Programación de trayectorias para un brazo robótico puma empleando un plc
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Date
2021
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
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 [°]
Description
Keywords
Cálculo cinemático, Manipulador robótico puma, Servovisión, Visión artificial.