Implementación de un sistema robótico de Pick and Place a través de visión y computación acelerada

Abstract

Este documento recoge el desarrollo y los resultados obtenidos en la ejecución del TFG, que consiste en desarrollar un sistema de visión artificial capaz de detectar y clasificar dos tipos de piezas diferentes por medio de computación acelerada: 3DC11LP y 3DC14EMR-ULP, desarrolladas por PREMO. Dichas piezas deben detectarse sobre el plano de trabajo, identificarse y luego recogerse y orientarse para su adecuado almacenaje en su blíster si es la pieza 3DC14EMR-ULP o la cara superior si es la 3DC11LP. Si la pieza a recoger es la cara inferior de la 3DC11LP, será directamente desechada para reubicarse en el plano y repetir el proceso de detección y clasificación que permita empaquetarla adecuadamente. Posteriormente, se desarrolla un rastreador de piezas para observar la rapidez de detección con la visión y computación acelerada, que permitirá el proceso en un tiempo menor en comparación con los sistemas convencionales y reconocer posibles factores limitantes en el tiempo de detección y la velocidad de los movimientos ejecutados por el brazo robótico. Asimismo, con vistas a los movimientos articulares en el rastreo, se aplica la función cinemática inversa para obtener la posición de las articulaciones del brazo robótico. Así los movimientos del brazo dejan de ser un factor limitante en términos de tiempo en dicha aplicación, pudiendo evaluar adecuadamente de esta manera la velocidad de funcionamiento del sistema. Finalmente, se incluye una cinta transportadora al clasificador de piezas con el fin de integrar el sistema rastreador en dicha aplicación. Todo ello resulta posible gracias a la creación de dos redes neuronales personalizadas: una para detectar los dos tipos de piezas empleadas y otra que distinga entre la cara superior e inferior de la pieza 3DC11LP y la programación necesaria, incluidos los movimientos del brazo robótico. Debe tenerse en cuenta la ubicación de la cámara en el extremo del brazo robótico para disponer de mayor precisión de imágenes.