Tesis
Localización del elemento efector del robot paralelo de tres grados de libertad Parallix
Fecha
16/05/2014Registro en:
Rodríguez Vázquez, Angel Osiris. (2010). Localización del elemento efector del robot paralelo de tres grados de libertad Parallix (Maestría en Tecnología Avanzada Tradicional), Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Unidad Querétaro, México.
Autor
Rodríguez Vázquez, Angel Osiris
Institución
Resumen
ABSTRACT: A methodology using image analysis to determine the position and orientation of end effector element of robot manipulators is presented. After locating the end effector of the robot is possible to estimate the accuracy and repeatability of the robot based on the ISO 9283 standard, this standard provides testing, test methods and formats to present the results to evaluate 14 performance characteristics, but in this study only accuracy and repeatability testing are presented. The methodology consists in stick a calibration pattern to the effector element; the robot is programmed in order to achieve positions described in ISO 9283 standard, a camera is placed in order to observe the robot's end effector element in different positions in the workspace. To find the camera intrinsic and extrinsic parameters the calibration method of Zhang is used, the images taken at the end effector element are analyzed in order to estimate its location matrices, these ones describe the rotation and translation with respect to the camera frame that can generate graphic positioning and orientation. Finally, once the final data of the position and orientation of end effector element are compared with the positions initially programmed the robot to determine its accuracy and repeatability the test of accuracy and repeatability for position and orientation of the ISO 9283 is applied. This methodology is applicable to any robot manipulator and the results are based on international standards. RESUMEN: Se presenta una metodología utilizando análisis de imágenes para conocer la posición y orientación del elemento efector final de robots manipuladores. Después de localizar el elemento efector del robot se procede a estimar la exactitud y repetibilidad de un robot tipo paralelo con base a la norma ISO 9283, esta norma aporta las pruebas, métodos de ensayo y formatos de presentar los resultados para evaluar 14 características de desempeño; sin embargo en el presente trabajo sólo se abordan las pruebas de exactitud y repetibilidad. La metodología consiste en adherir un patrón de localización al elemento efector; programar al robot posiciones normalizadas descritas en ISO 9283 y colocar una cámara de tal forma que pueda observar el elemento efector final del robot en diferentes posiciones del espacio de trabajo. Para estimar los parámetros que definen la óptica de la cámara se utiliza el método de calibración de Zhang; las imágenes tomadas al elemento efector son analizadas, de ellas se extraen matrices de localización que describen la rotación y traslación con respecto a la cámara; esto permite generar gráficas de posicionamiento y orientación. Finalmente, una vez conocidos los datos de la posición y orientación del elemento efector final, se comparan con las posiciones programadas inicialmente al robot para determinar su exactitud y repetibilidad aplicando la prueba de exactitud y repetibilidad para posición y orientación descrita en la norma ISO 9283. La metodología puede aplicarse a cualquier robot manipulador; los resultados se presentan con base a normatividad internacional.
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