Generación de trayectorias para un robot manipulador utilizando procesamiento de imágenes y splines
Páginas: 5 (1249 palabras)
Publicado: 2 de febrero de 2014
Generación de trayectorias para un robot manipulador utilizando procesamiento de imágenes y splines
Trajectory generation for a manipulator robot using image processing and splines
J. A. Soto Cajiga1, J. E. Vargas Soto2, J. C. Pedraza Ortega3,
1Estudiante de Posgrado, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial. 2Director Facultad de Ingeniería, Universidad Anahuac México Sur.3Investigador, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial.
RESUMEN. En este trabajo se presenta una propuesta para generar trayectorias para un robot manipulador, específicamente el robot manipulador RV-2AJ de Mitsubishi. A partir de una imagen especifica que contenga un objeto, se le aplica un procesamiento de imagen para obtener el contorno del objeto. Con ayuda de éste contorno y aplicandouna interpolación por splines, se realizan los cálculos de la cinemática inversa para generar la trayectoria del contorno del objeto que debe seguir el manipulador. Se desarrolla un software de simulación en 3D para las pruebas del algoritmo y la visualización de los movimientos del manipulador. Finalmente, se realizan las pruebas reales con el robot manipulador.
Palabras clave: Splines,Cinemática, Trayectoria, OpenGL, Robot manipulador.
ABSTRACT. The purpose of this work is to generate trajectories for a manipulator robot, specifically the manipulator RV-2AJ of Mitsubishi. Beginning with a specific image that contains an object and applying image processing, the object outline is obtained. With the help of this outline and applying an interpolation by splines, the inversekinematics is computed to generate the trajectory of the object outline that the manipulator must follow. Also, 3D simulation software is developed for the test algorithm and visualization of the manipulator movements. Finally, tests with the RV-2AJ manipulator robot are made.
Key words: Splines, Kinematics, Trajectory, OpenGL, Manipulator robot.
1. INTRODUCCIÓN
La robótica, lavisión artificial y sus aplicaciones, son hoy en día un campo de gran interés. Investigaciones en estos campos prometen desarrollos avanzados y novedades en muchos aspectos. Aplicaciones de proyectos que combinan la robótica con la visión artificial son encontradas cada vez más en nuestros días y cada día son más interesantes, complicadas y posibles.
La idea principal de este trabajo esgenerar una aplicación práctica, utilizando un robot manipulador de 5 grados de libertad, procesamiento digital de imágenes y una herramienta matemática como lo son las splines. Dentro de las posibles aplicaciones se tienen por ejemplo; la digitalización de patrones en 2D para cortar, soldar, dibujar etc. La generación de la trayectoria puede ser extrapolada a cualquier otro robot o maquina que puedaseguir la trayectoria.
Los pasos a seguir en el desarrollo de este trabajo son los siguientes:
¾ Obtener la imagen y realizarle el procesamiento digital.
¾ Generar la trayectoria del objeto en curvas paramétricas, utilizando interpolación por splines.
¾ Con ayuda de las curvas paramétricas, calcular la cinemática inversa para generar la trayectoria en el robot manipulador.
¾Realizar la simulación del seguimiento de la trayectoria, utilizando librerías de OpenGL.
2. PROCESAMIENTO DE IMAGEN
El procesamiento de imágenes es básico pero no menos importante en este trabajo. El proceso de captura de imagen y su procesamiento cuentan con un gran numero de metodologías y algoritmos muy estudiados. El conocimiento de la aplicación y modo de empleo de estas herramientasson la clave para tener un resultado optimo y funcional.
2.1 Obtención de la imagen.
Un proceso clave para que el procesamiento de imágenes no sea tan complicado, es la obtención de una imagen de buena calidad, para los fines que convenga a la aplicación.
En la obtención de la imagen para ésta aplicación, son necesarias dos cosas, que el objeto del cual se requiere digitalizar el...
Trajectory generation for a manipulator robot using image processing and splines
J. A. Soto Cajiga1, J. E. Vargas Soto2, J. C. Pedraza Ortega3,
1Estudiante de Posgrado, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial. 2Director Facultad de Ingeniería, Universidad Anahuac México Sur.3Investigador, Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial.
RESUMEN. En este trabajo se presenta una propuesta para generar trayectorias para un robot manipulador, específicamente el robot manipulador RV-2AJ de Mitsubishi. A partir de una imagen especifica que contenga un objeto, se le aplica un procesamiento de imagen para obtener el contorno del objeto. Con ayuda de éste contorno y aplicandouna interpolación por splines, se realizan los cálculos de la cinemática inversa para generar la trayectoria del contorno del objeto que debe seguir el manipulador. Se desarrolla un software de simulación en 3D para las pruebas del algoritmo y la visualización de los movimientos del manipulador. Finalmente, se realizan las pruebas reales con el robot manipulador.
Palabras clave: Splines,Cinemática, Trayectoria, OpenGL, Robot manipulador.
ABSTRACT. The purpose of this work is to generate trajectories for a manipulator robot, specifically the manipulator RV-2AJ of Mitsubishi. Beginning with a specific image that contains an object and applying image processing, the object outline is obtained. With the help of this outline and applying an interpolation by splines, the inversekinematics is computed to generate the trajectory of the object outline that the manipulator must follow. Also, 3D simulation software is developed for the test algorithm and visualization of the manipulator movements. Finally, tests with the RV-2AJ manipulator robot are made.
Key words: Splines, Kinematics, Trajectory, OpenGL, Manipulator robot.
1. INTRODUCCIÓN
La robótica, lavisión artificial y sus aplicaciones, son hoy en día un campo de gran interés. Investigaciones en estos campos prometen desarrollos avanzados y novedades en muchos aspectos. Aplicaciones de proyectos que combinan la robótica con la visión artificial son encontradas cada vez más en nuestros días y cada día son más interesantes, complicadas y posibles.
La idea principal de este trabajo esgenerar una aplicación práctica, utilizando un robot manipulador de 5 grados de libertad, procesamiento digital de imágenes y una herramienta matemática como lo son las splines. Dentro de las posibles aplicaciones se tienen por ejemplo; la digitalización de patrones en 2D para cortar, soldar, dibujar etc. La generación de la trayectoria puede ser extrapolada a cualquier otro robot o maquina que puedaseguir la trayectoria.
Los pasos a seguir en el desarrollo de este trabajo son los siguientes:
¾ Obtener la imagen y realizarle el procesamiento digital.
¾ Generar la trayectoria del objeto en curvas paramétricas, utilizando interpolación por splines.
¾ Con ayuda de las curvas paramétricas, calcular la cinemática inversa para generar la trayectoria en el robot manipulador.
¾Realizar la simulación del seguimiento de la trayectoria, utilizando librerías de OpenGL.
2. PROCESAMIENTO DE IMAGEN
El procesamiento de imágenes es básico pero no menos importante en este trabajo. El proceso de captura de imagen y su procesamiento cuentan con un gran numero de metodologías y algoritmos muy estudiados. El conocimiento de la aplicación y modo de empleo de estas herramientasson la clave para tener un resultado optimo y funcional.
2.1 Obtención de la imagen.
Un proceso clave para que el procesamiento de imágenes no sea tan complicado, es la obtención de una imagen de buena calidad, para los fines que convenga a la aplicación.
En la obtención de la imagen para ésta aplicación, son necesarias dos cosas, que el objeto del cual se requiere digitalizar el...
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