Robot antropomorfico con vision artificial

“XVII International Congress of Electronic, Electrical and Systems Engineering”

“Diseño, construcción y control de un robot industrial con arquitectura antropomórfica, dotado de visión artificial”
Pedro Arévalo Molina, Santiago Herrera Anda, Nelson Sotomayor Orozco, Escuela Politécnica Nacional (EPN), Quito-Ecuador

Resumen—En el presente trabajo se expone un método de diseño y control pararobots industriales. El proceso inicia con el diseño virtual de la estructura mecánica del robot mediante software CAD como SolidWorks. Luego se realizan pruebas de resistencia del material del que está formada la estructura virtual; y pruebas de movimiento para dimensionar adecuadamente los actuadores del robot. Una vez validado el modelo virtual se puede construir con mayor precisión elprototipo físico, el cual cuenta también con una cámara para extraer información del entorno. Se desea que el prototipo detecte con la cámara la posición de diferentes piezas ubicadas en el área de trabajo, y luego el robot traslade y clasifique estas piezas en tiempo real. Para la implementación del sistema de control de posición y adquisición y procesamiento de imagen, se ha utilizado una solaplataforma de desarrollo, la cual es LabVIEW de National Instruments, que permite desarrollar un sistema de control en tiempo real, y que además presenta una interfaz gráfica amigable y de altas prestaciones para el usuario. Índices—Adquisición de Datos, LabVIEW, Procesamiento de Imagen, Robótica Industrial, SolidWorks, Visión Artificial.

El robot prototipo construido en este proyecto obedece a variostipos de clasificaciones, que lo encasillan de la siguiente forma: - Robot industrial antropomórfico de 4GDL, con control secuencial teleoperado, y funcionamiento adaptativo [2]-[3]. Para el caso de este proyecto se han utilizado como actuadores a servomotores de modelismo para transferir la potencia y movimiento generados hacia el sistema articulado que compone al robot. Estos motores cuentan conuna placa interna, cuyo circuito se muestra en la Figura 1, que realiza un control proporcional de posición del eje y además tienen una caja reductora como parte de su estructura interna [4]. Para acoplar los ejes de los motores, se utilizó acoplamiento directo debido a las ventajas que ofrece este sistema, algunas de las cuales se citan a continuación: - Posicionamiento rápido y preciso. - Mejorcontrolabilidad del sistema. - Y sobre todo, la simplificación del sistema mecánico [1]

I. INTRODUCCIÓN: FUNDAMENTOS A. Robótica En la actualidad, se ha profundizado en el diseño y construcción de robots industriales, que pueden ser definidos como manipuladores multifuncionales reprogramables, capaces de mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales que se mueven segúntrayectorias variables programadas para realizar tareas diversas [1]. _______________________________________________
Este trabajo fue realizado con el apoyo del Laboratorio de Sistemas de Control de la Escuela Politécnica Nacional, de High Lights-National Instruments, representante en Ecuador de National Instruments, y del ingeniero Nelson Sotomayor, MSc, profesor a tiempo completo en la EPN. P. J.Arévalo colabora con la Escuela Politécnica Nacional de Quito Ecuador (EPN), y High Lights-National Instruments Ecuador (HL-NI); Quito, Ecuador, (email: pedro_qnk@yahoo.es). Fig, 1. Diagrama del circuito de control interno de un servomotor, tomado de [4]. ____________________________________________________________

__ S. A. Herrera colabora con la Escuela Politécnica Nacional de Quito Ecuador(EPN), y High Lights-National Instruments Ecuador (HL-NI); Quito, Ecuador, (email: santiago_ha@hotmail.com) N. Sotomayor es profesor de la EPN, Ecuador (email: n.sotomayor@hotmail.com) Página 1 de 10

Id: ROB-08

“XVII International Congress of Electronic, Electrical and Systems Engineering”

Para posicionar el eje de un servomotor de modelismo debe aplicarse un tren de pulsos con un tiempo...