Diseño con Autodesk Inventor de una célula de trabajo robótica para realizar montajes multitarea apoyados con visión artificial, coordinado mediante protocolo de comunicación OPC UA entre RobotStudio-MATLAB

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado se desarrolla una célula de trabajo robótica, en la que se trabaja con dos robots de la corporación multinacional tecnológica ABB Robotics. Estos son el modelo IRB120 (idóneo para aplicaciones de ‘Pick & Place’) y el modelo IRB14000 (YuMi), un robot colaborativo que cuenta con 2 brazos robóticos que pueden actuar de manera independiente o sincronizada. Durante el desarrollo de la célula se ha usado el Autodesk Inventor para diseñar todos los elementos que la componen. Para la simulación de los movimientos, se han utilizado los programas RobotStudio y Matlab. Debido al sincronismo que debe existir entre ambos programas, se ha utilizado adicionalmente un protocolo de comunicación industrial como es el OPC UA. Con todo este trabajo se ha pretendido realizar 2 tareas, pero la célula creada da lugar a una infinidad de nuevas posibilidades. La primera tarea ha sido el ensamblaje automático por piezas de un coche deportivo de juguete, el cual su carrocería se basa en el modelo R8 de la marca de coches Audi. Por otro lado, en la segunda tarea, se ha incluido un algoritmo de visión artificial, gracias al cual se puede detectar el tamaño, la posición o el color de una serie de cubos, y realizar unas acciones en función de estos parámetros. Finalmente, para realizar una ejecución dinámica del software propuesto, se ha desarrollado una interfaz de usuario, con la cual se puede controlar toda la simulación, por medio de una serie de botones y ventanas.

In this Final Degree Project, a robotic work cell is developed, working with two robots from the multinational technology corporation ABB Robotics. These are the IRB120 model (suitable for ‘Pick & Place’ applications) and the IRB14000 (YuMi) model, a collaborative robot with 2 robotic arms that can work independently or synchronously. During this development, Autodesk Inventor was utilized to design all the components of the cell. Besides, RobotStudio and MATLAB were used for the robotic movement’s simulation. Due to the synchronism that must exist between these two software, an industrial communication protocol such as OPC UA has also been used. The goal of this project is to carry out 2 tasks, but the created cell gives rise to an infinite number of new possibilities. The first task is the automatic assembly of a sport car toy, the body of which is based on the R8 model of the Audi car brand. On the other hand, in the second task, an artificial vision algorithm has been included with the purpose of detecting the size, position or colour of a series of cubes and then perform an action according to these parameters. Finally, in order to carry out a dynamic execution of the proposed software, a user interface has been developed to be able to control the whole simulation by means of a series of buttons and windows.