anteproyecto

CONTROL DE UN BRAZO ROBÓTICO MEDIANTE PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES.
Yeison Fernando Arcos Acuña, yeison.arcos@uptc.edu.coPedro Jordan Otálora Mozo, pedrojordan.otalora@uptc.edu.coLuis Felipe Puerto García, luisfelipe.puerto@uptc.edu.co
Jesús Mauricio Sánchez
OBJETIVOS:
Objetivo General:
*Diseñar un sistema de control aplicado al manejo de un brazo robótico a partir de la detecciónde posición.
Objetivos específicos:
*Implementar el sistema planteado.
*Realizar el análisis a lazo abierto.
*Evaluar el diseño del sistema de control, utilizando técnicas de simulación dinámica.
JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto se desarrolla con el fin de aplicar los conocimientos adquiridos en el área de control, el brazo robótico se desarrolla para su implementación en diversasaplicaciones como la telemedicina, robot de apoyo en el apagado de incendios, robot soldadores o de pintura, etc. Con el tiempo se podrán realizar la implementación de prototipos más completos en lo que respecta a los grados de libertad de la planta y al sistema de adquisición de datos en sí.
Una de las razones para el desarrollo del proyecto radica en las formas del modelamiento del sistema, ya que vaenfocado a un control numérico, es decir, se usa un programa para controlar la secuencia de operaciones del mecanismo; este contiene instrucciones que especifican posiciones, direcciones y velocidades.
MARCO REFERENCIAL
Para iniciar con el desarrollo del proyecto se realiza la elaboración de la estructura, el material implementado en la realización es acrílico transparente. El brazo será de dosgrados de libertad inicialmente correspondiente a articulaciones de codo y hombro con la posibilidad de aumentar este valor; con esto saber la amplitud que tendrá la trayectoria de cada articulación y hacer el modelamiento matemático y posteriormente el diseño del controlador.
Para el sensado de la posición se utiliza el kinect, ya que este elemento facilita el trabajo, está compuesto por unacámara RGB, dos infrarrojas, una serie de 4 micrófonos con el cual utilizando el software processing ser detecta la posición angular de las articulaciones a trabajar; en la figura 1 se observa el dispositivo kinect a usar en la implementación.

Fig.1 kinect
El rastreo de usuario, básicamente tratará de encontrar un objeto en movimiento razonablemente grande en el campo visual del sensor yrastreará su movimiento. Como el objeto de movimiento grande en la escena es por lo general una persona, el sistema lo reconocerá como "un usuario", aunque aún una silla móvil a veces pudiera ser descubierta como un usuario.
El usuario rastreado tiene una silueta en la escena de mapa de profundidad y un centro de masa, que puede ser usado como un indicador más o menos de la posición del usuario. Sinembargo esto sólo cuando el usuario es visto por completo por el sensor, pues si sólo una parte del usuario es visible, el centro de masa no será fiable.
Cuando el usuario es descubierto, podemos pedir NITE (software capaz de procesar un cuerpo humano), que comience a buscar esto como datos de esqueleto (ejemplo: la posición de todas las uniones del cuerpo de la persona).
En cuanto a lacalibración de este dispositivo es totalmente automático (ninguna necesidad de hacer cualquier postura especial), sin embargo el usuario tiene que estar de pie (no debe estar sentado o acostado) de modo que el sensor pueda ver la mayoría de su cuerpo. Por lo general, es también mejor si el usuario se mueva.
Una vez que el esqueleto es descubierto, podemos conseguir las coordenadas de 3D de todas lasuniones del cuerpo del usuario - a excepción de uniones, que no son visibles (ejemplo: la mano de un usuario que está detrás de su espalda).en la figura 2 se observa la silueta y la posición de algunos puntos elegidos.

Fig. 2 silueta y posicionamiento de puntos móviles
Las coordenadas están en un sistema de posiciones en los ejes X, Y, Z que inicialmente están ubicadas en [0, 0,0] en el...