DESARROLLO DE APLICACIONES PARA UN MANIPULADOR SERIAL EN EL ´ LABORATORIO DE ROBOTICA DE LA UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
Por: Davi Pedro • 11/10/2021 • Artigo • 1.990 Palavras (8 Páginas) • 136 Visualizações
DESARROLLO DE APLICACIONES PARA UN
MANIPULADOR SERIAL EN EL
´
LABORATORIO DE ROBOTICA DE LA
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA
Luis Adrian´ Garc´ıa Aristizabal´
Universidad Pontificia Bolivariana Medell´ın, Colombia
Email: luisadrian.garcia@outlook.com
Abstract—En la Universidad Pontificia Bolivariana (UPB) se desarrollo´ un conjunto de cinco aplicaciones de tipo industrial en un entorno academico,´ esto con la finalidad de mostrar algunas de las aplicaciones de los manipuladores seriales. Inicialmente se realizo´ una busqueda´ de aplicaciones a nivel local e internacional, para posteriormente realizar la seleccion´ de las 5 a implementar con las posibilidades del Laboratorio de Robotica´ de la UPB; Ademas se documento en v´ıdeo las aplicaciones realizadas, logrando as´ı una mejor percepcion´ de las mismas. Este proyecto permite explorar aplicaciones roboticas´ en un entorno academico´ que en un futuro pueden servir de enlace entre la industria y la academia. Ademas este trabajo busca incentivar el aprendizaje de las futuras generaciones en la robotica,´ tambien´ permite que los estudiantes evidencien las posibles conexiones con el mundo industrial de la robotica´ al desarrollar tareas con estos dispositivos.
Palabras clave: manipuladores seriales, aplicaciones, robotica,´ mundo industrial.
- INTRODUCTION
La Universidad Pontificia Bolivariana sede Medell´ın, dispone en el Laboratorio de Robotica´ un robot serial de seis ejes. Similar al que se muestra en la Figura 1. Este dispositivo fue fabricado por KUKA Robotics y hasta ahora se ha utilizado basicamente´ para docencia en pregrado, posgrado y actividades de investigacion´.
Si bien el robot ha sido utilizado para realizar diferentes trabajos academicos,´ no existia un documento en el cual se indicaran montajes que se puedan hacer con el robot para ilustrar con rapidez y facilidad a las personas del sector industrial, a los estudiantes de distintos niveles y al publico´ en general, sobre las capacidades de los manipuladores roboticos´. Lo anterior mostro´ la necesidad de desarrollar aplicaciones que permitieran visualizar las posibilidades de este tipo de dispositivos. La seleccion´ de las aplicaciones de orden tecnico´ considero´ la gran variedad de alternativas que existen tanto a nivel local como internacional. Con base en esta informacion´ y considerando la capacidad disponible en el Laboratorio de Robotica´ de la Universidad Pontificia Bolivariana, se hizo la seleccion´ de las aplicaciones mas´ relevantes y factibles de implementar. De esta forma se le facilita a un usuario entender
Julio C. Correa
Universidad Pontificia Bolivariana Medell´ın, Colombia
Email: jccorrea.upb@gmail.com
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Fig. 1. Manipulador serial KUKA KR6 [1]
las posibilidades de la maquina´ y al mismo tiempo desarrollar su inventiva para implementar los manipuladores roboticos´ en posibles aplicaciones, para solucionar problemas particulares.
Se observa a nivel nacional e internacional, diferentes desarrollos con respecto a las aplicaciones requeridas en la industria. Empresas como ABB, FANUC, KUKA, MO-TOMAN YASKAWA, entre otras. Han realizado experiencias importantes, clasificando estas´ en grupos como: soldadura por arco, ensamble, maquinado, remocion´ de material, pintura y paletizado. Las Figuras 2 y 3 ilustran un par de tareas que se pueden llevar a cabo en robots industriales como el manipulador serial KUKA KR6, con el que dispone la Universidad Pontificia Bolivariana en Medell´ın.
En las siguientes secciones de este documento encontrara´ la metodolog´ıa en el numeral dos, el cual se subdivide en dos incisos A y B donde se detalla respectivamente las aplicaciones seleccionadas y los ensayos previos. Seguido se muestra el numeral tres de pruebas y resultados, donde en cinco subsec- ciones se ilustra grafica y textualmente el contenido en los videos de cada aplicacion´ desarrollada. Finalmente encontrara´ el numeral cuatro de las conclusiones, un apartado con los
978-1-5090-3787-2/16/$31.00 ©2016 IEEE
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Fig. 2. Sistema de robot para pulverizacion´ termica´ con eje externo [2]
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Fig. 3. Sistema multi-robot para tareas Pick and Place [3]
agradecimientos de los autores seguido de las referencias citadas en este trabajo.
- METODOLOG´IA
Una vez revisadas las aplicaciones encontradas y con- siderando las posibilidades del Laboratorio de Robotica,´ las mismas debian cumplir con un valor ilustrativo suficiente para ser entendidas por un grupo amplio de personas, por lo cual se decid´ıo seleccionar las siguientes aplicaciones:
Aplicaciones seleccionadas
- Recipientes lavaloza: La primera de ellas consiste en el Pick and Place de un recipiente de uso domestico,´ simulando as´ı una etapa del proceso de produccion´ donde el brazo robotico´ se encarga de colocar las tapas de los recipientes y desplazarlos a una zona deseada como se muestra en la Figura 4
Aplicacion´ pegamento: Como segunda se tiene la apli- cacion´ de pegamento sobre una caja de carton,´ la cual es recogida por el robot y posicionada sobre una zona donde el robot realiza un movimiento rectangular de la pieza simulando la trayectoria del pegamento, para finalmente localizar la caja sobre la mesa como se muestra en la Figura 5.
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Fig. 5. Aplicacion´ Pegamento
Aplicacion´ contorno de muneco:˜ La tercera aplicacion´ muestra la capacidad del robot en seguir trayectorias definidas por un preprocesamiento de imagenes,´ la misma se muestra en la Figura 6.
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Fig. 6. Aplicacion´ tres, contorno muneco˜ de jengibre
Aplicacion´ paletizado: Se tiene una cuarta aplicacion´ donde se simula un proceso de paletizado con cajas, en la cual por medio de succion´ el robot sujeta las cajas y las apila sobre una mesa. Esta se ilustra en la Figura 7.
[pic 6] [pic 7]
Fig. 4. Aplicacion´ Recipientes Lavaloza Fig. 7. Aplicacion´ Paletizado
Aplicacion´ ensamble casa de madera: Finalmente se desarrolla una aplicacion´ de ensamble, en la cual el robot posiciona los tres muros de madera y el techo de una casa miniatura como se muestra en las Figura 8.
[pic 8]
Fig. 8. Aplicacion´ Ensamble
Solucionado el acople para la herramienta de las aplica- ciones uno, dos y cuatro, se procedio con el diseno˜ para acoplar un laser al efector final del robot (necesario para la aplicacion´ tres). Esto se logra ajustandolo´ a la placa de acero con dos sujetadores para tuberia como se muestra en la Figura 11; ademas´ se elabora un soporte en acrilico para la imagen del muneco˜ como lo ilustra la figura 12.
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