Diseño de tarea colaborativa empleando el robot UR3e y realización de pruebas experimentales

Abstract

[ES] En el presente Trabajo de Fin de Máster, se muestra el desarrollo de diversas pruebas experimentales empleando el robot UR3e del fabricante Universal Robots. Este trabajo aborda temáticas propias de la titulación MAII, como son la robótica, informática industrial, visión artificial, etc. La primera parte del trabajo consiste en la realización de una tarea colaborativa de pick & place entre dos robots colaborativos UR3e. Para la realización de esta parte se usaron elementos del laboratorio como una cinta transportadora, cámara de visión artificial… Además, se hizo uso del robot ABB IRB 140 para cargar un programa cíclico que envíe la información de los sensores y actuadores de la cinta a los robots UR3e. Posteriormente, se probó el modo fuerza del UR3e haciendo una prueba sencilla en la que uno de los dos robots UR3e sujetaba una pizarra mientras que el otro aplicaba una fuerza constante con un rotulador. Al mover la pizarra, el segundo robot deberá adaptarse para seguir aplicando la fuerza impuesta. Por último, se ha desarrollado un gemelo digital en Unity con las gafas de realidad virtual Oculus Quest 2 que nos permitirá controlar el robot UR3e en tiempo real en coordenadas cartesianas y articulares mostrándonos todos sus valores a través de una interfaz gráfica y pudiendo visualizar la posición del robot real. Además, se integra un control manual del robot que nos permitirá “agarrar” el robot y moverlo a nuestro gusto.

[EN] In the present Master's Thesis, the development of various experimental tests using the UR3e robot from Universal Robots manufacturer is showcased. This work addresses topics related to the MAII degree, such as robotics, industrial computing, computer vision, and so on. The first part of the project involves the execution of a collaborative pick & place task between two UR3e collaborative robots. For this part, laboratory elements such as a conveyor belt and an artificial vision camera were used. Additionally, the ABB IRB 140 robot was used to load a cyclic program that sends the information from the sensors and actuators of the conveyor belt to the UR3e robots. Subsequently, the force mode of the UR3e was tested by performing a simple experiment in which one of the two UR3e robots held a whiteboard while the other applied a constant force with a marker. As the whiteboard is moved, the second robot must adapt to continue applying the imposed force. Lastly, a digital twin has been developed in Unity using the Oculus Quest 2 virtual reality glasses. This digital twin allows us to control the UR3e robot in real time using both cartesian and joint coordinates. It displays all the robot's values through a graphical interface and enables visualization of the position of the actual robot. Additionally, a manual control of the robot is integrated, allowing us to "grab" the robot and move it according to our preference.