edição. Brasília: Organização Pan-Americana da Saúde, 2021. Disponível em: https://ctbio.fiocruz.br/wp-content/uploads/2023/08/Manual-de-Biosseguranca-Laboratorial-Quarta-Ed.-2021-OPAS.pdf. Acesso em: 19 jul. 2025.
Figura 2. Modelagem elétrica do manipulador mecânico.
Fonte: Autoria própria. 2025.