Programación de trayectorias para un brazo robótico puma empleando un plc

Simple item page
dc.contributor.advisorAlzate Castaño, Ricardo
dc.contributor.authorBeltrán Niño, Ivon Yiraudi
dc.contributor.authorAlba Morán, José David
dc.date.accessioned2024-03-04T01:11:55Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:11:55Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEl 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 [°]
dc.description.abstractenglishIn this work the automatic planning for trajectories of a PUMA robotic arm employing computer vision tools is addressed. First of all, basic concepts of robot kinematics are defined to understand the general operation of the robotic arm and to justify the limitation of its motion into a plane. Then, the inverse kinematic problem is proposed and solved in terms of the angles for its lower and upper arms. In addition, a computer vision system is proposed to locate the coordinates of an object in the motion plane by using a centroidbased algorithm, complemented by camera calibration routines and digital filtering of images for preprocessing. Accordingly, the computer vision system provides the coordinates of the target point required to solve the inverse kinematics in terms of the angles for joints of the robotic arm, constituting a visualservoing scheme. By doing so, LADDER routines were programmed in a SIEMENS PLC in the TIA Portal suite to simulate the motion control of DC motors of an experimental PUMA arm, further linked to MATLAB algorithms performing computer vision calculations. As a result, an acceptable performance was achieved on the automatic detection of coordinates for the target object in the motion plane, showing localization errors lower than 4 %, as well as an angular precision of around ± 0.1 [°]
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electrónico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40984
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCálculo cinemático
dc.subjectManipulador robótico puma
dc.subjectServovisión
dc.subjectVisión artificial.
dc.subject.keywordComputer vision
dc.subject.keywordPuma arm
dc.subject.keywordRobot kinematic
dc.subject.keywordVisualservoing.
dc.titleProgramación de trayectorias para un brazo robótico puma empleando un plc
dc.title.englishTrajectory planning of puma arm in a PLC*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
233.88 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
1.37 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
113.98 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Ingeniería Electrónica