Programación de trayectorias para un brazo robótico puma empleando un plc

El presente trabajo de grado aborda la programación automática de trayectorias en un manipulador robótico tipo PUMA a partir de herramientas de visión artificial. Inicialmente, se establecen las bases conceptuales para el cálculo cinemático en un manipulador robótico y se justifica la operación del...

Full description

Autores:
Beltrán Niño, Ivon Yiraudi
Alba Morán, José David
Tipo de recurso:
http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/40984
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40984
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Cálculo cinemático
Manipulador robótico puma
Servovisión
Visión artificial.
Computer vision
Puma arm
Robot kinematic
Visualservoing.
Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
Description
Summary:El presente trabajo de grado aborda la programación automática de trayectorias en un manipulador robótico tipo PUMA a partir de herramientas de visión artificial. Inicialmente, se establecen las bases conceptuales para el cálculo cinemático en un manipulador robótico y se justifica la operación del mismo en un plano de movimiento. Posteriormente, se define el problema cinemático inverso en términos de los ángulos para sus articulaciones de brazo y antebrazo. A partir de ello, se propone un sistema de visión artificial basado en el algoritmo de cálculo del centroide para detectar las coordenadas de una esfera en el plano de movimiento, complementado por la apropiada configuración del escenario de captura de imagen y rutinas de preproceso basadas en filtrado digital. De esta manera, el sistema de visión artificial proporciona en modo automático las coordenadas del objeto al algoritmo de cálculo cinemático para transformarlas en ángulos, cuyo posicionamiento en el manipulador robótico experimental se realiza a través de rutinas programadas en lenguaje escalera en un PLC SIEMENS, constituyendo un esquema de ServoVisión. Para verificar la efectividad de este último, se realizaron simulaciones numéricas en TIA Portal para las rutinas de movimiento del manipulador, complementadas por la ejecución de los algoritmos de visión y cálculo cinemático en MATLAB. Como resultado, se obtuvo un apropiado desempeño de los algoritmos de localización del objeto en el plano de movimiento con errores inferiores al 4 %, al igual que una precisión de posicionamiento angular de ± 0.1 [°]