Diseño y simulación de un sistema automatizado para la navegación y almacenamiento eficiente de paquetes en centros logísticos utilizando el Robot Colaborativo UR10e en conjunto con un Robot Móvil y la integración de visión artificial y marcadores ArUco mediante la herramienta CoppeliaSim (V-REP)”

Abstract

En la era de la economía globalizada, las dinámicas de competencia y creciente demanda ponen a prueba a los centros logísticos, que se enfrentan al indispensable reto de optimizar la eficiencia en el almacenamiento de paquetes. Este desafío no solo es crítico para mantener la competitividad, sino también para satisfacer las demandas en constante expansión de la cadena de suministro. Paralelamente, el impulso hacia la implementación de soluciones robóticas en estas operaciones introduce una preocupación adicional: la seguridad en la navegación de los robots. Así, los desafíos de optimizar la eficiencia y asegurar la navegación segura de los robots, se convierten en piezas fundamentales en el rompecabezas de la modernización de los centros logísticos. Antes de implementar dichos sistemas en un entorno real, es de vital importancia llevar a cabo una fase de simulación. Las simulaciones brindan la posibilidad de realizar pruebas rigurosas, identificar posibles fallos y asegurar la fiabilidad del sistema en un entorno controlado, minimizando así los riesgos y costes asociados con los errores operacionales en la fase de implementación real. En este contexto, este trabajo de fin de máster busca abordar estos desafíos presentes en la logística. Presenta el diseño y la simulación de un sistema automatizado orientado a mejorar la navegación y el almacenamiento de paquetes en centros logísticos. La solución se basa en la utilización de un Robot Colaborativo UR10e de Universal Robots, en conjunción con un Robot Móvil. Este sistema innovador integra tecnología de visión artificial y marcadores ArUco, herramientas fundamentales para su desarrollo y prueba a través de la plataforma de simulación CoppeliaSim (V-REP). El sistema automatizado que se presenta en este trabajo de fin de máster para la optimización del almacenamiento implica una coordinación meticulosa entre el Robot Móvil y el Robot Colaborativo UR10e. Ambos están equipados con visión artificial para detectar los marcadores ArUco, que sirven para identificar cada paquete y trazar la ruta que el Robot Móvil debe seguir dentro del almacén. En la práctica, el Robot Móvil transporta al Robot Colaborativo UR10e al lugar correcto en el almacén, donde el UR10e recoge los paquetes de la cinta transportadora y los almacena de manera eficiente en los estantes una vez que el Robot Móvil le haya transportado al lugar establecido para cada paquete. Este trabajo de fin de máster implicó un estudio detallado de áreas como los Robots Colaborativos, Robots Móviles (plataforma móvil), Norma ISO para Robots Colaborativos, el uso de la visión artificial en los Robots Colaborativos y móviles, los sistemas de evasión de obstáculos, las Marcas ArUco como referencia visual y los métodos de clasificación de paquetes en centros logísticos. Esta investigación representa un avance significativo en la automatización de los centros logísticos, proporcionando una solución innovadora y prometedora para mejorar la eficiencia en el almacenamiento de paquetes. La metodología empleada y la demostración práctica de cómo la integración estratégica de tecnologías avanzadas puede resolver desafíos logísticos específicos pueden ser útiles para futuras investigaciones y desarrollos en este campo, sirviendo como un punto de referencia en la exploración de soluciones similares.