Desarrollo y evaluación de un sistema de gestión de objetos de forma ubicua en un entorno controlado

Abstract

[ES] Hoy en día, la automatización de procesos industriales repetitivos y relativamente sencillos para un ser humano se ha convertido en algo esencial. Esto, sumado al creciente interés de la Realidad Aumentada, ha contribuido a la aparición de sistemas de control ubicuos aunque dependientes de un trabajador que los controle de forma constante.

Desde una mesa con objetos, hasta un almacén con cajas, puede volverse necesaria la automatización de la gestión de dichos elementos. En estas situaciones, la programación de las tareas a realizar por un autómata (tales como manipular un objeto en una posición concreta, o cambiar su ubicación) puede ser una tarea lenta y engorrosa.

Para asegurar la sencilla puesta en marcha de un nuevo ciclo de tareas, se requiere de una herramienta fácil de utilizar por cualquier tipo de usuario, aunque éste no tenga experiencias previas en este tipo de automatizaciones. Ésta debe ser capaz de ubicar los objetos en el espacio físico, así como dar la facilidad de implementar de la forma más ubicua posible las tareas a realizar.

En este TFM se propone el desarrollo de una aplicación de Realidad Aumentada que permita enviar tareas a un manipulador móvil. Se validará la eficiencia de este nuevo sistema frente a las soluciones que se utilizan actualmente en la industria. También se determinará la viabilidad de su implantación en un entorno real, y se valorará el tiempo y conocimientos requeridos por parte del usuario final.

[EN] Nowadays, the automation of repetitive industrial and relatively simple process for a human being has become essential. This, added to the growing interest in Augmented Reality, has contributed to the emergence of ubiquitous but worker-dependent control systems.

From a table with objects to a warehouse with boxes, it may become necessary to automate the management of these elements. In these situations, programming the tasks to be performed by a robot (such as manipulating an object in a specific position, or changing its location) can be a slow and complicated task.

In order to ensure the simple implementation of a new cycle of tasks, it is required a tool that any kind of user be able to work with, even if the user has no previous experience with this type of automations. It must be able to locate the objects in the physical space, as well as give the facility to implement the tasks to be performed in the most ubiquitous way.

This TFM proposes the development of an Augmented Reality application that allows sending tasks to a mobile manipulator. The efficiency of this new system will be validated against the solutions currently used in the industry. The feasibility of its implementation in a real environment will also be determined, and the time and knowledge required by the end user will be assessed.

[CA] Hui en dia, l’automatització de processos industrials repetitius i relativament senzills per a un ser huma s’ha tornat essencial. Açò, junt al creixent interés de la Realitat Augmentada, ha contribuït a l’aparició de sistemes de control ubicus encara que depenents d’un treballador que els controle de manera constant. Desde una taula amb objectes, fins un almacen amb caixes, por tornar-se necesaria l’automatització de la gestió d’aquests elements. En aquestes situacions, la programació de les tasques a realitzar per un autòmat (tals com manipular un objecte en una posició concreta, o canviar la seua ubicació) pot resultar en una tasca lenta i engorrosa. Per a asegurar la senzilla possada en marxa d’un nou cicle de tasques, es requerix d’una ferramenta fàcil d’utilitzar per qualsevol tipus d’usuari, encara que no tinga experiències previes amb aquest tipus d’automatitzacions. Aquesta ferramenta deu ser capaç d’ubicar els objectes en el espai físic, així com donar la facilitat d’implementar de la forma més ubicua possible les tasques a realitzar. En aquest TFM es proposa el desenvolupament d’una aplicació de Realitat Augmentada que permitisca enviar tasques a un manipulador mòbil. Es validarà l’eficiència d’aquest nou sistema davant de les solucions utilitzades actualment en la indústria. També es determinarà la viabilitat de la seua implantació en un entorn real, i es valorarà el temps i coneixements requerits per par de l’usuari final