Disseny i desenvolupament d’un robot col·laboratiu en l’àmbit de la robòtica educativa

Abstract

[CATALÀ] Aquest projecte neix de la inquietud per explorar i posar a prova la pròpia creativitat tecnològica en forma de desenvolupament des de zero d’un robot del tipus SCARA. S’entra en els camps necessaris per tal de dissenyar, construir i programar un braç ideat per interactuar amb una persona a mode de robòtica col·laborativa. Les funcionalitats concretes van enfocades cap al món de l’educació prenent el paper d’eina de suport per a professors de Lego Robòtica. El robot en qüestió té per objectiu ajudar en tasques de recollida i subministrament de peces durant la preparació de les classes. Paral·lelament i afegint valor a l’objectiu descrit, el projecte posa a prova la proximitat de la tecnologia a nivell domèstic tot utilitzant la impressió 3D com a eina de desenvolupament mecànic principal. Entrant dins la tecnologia emprada i el funcionament concret del robot, s’ha treballat mitjançant tres grans àmbits de programació. S’ha ideat i implementat una aplicació per a tauleta com a eina de contacte entre la persona i el robot, un sistema de càlcul de posicions i reconeixement d’imatge per al posicionament i la classificació de les peces i un control del braç mitjançant la tecnologia Arduino. El projecte consta del desenvolupament necessari per dotar el robot de tres grans funcionalitats. Subministrar peces seleccionades des de la mateixa tauleta, recollir de forma autònoma les peces no desitjades a partir del reconeixement d’imatge i oferir la possibilitat d’un control manual. La implementació del projecte s’ha dut a terme sobre una fusta dodecagonal al centre de la qual hi ha el robot. Aquesta ha estat dissenyada per al treball comú persona robot i està dotada d’un sistema de dispensadors, lloc on es guarden les peces classificades en forma de gestió d’un magatzem lligat a una base de dades. S’ha implementat, a part, un sistema d’il·luminació de la superfície de recollida per tal de facilitar la tasca de reconeixement minimitzant les condicions lumíniques ambientals. Tot plegat ha estat desenvolupat des d’inicis de setembre del curs 2017 fins a mitjans de març del 2018.

[ANGLÈS] This project was born from the concern to explore and test their own creativity in the form of development from zero of a SCARA-type robot. Entering in the fields needed to design, built and program an arm designed to interact with a person in a collaborative robotic mode. The specific features are focused towards the world of education taking the role of support tool for teachers of Lego robotics. The robot by itself aims to assist in the collection and supply of parts for the preparation of the classes. At the same time, adding value to the described purpose, the project tests the technology using a 3D domestic printing as a tool for main mechanic developer. Entering in the technology used and the specific operation of the robot, we have worked through three major areas of programming. An application for tablets has been engineered and implemented as a link between the person and the robot, a system of calculating positions and image recognition for the position and the classification of the parts and the arm control using Arduino technology . The project consists in the necessary development to equip the robot of three major features. Providing selected pieces from the same table, collecting the refused pieces independently from the recognition of image and offering the possibility of manual control. The implementation of the project has been carried out on a dodecagonal wood, centering the robot. This has been designed for the common person-robot and is equipped with a system of dispensers, where the classified parts based are stored in a management of a warehouse linked to a database. Besides that, an artificial lighting system has been built in order to reduce the environmental light influence. All this has been developed from the beginning of September of the year 2017 to middle of March 2018.