With the arrival of Industry 4.0, traditional manufactures will undergo a digitalization and automatization process to become smart factories. In such warehouses, fleets of fully autonomous robots will cooperate to transport required items from one place to another. In this context, it is important to guarantee that robots follow optimal collision-free trajectories. For this project, a setting with two KMR iiwa robots in a warehouse crossing is considered. These robots are composed of two main parts: the LBR iiwa (a mechanical arm) and the KMP iiwa (a holonomic mobile platform). Algorithms to control the KMP iiwa have been designed and implemented in ROS, and then tested using the simulator Gazebo. Starting from an already existing ROS-Gazebo model of the KMR iiwa, a closed-loop control system for navigation has been set up. Then, a navigation algorithm (to drive a single KMR iiwa robot by giving it a set of way-points) has been implemented. Afterwards, a collision avoidance strategy was added to the navigation algorithm. The designed policy took into account noisy data from laser scanners incorporated in the robot. To test the proposed strategy, several experiments have been performed considering various scenarios. The outcomes of these tests are analysed in this report. Finally, some conclusions and possible future work are presented.
Con la llegada de la Industria 4.0, las fábricas tradicionales se verán sometidas a un proceso de digitalización i automatización para convertir-se en fábricas inteligentes. En estas manufacturas, flotas de robots autónomos colaboraran para transportar artículos necesarios de un punto a otro. En este contexto, es importante garantizar que los robots seguirán trayectorias óptimas, sin sufrir colisiones. En este proyecto, se ha considerado la situación de dos robots KMR iiwa navegando en una fábrica, dirigiéndose al mismo cruce de pasillos. Este tipo de robots está formado por: un LBR iiwa (un brazo mecánico) i un KMP iiwa (una plataforma holonòmica). En este trabajo, se han diseñado e implementado algoritmos de control para la KMP iiwa, utilizando ROS. El código desarrollado ha sido testado con el simulador Gazebo. Partiendo de un modelo ROS-Gazebo ya existente del robot KMR iiwa, un sistema de control en lazo cerrado ha sido implementado. Después, se ha desarrollado un algoritmo de navegación, con el que se puede conducir el robot KMR iiwa pasándole varios puntos de referencia del entorno. A continuación, se ha añadido una estrategia para evitar colisiones entre robots al algoritmo de navegación. El método diseñado tiene en consideración la información (con ruido) procedente de los escáneres laser con que el robot está equipado. Para testear la estrategia propuesta, se han llevado a cabo varios experimentos en distintos escenarios. El resultado de estos experimentos es analizado en este documento. Finalmente, se exponen las conclusiones del trabajo i posibles mejoras.
Amb l'arribada de la Indústria 4.0, les fàbriques tradicionals es veuran sotmeses a un procés de digitalització i automatització per esdevenir fàbriques intel·ligents. En aquestes manufactures, flotes de robots autònoms cooperaran per transportar articles necessaris d'un lloc a un altre. En aquest context, és important garantir que els robots seguiran trajectòries òptimes, sense patir cap col·lisió. En aquest projecte, s'ha considerat la situació de dos robots KMR iiwa navegant en una fàbrica, dirigint-se al mateix encreuament de passadissos. Aquest tipus de robots estan formats per dues parts: un LBR iiwa (un braç mecànic) i un KMP iiwa (una plataforma holonòmica). En aquest treball, s'han dissenyat i implementat algoritmes de control per la KMP iiwa, fent servir ROS. El codi desenvolupat ha estat testat amb el simulador Gazebo. Partint d'un model ROS-Gazebo ja existent del robot KMR iiwa, un sistema de control en llaç tancat ha estat implementat. Després, s'ha desenvolupat un algoritme de navegació, amb el que es pot conduir el robot KMR iiwa passant-li un seguit de punts de referència del entorn. A continuació, s'ha afegit una estratègia per evitar col·lisions entre robots al algoritme de navegació. El mètode dissenyat té en compte la informació (amb soroll) proveint dels escàners làser amb els que estava equipat el robot. Per testar la estratègia proposada, s'han dut a terme varis experiments en diferents escenaris. El resultat d'aquests experiments son presentats en aquest document. Finalment, s'exposen les conclusions del treball i possibles millores.
