Aplicación de pick and place para la clasificación de paquetes con el robot Youbot

Abstract

El desarrollo de este Trabajo de Fin de Grado, “Aplicación de pick and place para la clasificación de paquetes con el robot Youbot”, ha surgido por el creciente uso de la robótica en todos los ámbitos de la vida. En especial se ha centrado en la robótica móvil y la robótica manipuladora para representar una de las aplicaciones más frecuentes en la industria, el transporte de objetos, más conocida como pick and place, con una característica adicional, la clasificación de los objetos por tamaño. Una de las áreas más marcadas por este rápido avance de la robótica en los últimos años ha sido la industria. Actualmente podemos encontrar robots realizando todo tipo de funciones: soldadura, pintura, recogida y colocación, embalado o paletizado, entre otras. La automatización se ha convertido en una de las formas más útiles de mejorar la eficiencia y precisión de los procesos. La aplicación de pick and place consiste principalmente en seleccionar y colocar objetos de forma automatizada, una tarea que para un trabajador es muy repetitiva y monótona, llegando a ser una carga mental, puede pasar a ser realizada independientemente por un robot de la misma forma. Para esta aplicación el uso de un robot móvil es lo más útil si los espacios en los que tomamos y en los que dejamos las piezas están a una gran distancia. Asimismo, hay infinidad de variantes si combinamos esta función con la variedad de sensores robóticos que encontramos en el mercado, pudiendo eliminar del proceso productivo elementos defectuosos o realizar clasificaciones de distintos tipos de piezas, ya sea por tamaño, color y/o peso. El proyecto incluye el desarrollo de la programación de una simulación de un robot real como es el Youbot, creado por la empresa KUKA, para explorar y comprobar su funcionalidad en tareas de recoger y clasificar objetos en colaboración con sensores de visión. El código principal se ha escrito en el lenguaje Python y se enviarán las instrucciones mediante una API remota al simulador de CoppeliaSim, donde se ha diseñado una escena desde cero para que se adapte visualmente a lo que se quiere representar. En este trabajo se encuentra la información recogida en varios capítulos. Se ha empleado un primer capítulo para poner en contexto y poder comprender la situación robótica en la actualidad. Se hace un recorrido en cómo ha evolucionado a lo largo de la historia esta ciencia, tipos de robots, mercados y sus aplicaciones, especialmente en la industria. En segundo lugar, era necesario tener base en los fundamentos teóricos de la robótica en áreas como la cinemática y control de robots móviles. Posteriormente se han tratado conocimientos del robot con el que se ha trabajado, sus características y cálculos cinemáticos tanto para la base como para el brazo. En el quinto capítulo se realiza una introducción al software utilizado, CoppeliaSim, un software gratuito conocido en el mundo de la educación y la investigación. Por último, se dividen en dos capítulos el trabajo elaborado, realizando una discusión de las pruebas desarrolladas y las conclusiones obtenidas después de haberlo completado, con posibles direcciones en las que se podría continuar esta investigación.