Interfaces Hombre-Maquina

Debido a la gran precisión obtenida en las mediciones realizadas, uno de los sistemas más ampliamente utilizado en la industria de manufactura de partes es aquel que emplea las máquinas de medición por coordenadas (MMC) (Suh et al., 2002). Estos sistemas proporcionan mediciones tridimensionales de la posición de la punta de contacto (también se han desarrollado sistemas MMC con sensores ópticos(García et al., 1999) sobre diferentes puntos de la superficie de la pieza a inspeccionar. Sin embargo, debido al tiempo requerido para el posicionamiento del sensor, las MMC son bastantes lentas en comparación con los sistemas de inspección visuales y además sólo toman muestras de un número reducido de puntos sobre la superficie de la pieza. Con el fin de superar las desventajas presentadas porlas MMC, se han desarrollado sistemas de inspección que hacen uso de técnicas ópticas de adquisición, como es el caso de la visión artificial 3D (Pham y Alcock, 2003; Mery, 2002). Sistemas de inspección visual automatizados han sido aplicados eficientemente en numerosos procesos de control de calidad sobre diferentes productos como cuero, textiles, pasta de papel, vidrio, etc. (Newman y Jain,1995; Mery, 2002). Sin embargo, en la mayoría de tales sistemas se aplican técnicas de imágenes en 2D.
En el caso de la inspección de piezas 3D, aún los sistemas de inspección visual presentan una precisión menor que las MMC (Rodrigues, 2005).
Ya que generalmente las piezas son diseñadas mediante un paquete de diseño 3D (CAD), se tiene la posibilidad de realizar la tareade inspección mediante la comparación del modelo CAD de diseño de la pieza con el modelo virtual reconstruido a partir de los datos tomados con el sistema de adquisición. Este es el esquema de inspección basado en modelos CAD (Newman y Jain, 1994; Newman y Jain, 1995; Tarbox y Gottschlich, 1995). Aunque en este esquema se requiere procesar una gran cantidad de datos, se tiene mayor flexibilidad(Bispo y Fisher, 1994; Tomlinson, 1994), en contraste con los sistemas basados en lista de especificaciones cuya aplicabilidad está limitada a procesos de inspección específicos (Gravell y Henderson, 1996).
Salvo por unos pocos trabajos citados en esta revisión, en los sistemas de inspección presentados en la literatura se consideran los objetos 3D como sólidos rígidos. Esto plantea unproblema para la inspección de piezas no - rígidas. En este caso un sistema de inspección de piezas rígidas podría rechazar una pieza que se encuentra fuera de tolerancias aunque esta pueda cumplir con su función una vez ensamblada.
Esta revisión está organizada de la siguiente manera: en primera medida se hace una introducción a las imágenes y mediciones de rango. Posteriormente sedescriben los sistemas de inspección basados en mediciones de rango más empleados en los trabajos publicados en la literatura entre 2000 y 2006, como son, las máquinas de medir por coordenadas, los sistemas pasivos y la triangulación activa, respectivamente. Además, se discuten otros sistemas que se han aplicado a la tarea de inspección de piezas 3D en algunos trabajos específicos. Finalmente,se plantea el problema de la inspección de piezas no - rígidas y se discuten los trabajos presentados en la literatura que se orientan de alguna manera a la solución de este problema.


Imágenes y mediciones de rango
Usualmente, la imagen obtenida por una cámara convencional representa la distribución de intensidades de una escena observada. Encambio, una imagen de rango de la misma escena representa las distancias de la cámara a los puntos de la escena. Una imagen de rango puede ser considerada como un mapa de profundidades R(i,j), donde R es la medida de profundidad o rango de la escena y (i,j) son las coordenadas en el plano de formación de la imagen (Figura 1). La principal ventaja de las imágenes de rango es que en ellas se tiene...