A gantry robot automatic positioning system using computational vision

Este trabalho foi financiado pelo Concurso Anual para Projetos de Investigação, Desenvolvimento, Inovação e Criação Artística (IDI&CA) 2016 do Instituto Politécnico de Lisboa. Código de referência IPL/2017/ROBOTCLEAN/ISELWith the new industrial revolution (industry 4.0) under way, there is a need to automate/digitalize even the simplest processes to keep companies competitive, efficient and secure. This work proposes an automatic and robotic positioning system with position control through the image of video cameras. The objective is to propose this type of automatic system to companies aiming to improve robotic systems operations that are often controlled manually and with associated risks. The developed system was tested in simulation (using Matlab) and in an experimental scale prototype.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Sistema de reconocimiento y clasificación de instrumental quirúrgico utilizando el robot Baxter

Actualmente, el uso de robots en diferentes campos y ambientes se ha convertido en tema de investigación para profesionales relacionados al ámbito científico, ingenieros de distintas ramas y especialistas en temas sociales y culturales, dando paso a nuevos conceptos como la robótica de asistencia y/o social lo que nos revela nuevos tópicos y puntos de acción de la mecatrónica hoy en día. Esta nueva concepción de robótica permite que se utilice tecnología como apoyo a diferentes áreas entre las que se encuentran la medicina y el cuidado de la salud donde se necesita un grado mayor de innovación tecnológica especialmente en la automatización de procesos que forman parte de una cadena mayor de producción. Esta problemática sirve como punto de partida y motivación para el presente trabajo de tesis que plantea el desarrollo de un sistema compuesto por el robot industrial Baxter junto con algoritmos de visión por computadora para el reconocimiento de instrumental quirúrgico usados en ambientes hospitalarios específicamente en centrales de esterilización. Los principales objetivos de este sistema son: automatizar tareas recurrentes de manera eficiente en el menor tiempo posible, obtener y llevar control de los diversos materiales clasificados (cantidad, tipo, etc.) y aprovechar la capacidad de este robot para trabajar en conjunto con operarios o reemplazarlos según sea conveniente con el fin de evitar riesgos potenciales. El sistema planteado consiste en la implementación de algoritmos robustos de reconocimiento por imágenes en Python, el diseño de un actuador o gripper adaptado especialmente para el robot Baxter que permita un correcto manejo y traslado del material con el cual se tendrá contacto y el envío de los datos recolectados en el todo proceso a un servidor web local. Los resultados obtenidos incluyen el desarrollo de un sistema robusto compuesto por algoritmos de procesamiento de imágenes junto con un gripper mecánico de bajo costo impreso en 3D, así como pruebas de concepto de los puntos más relevantes que validen la lógica y efectividad del trabajo propuesto mediante simulaciones

Sistema de posicionamento robotizado segundo o conceito da indúsria 4.0

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia MecânicaCom a evolução da automação industrial, existe a necessidade de automatizar até os processos mais simples, de forma a manter as empresas industriais competitivas. O objectivo deste Trabalho Final de Mestrado é automatizar o processo de posicionamento do sistema de lavagem interior dos tanques dos camiões-cisterna, com supervisão a partir da Internet. Neste trabalho de projecto desenvolveu-se um sistema de posicionamento robotizado com controlo de posição através da imagem de câmaras de vídeo. O algoritmo de visão foi programado no software Matlab com auxílio de bibliotecas de visão computacional e de comunicação com um controlador de motores de passo desenvolvido em arquitectura de Arduino. O desenvolvimento foi feito dentro do conceito da indústria 4.0, ou seja, todo o sistema é totalmente automático com excepção da introdução do número de bocas pelo operador. Foram testados controladores com comunicação à base do protocolo Ethernet, nomeadamente o PC com o cliente do Matlab a comunicar com um servidor Apache para que seja possível estabelecer a conexão entre o sistema e a supervisão na Internet. Todo o sistema pode ser supervisionado através de um smartphone ou tablet a partir do browser instalado. Construiu-se também um protótipo à escala, seleccionado de modo a validar o algoritmo de visão e as simulações efectuadas em Matlab. O protótipo é constituído por uma estrutura em perfis V-slot, motores de passo, o controlador e câmara USB, que embora tenha uma menor qualidade de imagem, foi suficiente para validar o algoritmo de visão implementado.With the evolution of industrial automation, there is a need to automate even the simplest processes, to keep industrial companies competitive. The objective of this Master’s Thesis is to automate the positioning system of an internal washing process of tanker trucks, with supervision from the Web. In this project work, a robot positioning system was developed with position control through the image of video cameras. The vision algorithm was programmed in Matlab software with the help of computer vision toolboxes and communication with a stepper motor controller developed in Arduino architecture. The development was done within the concept of the industry 4.0, that is, the whole system is totally automatic except for the introduction of the number of holes by the operator. Controllers were tested with communication based on the Ethernet protocol, namely the PC with the Matlab client to communicate with an Apache server so that it is possible to establish the connection between the system and the supervision on the web. The entire system can be supervised through a smartphone or tablet from the installed browser. A prototype was also built to scale, selected to validate the vision algorithm and the simulations performed in Matlab. The prototype consists of a structure in V-slot profiles, as well as the controller and USB camera that although having a lower quality of image, was enough to validate the implemented vision algorithm.N/