ROBÓTICA COLABORATIVA
ROBÓTICA COLABORATIVA 1 INDICE Objetivo general……………………………………………………………2 Introducción………………………………………………………………...3 1. Robot Magician………………………………………………………….4 2. Interfaz de Dobot Studio……………………………………………….6 2.1 Teaching and playback……………………………………………….7 2.2 Blockly…………………………………………………………………...9 2.3 Conexiones…………………………………………………………….10 3. Bloques de operaciones básicas……………………………………11 3.1 Básicos………………………………………………………………....11 3.2 Movimiento……………………………………………………………..12 3.3 Adicionales……………………………………………………………..13 4. Bloques de lógica de programación………………………………...15 4.1 Variables………………………………………………………………...15 4.2 Matemáticas…………………………………………………………….16 4.3 Operaciones lógicas…………………………………………………..17 4.4 Bucles…………………………………………………………………....18
ROBÓTICA COLABORATIVA 2 OBJETIVO GENERAL Analizar el funcionamiento de equipos robóticos para operar y programar equipos robóticos para el funcionamiento coordinado y cooperativo entre ellos. Generación de modelos eficientes de operaciones y funciones para brazos robóticos, tomando en cuenta criterios especiales en la industria y la optimización de procesos lógicos. Crear herramientas de pensamiento crítico y pensamiento lógico para el fortalecimiento de la capacidad para la resolución de problemas.
ROBÓTICA COLABORATIVA 3 INTRODUCCIÓN. La robótica colaborativa es una disciplina que busca crear robots capaces de trabajar de manera segura y eficiente junto a los seres humanos. En los últimos años, ha habido una gran evolución en la forma en que se programan estos robots, pasando de lenguajes de programación complejos a herramientas mucho más intuitivas y accesibles. Una de las formas más populares de programación de robots colaborativos es a través de bloques visuales, lo que permite a los usuarios crear programas complejos sin necesidad de tener conocimientos previos en programación. En este manual de robótica colaborativa, te proporcionaremos una guía completa para programar robots colaborativos utilizando bloques visuales, desde la configuración inicial hasta la implementación de programas avanzados. Aprenderás cómo programar robots para realizar tareas específicas de manera segura y eficiente, y cómo integrar el robot en diferentes entornos de trabajo. Con este manual, podrás adquirir las habilidades necesarias para convertirte en un experto en robótica colaborativa y estar a la vanguardia en una de las tecnologías más innovadoras del momento.
ROBÓTICA COLABORATIVA 4 1 Robot Magician. El brazo robótico dobot Magician será el utilizado para llevar a cabo los ejercicios debido a su versatilidad en cuanto a programación, como lo es la programación por medio de memoria de coordenadas, programación por bloques y programación por medio de código Python y también su amplia gama de accesorios, las cuales incluyen plumas, copas de succión, láser y tenazas. El área de trabajo de un dobot magician consta de las áreas ilustradas en las imágenes 1.1. 1.1 Área de trabajo dobot Magician.
ROBÓTICA COLABORATIVA 5 1.2 Articulaciones dobot Magician. Centro del punto Origen (0,0,0) efector (X,Y,Z) 1.3 Ejes coordenados. El robot Dobot Magician cuenta con un sistema de 4 articulaciones coordenadas, nombradas y posicionadas como se muestra en la imagen 1.2. El equipo cuenta también con un sistema de movimiento por coordenadas cartesianas, cuyo origen y punto efector se encuentran ilustrados en la imagen 1.3. El sistema se identifica por medio de los ejes X,Y,Z y R, siendo R un eje de rotación para la herramienta.
ROBÓTICA COLABORATIVA 6 2.1 Barra de estatus. 2 Interfaz de Dobot Studio. El movimiento del robot se traduce mediante las aplicaciones de Dobot para sus distintos productos. La aplicación de DobotStudio cuenta con una serie de herramientas que facilitan el entendimiento y la programación del equipo. En la interfaz inicial, en la parte superior podremos encontrar los botones de conexión con el puerto al que estará conectado nuestro equipo, este puede variar dependiendo del puerto USB en el que haya sido conectado. También una pestaña donde deberemos seleccionar el modelo Magician. A la derecha podremos encontrar una ventana de notificación de estatus, que nos informara si existe un error en la ejecución de movimientos o programación, un botón de ajustes avanzados, un botón de “Home” que llevara el punto efector a una posición predeterminada y el botón de paro de emergencia. El botón de “Home” es importante por el hecho de que recalibrara los ejes del dispositivo, que pueden ser perdidos si el dispositivo acaba de ser prendido, perdió precisión progresivamente o sufrió una colisión.
ROBÓTICA COLABORATIVA 7 2.2 Botón para el modo teaching and playback. 2.3 Botón de movimiento manual. 2.1 Teaching and playback. Esta sección se basa en la repetición del movimiento por medio de la repetición de pasos. En la pantalla se muestra una tabla donde se grabarán los pasos que decidas guardar. Al presionar el botón de play, el robot seguirá los puntos guardados en orden empezando por el punto que este más arriba en la tabla. Los puntos son guardados mediante el botón “+Point” situado a la derecha de la tabla o presionando el botón mostrado en la imagen 2.2 para activar el modo de movimiento manual y soltándolo en el punto que desea guardar.
ROBÓTICA COLABORATIVA 8 2.4 Interfaz de teaching and playback. El movimiento también puede ser dado mediante los controles ubicados en la pestaña derecha de la pantalla. En ellos se pueden encontrar los botones para movimiento en el eje cartesiano o en los ejes de articulaciones. En la pestaña de “+Point” podemos ver un selector para el tipo de movimiento que deseamos que realice para ir de un punto a otro siendo los principales: MOVJ.- Movimiento por articulaciones, donde se priorizara el movimiento de las juntas en orden. MOVL.- Movimiento en los ejes cartesianos, donde las articulaciones se coordinan para moverse en el orden de los ejes X, Y y Z. JUMP.- Se realiza primero un levantamiento en el eje Z para después moverse en los ejes X y Y.
ROBÓTICA COLABORATIVA 9 2.5 Botón para el modo blockly. 2.6 Interfaz del modo blockly. 2.2 Blockly. Se puede acceder a la interfaz para la programación por medio de bloques visuales en el botón de Blockly mostrado en la imagen 2.4. En la interfaz de blockly, encontraremos una barra archivo para nuestro programa, en este tendremos un botón para hacer un programa nuevo, abrir un programa, guardar programa, iniciar y detener ejecución de programa. A la izquierda encontramos las pestañas donde podemos acceder a los distintos bloques con los que armaremos la estructura de nuestro código. A la derecha encontraremos 2 ventanas. En la parte superior la ventana de consola de programación, y abajo encontraremos el código que producen nuestros bloques en el lenguaje Python.
ROBÓTICA COLABORATIVA 10 2.7 Puertos de conexión en el modelo Dobot Magician. 2.3 Conexiones. El equipo cuenta con varios puntos para conectar los distintos accesorios, tales como herramientas para le punto efector, bandas transportadoras y sensores. EL equipo cuenta con distintos puertos de conexión. Los puertos GP sirven para conexiones de sensores y herramientas. Los puertos SW sirven para salida de voltaje de herramientas. El puerto ANALOG es para salidas y entradas analógicas. Por último los puertos Stepper sirven para conectar bandas transportadoras.
ROBÓTICA COLABORATIVA 11 3.1 Pestaña de bloques básicos. 3 Bloques de operaciones básicas. En el programa de Dobot Studio tenemos la opción de programar por medio de bloques de código para aprender de manera sencilla la lógica de programación. Estos se dividen en varias operaciones de acciones esenciales para la operación del robot y otras que pueden ser más específicas. A continuación, veremos las más importantes. 3.1 Básicos. Los bloques básicos son: Home. – envía el punto efector del robot al punto predeterminado para la calibración de ejes. Delaytime. – Establece un tiempo de pausa durante la ejecución del programa. Las unidades son los segundos.
ROBÓTICA COLABORATIVA 12 3.2 Pestaña de bloques de movimiento. 3.2 Movimiento. Los bloques de movimiento son: JumpTo. – Movimiento JUMP hacia un punto. Se deben introducir los puntos coordenados del destino. MoveTo. – Movimiento MOVL hacia un punto. Se deben introducir los puntos coordenados del destino. MoveDistance. – Movimiento relativo al punto donde se encuentre el efector del robot. Los puntos coordenados se suman a las coordenadas absolutas del robot. SetR. – Movimiento del eje del punto efector del robot. SuctionCup. – Estado del succionador. Se establece en ON(encendido)/OFF(apagado).
ROBÓTICA COLABORATIVA 13 3.3 Pestaña de bloques adicionales. 3.3 Adicionales. Los bloques adicionales son: SetPhotoelectricSensor. - Enciende o apaga el sensor de proximidad. Se debe especificar el estado, la versión del dispositivo y el puerto en el que está conectado. GetPhotoelectricSensor. - Obtiene el estado del sensor de proximidad (si detecta un objeto frente a él). Se debe especificar el puerto al que está conectado. SetColorSensor. - Enciende o apaga el sensor de color. Se debe especificar el estado, la versión del dispositivo y el puerto en el que está conectado. IdentifyColor. – Estado del color del sensor. Se debe especificar el color que desee verificar y este proporcionara un estado de “verdadero” si el color especificado es el que detecto el sensor, y “falso” si es un color distinto.
ROBÓTICA COLABORATIVA 14 SetConveyor. – Estado de una banda transportadora. Se debe especificar el puerto al que está conectada la banda transportadora y la velocidad a la que desea que vaya. La dirección estará dada por el signo que ponga en la magnitud de la velocidad.
ROBÓTICA COLABORATIVA 15 4.1 Pestaña de bloques de variables. 4 Bloques de lógica de programación. Los bloques de lógica son aquellos que nos permitirán estructurar nuestro programa, decidiendo el criterio que necesitemos que nuestro equipo lleve a cabo. 4.1 Variables. Las variables serán números o instancias que necesitemos modificar o revisar durante la ejecución de nuestro programa, esto también puede evitar su repetición. Los bloques de variables son: Set item To. – Declaración de variable. Esto se hace para reservar una palabra dentro del programa que tomara el valor que nosotros especifiquemos. Esta podrá ser llamada en distintas partes durante la ejecución del programa. Item. – Llama una variable que haya sido declarada con el bloque Set item To.
ROBÓTICA COLABORATIVA 16 4.2 Pestaña de bloques de matemáticas. 4.2 Matemáticas. Los bloques de matemáticas son: Bloque numérico. – Sirve para establecer un valor numérico. Bloque de operación aritmética. – Se hace una operación aritmética. Esta puede ser entre bloques de variables o bloques numéricos. Se debe especificar la operación que desea llevar a cabo (suma, resta, multiplicación o división).
ROBÓTICA COLABORATIVA 17 4.3 Pestaña de bloques de lógica. 4.3 Operaciones lógicas. Una operación lógica es un tipo de operación que se realiza en valores booleanos (verdadero o falso) o en variables que pueden ser convertidas a valores booleanos. Las operaciones lógicas se utilizan comúnmente en programación, matemáticas y lógica para realizar comparaciones y tomar decisiones basadas en condiciones. Los bloques de lógica son: If. – Condicional. Establece una condición y un curso de acción en caso de que esta se cumpla. Puede ser modificado para agregarse un “else”, que indicara la acción a realizar en caso de que la condición no sea cumplida, u otro “if”. Comparación. – Compara 2 valores. Se debe especificar el tipo de relación que tendrán estos (igual que, mayor que, menor que, mayor o igual que y menor o igual que).
ROBÓTICA COLABORATIVA 18 4.4 Pestaña de bloques de bucle. Operadores lógicos. – Se utilizan para evaluar expresiones booleanas (verdadero o falso). El operador lógico AND devuelve un verdadero si ambos operandos son verdaderos. El operador OR devuelve verdadero si al menos uno de los operandos es verdadero. El operador NOT invierte el valor de una expresión booleana. Valores booleanos. – Bloque cuyo valor solo puede ser verdadero o falso. 4.4 Bucles. Un bucle es una estructura que permite repetir una porción del código múltiples veces. Los bloques de bucle son: Repeat number Times. – Repite el código que este dentro de este bloque el numero especificado de veces.
ROBÓTICA COLABORATIVA 19 Repeat While. – Repite el código que este dentro del bloque mientras la condición que se le agregue se cumpla. Break out of loop. – Sirve para forzar la salida de un bucle.
ROBÓTICA COLABORATIVA 20 BIBLIOGRAFÍA -Shenzhen Yuejiang Technology Co., Ltd., . ( 2022-12-08). Dobot magician user guide. Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province, China: Shenzhen Yuejiang Technology Co., Ltd. TABLA DE CONTENIDO Fecha Responsable: Revisión / Motivo de la revisión MARZO 2023 POR DEFINIR CREACION DE CONTENIDO MARZO 2023 RODOLFO QUIROZ REVISIÓN Y AJUSTES