quinta-feira, 16 de maio de 2013

Uso da tecnologia 3D e Realidade Virtual na criação de veículos



Ford cria protótipos dos carros do futuro

A Ford está mudando o modo como os carros são projetados e aprimorados com o uso de um ambiente de realidade virtual 3D criado por computador, chamado "3-D CAVE" (Computer Automated Virtual Environment). Essa tecnologia permite testar e refinar milhares de detalhes do projeto de um carro novo, desde o tamanho e posição dos porta-copos até a visibilidade do vidro traseiro, sem ter de investir tempo e recursos na construção de múltiplos protótipos.

À primeira vista, o lugar onde esse trabalho é realizado parece estranho: uma caixa de três lados com grandes paredes e teto brancos, onde são projetadas imagens, e a estrutura do interior de um carro no meio. Quando se senta no banco do carro, usando óculos 3D com detetores de movimento, as telas mostram instantaneamente um mundo virtual hiper-realista simulado por computador, como mostra este vídeo (em inglês): http://www.youtube.com/watch?v=gD6X6Efkm0o.

"Nós agora podemos criar um carro no mundo digital e realmente entrar nele e experimentá-lo", diz Michael Wolf, supervisor de realidade virtual da Ford Europa. "Nós ainda dependemos do conhecimento e imaginação dos nossos engenheiros de protótipos para dar vida aos nossos projetos, mas agora eles têm uma ferramenta muito mais sofisticada para isso."
            
O 3-D CAVE permite aos engenheiros da Ford em Colônia, na Alemanha, sentar no banco do simulador enquanto imagens em 3D são projetadas no teto e nas paredes. Usando óculos especiais polarizados, monitorados por um sistema infravermelho de detecção de movimento, eles interagem com o veículo virtual para determinar, por exemplo, o alcance dos retrovisores traseiros ou a posição dos porta-garrafas nas portas.

O CAVE usa imagens animadas de pedestres e ciclistas para ajudar os engenheiros a avaliar a visibilidade da cabine. Ele também permite examinar e comparar diversos projetos ao toque de um botão – inclusive o interior de veículos produzidos por outras marcas. A Ford tem uma unidade idêntica do CAVE instalada em sua sede em Dearborn, EUA, além de versões mais simples que podem ser transportadas para a simulação de protótipos pelo mundo.


Aplicações

No desenvolvimento da B-MAX, minivan compacta vendida na Europa, a Ford usou o CAVE para testar a eficiência do sistema de portas traseiras corrediças com pilar central integrado. Ele também ajudou a aprimorar a visibilidade das janelas traseiras e os limpadores tipo "borboleta", que se movem em direções opostas.

No Focus, a Ford usou o CAVE para aumentar a eficiência dos limpadores; para ampliar o espaço dos passageiros de trás, testando diferentes desenhos de bancos dianteiros e apoios de cabeça; para avaliar o impacto do desenho da moldura das portas na visibilidade; e para minimizar os reflexos nos vidros e mostradores.

Agora, a Ford quer incluir controles do sistema de entretenimento, abertura e fechamento dos vidros e simulações avançadas de direção no equipamento. Cenários globais em tempo real permitiriam aos engenheiros analisar como a iluminação interna e os reflexos variam conforme o dia e as condições do tempo.

"O CAVE torna a avaliação de projetos muito mais rápida e simples", diz Michael Wolf. "Produzir e colocar três tipos de pilares dianteiros em um protótipo, por exemplo, leva 10 dias. Com o nosso simulador de realidade virtual, isso é feito um ou dois dias e com grande economia de recursos."
Impressoras 3D
            
Quando uma construção física é realmente necessária, a Ford usa impressoras 3D, que reproduzem formas complexas sobrepondo milhares de camadas ultrafinas de material. Os componentes criados dessa forma podem utilizar até três tipos diferentes de resina, com texturas diferentes, e medir até 700 milímetros.

A Ford usou essa técnica para produzir as maçanetas das portas e os encostos dos bancos durante o desenvolvimento do B-MAX e o acabamento dos pilares dianteiros e batentes do porta-malas do Kuga. A marca pesquisa, agora, a produção em larga escala de peças de veículos usando essa tecnologia.

"A impressão 3D permite criar todo tipo de formas complexas e componentes, que anteriormente exigiriam muitas horas de trabalho e recursos para a usinagem manual", diz Sandro Piroddi, supervisor de Tecnologias Rápidas da Ford Europa. "Ela tem um grande potencial na produção de veículos Ford no futuro."

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