Una plataforma de control basado en visión para la rehabilitación de robots manipuladores de tipo industrial

Una Plataforma de Control Basado en Visión para la Rehabilitación de Robots Manipuladores de Tipo Industrial
A vision based control platform for Industrial Robot Rehabilitation
Marco A. García1, Antonio Cárdenas1, Juan M. Rendón2 and Mauro Maya Méndez1
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Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Manuel Nava 8, C.P. 78290, San Luis Potosí, S.L.P.

marcogr23@gmail.com; jcardena@uaslp.mx;mauro.maya@uaslp.mx
Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa C.P. 62209, Cuernavaca, Morelos.
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rendon@uaem.mx

Articulo recibido en Marzo 10, 2008; aceptado en Septiembre 04, 2008
Resumen En este artículo se describe el desarrollo de una plataforma de control basado en visión para robots manipuladores de tipo industrial. Uno de los objetivos delcontrol basado en visión es habilitar a los robots manipuladores para realizar tareas complejas diversas de manera genérica y en ambientes no estructurados. Adicionalmente de buscar este objetivo, la plataforma que se presenta reúne dos características importantes: a) reemplaza al control de origen, por lo que no es necesario que el robot cuente con un controlador funcional y b) el controlimplementado es robusto a errores en el modelo cinemático del robot, errores ocasionados ya sea por inexactitud en los parámetros del modelo cinemático y/o por desgaste moderado de las piezas mecánicas. Las ventajas citadas hacen que la plataforma propuesta sea aplicable tanto a robots nuevos como usados habilitándolos para la realización de tareas complejas y alargando su vida útil. En suma, laimplementación de esta plataforma permite una disminución de costos y una mejora de beneficios en la utilización de robots comerciales para la realización de procesos industriales. La plataforma de control desarrollada fue validada experimentalmente con un robot industrial PUMA 761. Palabras clave: Robot manipulador, Control basado en visión, Manipulación en espacio de cámara, Rehabilitación de robots.Abstract In this paper a development of a visually based control platform for industrial robots is described. One of the objectives of a vision based control is to enable robotic manipulators to execute diverse complex tasks in non structured environments. Additionally to this aim, this platform presents two important characteristics: a) replaces the original controller, thus it is not required thatthe manipulator has a functional controller, and b) the applied control strategy is robust to errors in the characterization of the kinematics model of the robot, errors caused either by inaccuracy in the parameters of the model or due to the moderate deterioration of the mechanical parts. These advantages enable robotic manipulators to accomplish complex tasks and/or extending their useful life. Insum, the implementation of this platform allows a reduction of costs and an improvement of benefits in the commercial use of robotic manipulators for the accomplishment of industrial processes. The developed control platform was validated experimentally with a PUMA 761 robot. Keywords: Vision based control, Camera space manipulation, Retrofit of industrial manipulators

1 Introducción
Lautilización de robots en procesos de manufactura industriales está limitada por diversos factores. Uno de ellos es el alto costo de esta tecnología (inversión inicial y mantenimiento). Otro factor es la poca flexibilidad que podría presentar una línea de producción que incluya un robot, ello debido al número de sensores y dispositivos que se hacen necesarios para garantizar la correcta interacción delrobot con la línea de producción. Tradicionalmente los robots se han utilizado en tareas simples y repetitivas; esto debido a que la correcta realización de tareas complejas está condicionada a la adecuada calibración del sistema (un proceso que puede resultar complicado y costoso), la exactitud del modelo cinemático del robot y a un mínimo desgaste de los componentes mecánicos. Adicionalmente...