Manipulación robótica colaborativa mediante el sistema operativo robótico

Gracia Ruiz, Inazio
López Nicolás, Gonzalo (dir.) ; Aragüés Muñoz, María Rosario (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2019
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: En la actualidad, hay una clara tendencia a que los robots manipuladores y colaborativos vayan ganando importancia y utilidad en el mundo de la industria. Esto se debe a la persistencia de industrializar todo tipo de trabajos manuales, con el principal fin de ahorrar tiempo y dinero, así como mejorar las condiciones laborables y aumentar la productividad. Es por ello, que saber programar diferentes tipos de robots industriales nos proporciona una gran versatilidad en este contexto. Por dicho motivo, nos centramos en el Sistema ROS (Robotic Operating System), ya que es capaz de trabajar en un mismo entorno con robots fabricados por diferentes empresas.
Cualquier usuario partiendo de un conocimiento nulo acerca de ROS, tras la lectura de este Trabajo Fin de Grado, y con las herramientas adecuadas (un ordenador con conexión a Internet), será capaz de desarrollar una tarea de manipulación en un entorno de simulación. En otras palabras, se describen las pautas a modo de guía para llevar a cabo la implementación en una simulación de tareas de manipulación.
La memoria de este Trabajo comienza por una breve introducción al mundo de la robótica, en especial citando los diferentes tipos de robots que se pueden encontrar, y describiendo con más detalle los robots manipuladores y colaborativos. A continuación, se presenta la guía de ROS en la que se explican las pautas generales sobre qué es, y cómo trabajar con el Sistema Operativo Robótico. Estas explicaciones cerrarán la parte teórica del Trabajo y serán de utilidad para la siguiente parte.
La parte práctica comienza por instalación de ROS. También se definen varias configuraciones útiles del entorno de ROS. Es importante que tanto la instalación como la configuración sean correctas ya que si no pueden aparecer diversos problemas. Es por ello, por lo que se explica cómo realizar diferentes pruebas para comprobar el correcto funcionamiento de ROS.
Las primeras simulaciones se realizan con un robot ABB modelo IRB 120 y sirven de explicación sobre cómo realizar una planificación de movimientos en un entorno de simulación. En ellas se describen los diferentes métodos para mover un manipulador robótico en un escenario. Para ampliar los conocimientos, y como normalmente en las industrias trabajan varios robots simultáneamente en células de trabajo, se ha aplicado uno de los métodos de planificación de movimientos a un caso multirobot.
Finalmente, se procede al desarrollo de dos tareas de manipulación con robots colaborativos de Universal Robots, más concretamente el modelo UR5. Cada tarea viene definida en un escenario diferente y se realiza con dos herramientas distintas, una pinza robótica y una herramienta de vacío.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado