Development of a function block library to command Omron collaborative robot from an external CPU
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2021-06-30
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0 Espanya
Abstract
Els robots col·laboratius estan dissenyats per a ser programats fàcilment per operadors no experts,
però quan l'aplicació requereix que el robot s’integri i comuniqui amb la resta de la màquina, en ser el
robot comandat per controladors externs, la programació es torna més complexa, per la qual cosa es
requereix una certa experiència i coneixement en programació de robots. L'objectiu d'aquest projecte
és proporcionar als operadors no qualificats una llibreria amb un conjunt de Blocs de Funció per a
controlar el robot col·laboratiu Omron des d'un controlador extern Omron, sense necessitat
d'aprendre a construir complexes trames de comunicacions TCP/IP (Transmission Control Protocol /
Internet Protocol). La llibreria està dissenyada seguint l'estàndard internacional IEC-61131 per a
Controladors Programables i les directrius de PLCopen (associació mundial per al control de
programació industrial).
En aquesta tesi, es descriu la programació del programari del robot, el protocol per a enviar comandos
des de dispositius externs al robot, l’algoritme dels Blocs de Funció, un exemple de programa de
seqüència Pick and Place, i una interfície gràfica per a pantalla tàctil per a usar la llibreria i controlar el
robot definint els paràmetres a través de llistes desplegables i camps d'entrada de dades, facilitant així
a l'usuari l'ús dels Blocs de Funció. Una vegada realitzades les proves pertinents amb maquinari real i
finalitzades les proves de depuració i implementació de millores de funcionalitat, s'ha obtingut un
paquet de Blocs de Funció on els paràmetres d'entrada tenen un rang predefinit que es verifica
internament abans d'enviar el comando per a assegurar que aquest és correcte i serà executat pel
robot. Los robots colaborativos están diseñados para ser programados fácilmente por operadores no
expertos, pero cuando la aplicación requiere que el robot se integre y comunique con el resto de la
máquina, al ser el robot comandado por controladores externos, la programación se vuelve más
compleja, por lo que se requiere cierta experiencia y conocimiento en programación de robots. El
objetivo de este proyecto es proporcionar a los operadores no calificados una librería con un conjunto
de Bloques de Función para controlar el robot colaborativo Omron desde un controlador externo
Omron, sin necesidad de aprender a construir complejas tramas de comunicaciones TCP/IP
(Transmission Control Protocol / Internet Protocol). La librería está diseñada siguiendo el estándar
internacional IEC-61131 para Controladores Programables y las directrices de PLCopen (asociación
mundial para el control de programación industrial).
En esta tesis, se describe la programación del software del robot, el protocolo para enviar comandos
desde dispositivos externos al robot, el algoritmo de los Bloques de Función, un ejemplo de programa
de secuencia Pick and Place, y una interfaz gráfica para pantalla táctil para usar la librería y controlar el
robot definiendo el parámetros a través de listas desplegables y campos de entrada de datos,
facilitando así al usuario el uso de los Bloques de Función. Una vez realizadas las pruebas pertinentes
con hardware real y finalizadas las pruebas de depuración e implementación de mejoras de
funcionalidad, se ha obtenido un paquete de Bloques de Función cuyos parámetros de entrada tienen
un rango predefinido que se verifica internamente antes de enviar el comando para asegurar que éste
es correcto y será ejecutado por el robot. Collaborative robots are designed to be easily programmed by non-expert operators, but when the
application requires the robot to be integrated and communicate with the rest of the machine, being
the robot commanded by external controllers, the programming becomes more complex hence certain
expertise and knowledge in robot programming is required. The target of this project is providing to
non-skilled operators, a library with a set of Function Blocks to command the Omron collaborative
robot from an external Omron controller without needs to learn how to build complex TCP/IP
(Transmission Control Protocol / Internet Protocol) communication frames. The library is designed
following the international standard IEC-61131 for Programmable Controllers and compliant PLCopen
guidelines (worldwide association for industrial programming control).
In this thesis, it is described the robot software program, the protocolto send commandsfrom external
devices to the robot, the algorithm inside the Function Blocks, an example of Pick and Place sequence
program, and a graphical interface for touch-screen to use the library and control the robot defining
the parameters through drop-down lists and data entry fields, facilitating the user to use the Function
Blocks. After the pertinent tests with real hardware and once the tests for debugging and
implementation of functionality improvements have been completed, a package of Function Blocks
has been obtained whose input parameters have a predefined range that is verified internally before
sending the command to ensure this is correct and will be executed by the robot.
MatèriesRobots--Projectes i construcció, Programmable controllers, Robots--Disseny i construcció, Controladors programables
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA ELECTRÒNICA INDUSTRIAL I AUTOMÀTICA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Annexes.zip | 122,8Mb | application/zip | Visualitza/Obre | |
TFG_Ruben_Sanchez_Boli_thesis_.pdf | 4,237Mb | Visualitza/Obre |