Prácticas docentes con el robot colaborativo ABB 15000 Gofa en comunicación con Matlab

Abstract

Este Trabajo Fin de Grado aborda el diseño y desarrollo de un conjunto de prácticas docentes orientadas a la formación en robótica colaborativa y visión artificial, utilizando una estación de trabajo educativa basada en simulación. A través de herramientas como RobotStudio, In-Sight Explorer y MATLAB, se han desarrollado seis prácticas con fines didácticos, que permiten al alumnado interactuar con sistemas robotizados mediante tareas de clasificación, inspección, lectura de códigos y control externo. A lo largo del proyecto, se han implementado diferentes técnicas de visión artificial, como el reconocimiento de formas y colores, el recuento de patrones, la inspección de defectos y la identificación de códigos QR. Además, se ha integrado la comunicación entre distintos softwares mediante el protocolo OPC UA, estableciendo una conexión bidireccional entre MATLAB y el controlador virtual del robot a través de la herramienta ABB IoT Gateway. Esta integración permite al usuario gestionar las acciones desde una interfaz personalizada, así como la actualización en tiempo real del estado del sistema, simulando un entorno de automatización propio de la Industria 4.0. El trabajo tiene como objetivo no solo favorecer la comprensión de conceptos claves en áreas como la automatización, la visión artificial y las comunicaciones industriales, sino también familiarizar al alumnado con los principios fundamentales de la Industria 4.0, tales como la interoperabilidad y la supervisión remota.

This Final Degree Project presents the design and development of a set of educational practices aimed at training in collaborative robotics and computer vision, using a simulation-based educational workstation. Through tools such as RobotStudio, In-Sight Explorer, and MATLAB, six instructional exercises have been developed to allow students to interact with robotic systems by performing tasks such as classification, inspection, code reading, and external control. Throughout the project, various computer vision techniques have been implemented, including shape and color recognition, pattern counting, defect inspection, and QR code identification. Furthermore, communication between different software platforms has been integrated using the OPC UA protocol, establishing a bidirectional connection between MATLAB and the robot’s virtual controller through the ABB IoT Gateway. This integration enables the user to manage actions from a custom interface and update the system status in real time, simulating an automation environment aligned with Industry 4.0 principles. The main objective of this project is not only to enhance the understanding of key concepts in areas such as automation, computer vision, and industrial communication, but also to familiarize students with core principles of Industry 4.0, such as interoperability and remote monitoring.