Guiado de un cobot con joystick para la grabación de trayectorias

Abstract

[ES] Este Trabajo Fin de Máster tiene como objetivo desarrollar una aplicación que permita el guiado del robot colaborativo UR5e mediante un dispositivo externo para la grabación de trayectorias. La aplicación diseñada permite mover el robot mediante un joystick, grabar dos tipos de trayectorias y reproducirlas cuando se desee. Durante el desarrollo del trabajo se definieron los objetivos a alcanzar. Una vez fijados se analizaron los requerimientos del trabajo para lograr dichos objetivos. Se vieron, por una parte, los requerimientos hardware necesarios como son el UR5e, una placa Arduino y un mando de la Wii™. Y, por otra parte, se analizaron diferentes opciones de programación que presentan estos dispositivos para poder implementar los algoritmos necesarios. A continuación, se analizaron diferentes alternativas. Estas alternativas se estudiaron para diseñar la aplicación que permitiera lograr los objetivos y que finalmente se descartaron por diversos motivos. Luego se presentó la primera solución implementada que consiste en la construcción de un mando con una placa Arduino MEGA. En este apartado se analizaron diferentes posibilidades para establecer la comunicación entre el UR5e y el Mando Arduino y se explicaron el funcionamiento y los algoritmos diseñados, tanto para la placa Arduino como para el UR5e. También se analizaron las diferentes opciones para alimentar el mando, se presentaron los diferentes dispositivos que se conectan a la placa Arduino para formar el mando y se presentó el mando diseñado. Seguidamente se presentó la segunda solución implementada que consiste en utilizar un mando de la Wii™. Se explicó cómo se conecta el mando Wii™ al UR5e mediante un PC como dispositivo intermedio y se explicó el funcionamiento y los algoritmos diseñados, en el PC y en el UR5e. A continuación, se presentó la interfaz de usuario implementada, para la aplicación del Mando Wii™, y su funcionamiento. Para terminar, se analizaron las diferencias entre las dos soluciones desarrolladas y las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas. Para finalizar, se mostró el presupuesto del proyecto realizado y se analizaron las conclusiones y posibles mejoras para el trabajo realizado. Por último, se mostró el manual de usuario diseñado para el Mando Arduino y para el Mando Wii™. Se pretende que mediante este manual el usuario aprenda a utilizar las aplicaciones diseñadas para controlar el UR5e. Para ello se muestra como establecer la comunicación entre el mando y el UR5e y las diferentes funciones que ofrecen los mandos.

[CA] Aquest Treball Fi de Màster té com a objectiu desenvolupar una aplicació que permeta el guiat del robot col·laboratiu UR5e mitjançan un dispositiu extern per a la gravació de trajectòries. L’ aplicació dissenyada permet moure el robot mitjançan un joystick, gravar dos tipus de trajectòries i reproduirlas quan es desitge. Durant el desenvolupament del treball es van definir els objectius a assolir. Una vegada fixats es van analitzar els requeriments del treball per aconseguir aquest objectius. Es van veure, d’ una banda, els requeriments hardware necessaris com són el UR5e, una placa Arduino y un comandament de la Wii. I, d’ altra banda, es van analitzar diferents opcions de programació que presenten aquests dispositius per a poder implementar els algoritmes necessaris. A continuació, es van analitzar diferents alternatives. Aquestes alternatives es van a estudiar per dissenyar l’ aplicació que permetés assolir els objectius i que finalment es van descartar per diversos motius. Després es va presentar la primera solució implementada que consisteix en la construcció d ‘un comandament amb una placa Arduino MEGA. En aquest apartat es van analitzar diferents possibilitats per establir la comunicació entre el UR5e i el Comandament Arduino i es va explicar el funcionament i els algoritmes dissenyats, tant per a la placa Arduino com per al UR5e. També es van analitzar les diferents opcions per alimentar el comandament, es va presentar els diferents dispositius que es connecten a la placa Arduino per formar el comandament y es va presentar el comandament dissenyat. Seguidament es va presentar la segona solució implementada que consisteix a utilitzar un comandament de la Wii. En va explicar com es connecta el comandament Wii al UR5e mitjançan un PC com a dispositiu intermedi i es va explicar el funcionament i els algoritmes dissenyats, en el PC i en el UR5e. A continuació, es va presentar la interfaz d’ usuari implementada, per a l’ aplicació del Comandament Wii, i el seu funcionament. Per acabar, es van analitzar les diferències entre les dues solucions desenvolupades i les avantatges i inconvenients de cadascuna d’ elles. Per finalitzar, es va mostrar el pressupost del projecte realitzat i es van analitzar les conclusions i possibles millores per al treball realitzat. Finalment es va mostrar el manual d’ usuari dissenyat per al Comandament Arduino i per al Comandament Wii. Es pretén que mitjançan aquest manual l’ usuari aprenga a utilitzar les aplicacions dissenyades per controlar el UR5e. Per a això es mostra com establir la comunicació entre el comandament i el UR5e i les diferents funcions que ofereixen el comandaments.

[EN] This Master´s Final Project aims to develop an application that allows the guidance of the UR5e collaborative robot through an external device for recording path. The designed application allows you to move the robot using a joystick, record two types of path and play them provided that you want. During the work development, the objectives to be achieved were defined. Once the objectives has been set the work requeriments were analyzed to reach these objectives. On the one hand, the necessary hardware requirements we have seen have been the UR5e, an Arduino board and a Wii remote control. And, on the other hand, different programming options presented by these devices were analyzed in order to implement the necessary algorithms. After, we analyzed different alternatives. These alternatives were studied to design the application that would allow us to achieve the objectives and have been discarded for various reasons. Then we presented the first solution implemented which consists of the construction of a remote with an Arduino MEGA board. In this section, different possibilities for establishing communication between the UR5e and the Arduino Remote were analyzed and the operation and algorithms designed for both the Arduino board and the UR5e were explained. The different options to power the remote were also analyzed, the different devices that are connected to the Arduino board to form the remote and the designed were presented. Later, the second solution implemented was presented, which consists of using a Wii remote. It was explained how the Wii remote is connected to the UR5e by a PC as an intermediate device and we explained the operation and the algorithms designed, on the PC and on the UR5e. Next, the implemented user interface was presented, for the Wii Remote application, and its operation. In the end, the differences between the two solutions developed and the advantages and disadvantages of each of them were analyzed. Finally, the project budget was shown and the conclusions and possible improvements for the work done were analyzed. At last, the user manual designed for the Arduino Remote and for the Wii Remote were displayed. It is intended that through this manual the user learn to use the applications designed to control the UR5e. For this reason it is shown how to establish the communication between the remote control and the UR5e and the different functions offered by the remote controls.