Protocolo de comunicación trabajador-robot mediante imágenes

La idea del proyecto viene del concepto de “fábricas del futuro”, donde las barreras entre robots y humanos se rompen para que la colaboración entre ambos sea como en un equipo. Para la realización de este proyecto se ha utilizado el brazo robótico IRB120 de la marca ABB de 6 Grados de libertad, Matlab y el software Robot Studio. El Objetivo principal de este proyecto es establecer el protocolo de comunicación trabajador-robot mediante imágenes. El trabajador debería poder controlar el robot mediante dibujos realizados en la mesa de trabajo. En el desarrollo de la comunicación trabajador-robot cabe distinguir tres partes: · El análisis y tratamiento de imágenes para el cual se ha utilizado el software Matlab. · Transmisión de los datos desde Matlab al robot. · Programación de las acciones a realizar por el robot mediante el software “Robot Studio”. Con el protocolo de comunicación desarrollado y las imágenes realizadas por el trabajador el robot es capaz de detectar lo siguiente: · la herramienta que debe utilizar (rotulador, boli o ventosa) · si lo que tiene que dibujar en la mesa de trabajo son puntos o trazo continuo. · la localización de los puntos o del trazo continuo en la mesa de trabajo. Se ha alcanzado el objetivo propuesto con éxito, el protocolo de comunicación trabajador-robot mediante imágenes ha sido establecido. Mediante el análisis y tratamiento de imágenes se puede conseguir la información necesaria para que el robot pueda ejecutar las acciones requeridas por el trabajador.

Error Modeling and Accuracy Analysis of a Novel Mobile Hybrid Parallel Robot

Over the last decades, calibration techniques have been widely used to improve the accuracy of robots and machine tools since they only involve software modification instead of changing the design and manufacture of the hardware. Traditionally, there are four steps are required for a calibration, i.e. error modeling, measurement, parameter identification and compensation. The objective of this thesis is to propose a method for the kinematics analysis and error modeling of a newly developed hybrid redundant robot IWR (Intersector Welding Robot), which possesses ten degrees of freedom (DOF) where 6-DOF in parallel and additional 4-DOF in serial. In this article, the problem of kinematics modeling and error modeling of the proposed IWR robot are discussed. Based on the vector arithmetic method, the kinematics model and the sensitivity model of the end-effector subject to the structure parameters is derived and analyzed. The relations between the pose (position and orientation) accuracy and manufacturing tolerances, actuation errors, and connection errors are formulated. Computer simulation is performed to examine the validity and effectiveness of the proposed method.

Efficient image mosaicing for multi-robot visual underwater mapping

Robotic platforms have advanced greatly in terms of their remote sensing capabilities, including obtaining optical information using cameras. Alongside these advances, visual mapping has become a very active research area, which facilitates the mapping of areas inaccessible to humans. This requires the efficient processing of data to increase the final mosaic quality and computational efficiency. In this paper, we propose an efficient image mosaicing algorithm for large area visual mapping in underwater environments using multiple underwater robots. Our method identifies overlapping image pairs in the trajectories carried out by the different robots during the topology estimation process, being this a cornerstone for efficiently mapping large areas of the seafloor. We present comparative results based on challenging real underwater datasets, which simulated multi-robot mapping

Novel Robot Solutions for Carrying out Field Joint Welding and Machining in the Assembly of the Vacuum Vessel of ITER

It is necessary to use highly specialized robots in ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) both in the manufacturing and maintenance of the reactor due to a demanding environment. The sectors of the ITER vacuum vessel (VV) require more stringent tolerances than normally expected for the size of the structure involved. VV consists of nine sectors that are to be welded together. The vacuum vessel has a toroidal chamber structure. The task of the designed robot is to carry the welding apparatus along a path with a stringent tolerance during the assembly operation. In addition to the initial vacuum vessel assembly, after a limited running period, sectors need to be replaced for repair. Mechanisms with closed-loop kinematic chains are used in the design of robots in this work. One version is a purely parallel manipulator and another is a hybrid manipulator where the parallel and serial structures are combined. Traditional industrial robots that generally have the links actuated in series are inherently not very rigid and have poor dynamic performance in high speed and high dynamic loading conditions. Compared with open chain manipulators, parallel manipulators have high stiffness, high accuracy and a high force/torque capacity in a reduced workspace. Parallel manipulators have a mechanical architecture where all of the links are connected to the base and to the end-effector of the robot. The purpose of this thesis is to develop special parallel robots for the assembly, machining and repairing of the VV of the ITER. The process of the assembly and machining of the vacuum vessel needs a special robot. By studying the structure of the vacuum vessel, two novel parallel robots were designed and built; they have six and ten degrees of freedom driven by hydraulic cylinders and electrical servo motors. Kinematic models for the proposed robots were defined and two prototypes built. Experiments for machine cutting and laser welding with the 6-DOF robot were carried out. It was demonstrated that the parallel robots are capable of holding all necessary machining tools and welding end-effectors in all positions accurately and stably inside the vacuum vessel sector. The kinematic models appeared to be complex especially in the case of the 10-DOF robot because of its redundant structure. Multibody dynamics simulations were carried out, ensuring sufficient stiffness during the robot motion. The entire design and testing processes of the robots appeared to be complex tasks due to the high specialization of the manufacturing technology needed in the ITER reactor, while the results demonstrate the applicability of the proposed solutions quite well. The results offer not only devices but also a methodology for the assembly and repair of ITER by means of parallel robots.

Hiontarobotti-solun tietojärjestelmä

Hiontarobotteja käytetään nopeuttamaan hiontaprosessia ja vähentämään henkilöiden tarvetta tehdä kuluttavaa ja raskasta työtä. Yleensä hiottavat kappaleet ovat suuria, jolloin hionta robotillakin kestää kauan. Kun hiottavat kappaleet ovat pieniä, robotti hioo kappaleen nopeasti. Tällöin tarvitaan automaattinen varastointi, jotta hiontarobotti pystyy jatkamaan nopeasti seuraavan kappaleen hiontaa. Automaattinen varastointi tarvitsee tiedonhallintajärjestelmän, jolla hallitaan varastossa olevien kappaleiden tietoja. Hiottava kappale täytyy esimerkiksi pystyä tunnistamaan ennen hionnan aloittamista. Yhtenä tunnistusmenetelmänä voidaan käyttää radiotaajuudella toimivia RFID-tunnisteita. Kun kappale tunnistetaan ennen hiontaa niin voidaan varmistua, että robotti suorittaa oikean hiontaohjelman kappaleelle. Diplomityö liittyy Master Automation Groupin ensimmäiseen automaattista varastoa hyödyntävään FlexMill™-hiontarobotti-soluun. Työssä on suunniteltu ja toteutettu tietokanta ja siihen liittyvä tietojärjestelmä. Kehitettävä ohjelma toimii solun toiminnasta vastaavan soluohjaimen tiedonhallintaosana. Ohjelma hyödyntää RFID-laitteita kappaleiden tunnistuksessa.

Learning Robot Motions from Visual Sensing

Learning from demonstration becomes increasingly popular as an efficient way of robot programming. Not only a scientific interest acts as an inspiration in this case but also the possibility of producing the machines that would find application in different areas of life: robots helping with daily routine at home, high performance automata in industries or friendly toys for children. One way to teach a robot to fulfill complex tasks is to start with simple training exercises, combining them to form more difficult behavior. The objective of the Master’s thesis work was to study robot programming with visual input. Dynamic movement primitives (DMPs) were chosen as a tool for motion learning and generation. Assuming a movement to be a spring system influenced by an external force, making this system move, DMPs represent the motion as a set of non-linear differential equations. During the experiments the properties of DMP, such as temporal and spacial invariance, were examined. The effect of the DMP parameters, including spring coefficient, damping factor, temporal scaling, on the trajectory generated were studied.

Mallinsovitusta käyttävä konenäköohjelmisto teollisuusrobotin ohjaukseen

Tässä työssä kehitettiin teollisuusrobottijärjestelmiin soveltuva, mallinsovitusta hyödyntävä konenäköohjelmisto. Yleiskäyttöiseksi tarkoitettuun ohjelmistoon tehtiin toiminnot konenäköjärjestelmän kalibrointiin, mallinsovitukseen käytettävien mallien hallintaan ja tulosten välitykseen teollisuusroboteille. Ohjelmiston tuli olla myös niin helppokäyttöinen, että sen käyttö onnistuu lyhyellä koulutuksella. Ohjelmistoa sovellettiin puuikkunapuitteiden robotisoituun maalausjärjestelmään. Maalausjärjestelmästä onnistuttiin tekemään automaattinen, tuotteisiin mukautuva ja virhetilanteista toipuva pitkälti toimitetun konenäköjärjestelmän ansiosta.

Portal universitário: acesso e uso no ensino da dermatologia

Modalidades de aprendizagem virtual combinadas com métodos convencionais de ensino podem contribuir na educação médica. Este estudo investigou o perfil de acesso e uso de portal universitário no ensino da Dermatologia. Trata-se de pesquisa quantitativa com questionário para avaliar emprego do portal universitário, perfil tecnológico dos estudantes, necessidades informacionais e uso de base de dados. A amostra foi composta por 122 acadêmicos na faixa etária de 23,7 ± 3,1 anos, com domínio da língua inglesa (93,4%) e acesso ao portal via internet domiciliar (77,9%) e dispositivos móveis (43,4%). As vantagens foram obtenção do conteúdo das aulas, recursos didáticos oferecidos e disponibilidade permanente. As dificuldades residiram em disponibilidade de rede no hospital-escola, aspectos técnicos e operacionais. Os acessos preferidos foram: aulas ilustradas, cronograma de provas e trabalhos, avisos editados, leituras obrigatórias, artigos, textos anexados e consultas a bibliotecas virtuais e revistas médicas. As bases de dados mais utilizadas foram: UpToDate (84,4%), Pubmed (77,9%) e Scielo 94 (77%). O portal atendeu as demandas informacionais dos graduandos,porém a utilidade percebida e a facilidade de uso deste recurso didático podem ser potencializadas para aplicação mais ampla na medicina.

Avaliação de algumas propriedades da madeira de Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna e Pinus elliottii

O objetivo deste trabalho foi determinar o rendimento em madeira serrada, bem como a massa específica, contração volumétrica, resistência à flexão estática, resistência à compressão paralela, qualidade da linha de cola e trabalhabilidade das madeiras de Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna e Pinus elliottii. Foram colhidas três árvores de cada uma destas espécies, com idades aproximadas de 50, 40 e 40 anos, respectivamente. De cada árvore foram retiradas três toras, sendo uma na base, uma no meio e uma no topo do fuste. Foram analisadas as variações em algumas propriedades, no sentido medula-casca e no sentido longitudinal. Os resultados mostraram que todas as propriedades físicas e mecânicas variaram dentro da árvore nos sentidos radial e longitudinal. A densidade básica e as resistências à flexão e à compressão aumentaram na direção medula-casca, enquanto a contração volumétrica diminuiu. Portanto, para obtenção de madeiras mais densas, mais estáveis e com maior resistência à flexão e à compressão, é necessária a colheita de árvores mais velhas. Observou-se ainda que as toras da porção média do fuste, de modo geral, apresentaram menores valores para todas as propriedades determinadas do que as da base e do topo. A resistência da linha de cola e a porcentagem de falha na madeira para madeira juvenil e adulta apresentaram pouca diferença em todas as posições no fuste. No ensaio de confecção de espiga e furação para espiga, todas as espécies apresentaram resultados satisfatórios, sem ocorrência de defeitos.

Propriedades de resistência e rigidez à flexão estática de painéis OSB e compensados

Em uma indústria de móveis estofados, localizada em Piracicaba, SP, foram coletados aleatoriamente corpos-de-prova de painéis compensados e OSB para determinação das propriedades de resistência (MOR) e rigidez (MOE) à flexão estática, com as finalidades de compará-las e avaliar a possibilidade de substituição direta do compensado, utilizado tradicionalmente nas partes estruturais dos móveis, por OSB. Os ensaios foram realizados com base nas prescrições da norma brasileira para compensados (NBR 9533), similar à norma americana ASTM D 1037. A análise dos resultados de MOR (paralelo e perpendicular) e MOE (perpendicular) revelou que os painéis de compensado foram significativamente mais resistentes e rígidos que os de OSB. Com relação à rigidez na direção paralela (MOE paralelo), os painéis foram equivalentes. Conclui-se que a substituição direta do compensado por OSB não é recomendável porque, embora esses painéis possam apresentar propriedades físicas similares como a massa específica aparente, eles também apresentaram propriedades mecânicas diferenciadas, indicando que a substituição desses dois tipos de material deve ser precedida de estudos aprofundados que levem em consideração a magnitude das propriedades requeridas pelos produtos em uso.

Avaliação antropométrica de trabalhadores em indústrias do polo moveleiro de Ubá, MG

O objetivo deste trabalho foi realizar o levantamento de variáveis antropométricas de trabalhadores de fábricas de móveis do setor moveleiro de Ubá, Minas Gerais, para verificar a adequação dos postos de trabalho. A população avaliada foi composta por 148 trabalhadores que exerciam a atividade de fabricação de móveis de madeira, e os dados antropométricos foram obtidos através das medidas diretas do corpo do trabalhador na posição em pé e analisados através do cálculo de percentis. Os resultados indicaram que os coeficientes de variação dos dados indicaram uma distribuição homogênea de todos os valores encontrados, à exceção da variável diâmetro de pega máxima, que apresentou média dispersão de distribuição. As alturas das bancadas dos postos de trabalho avaliados se mantiveram, em média, 15,6 cm abaixo do recomendado, na maioria dos postos de trabalho; já nos postos das linhas de pintura e embalagem essas alturas se encontravam, em média, 28,7 e 24,0 cm, respectivamente, acima do recomendado. Constatou-se que os dados antropométricos estudados apresentavam distribuição homogênea para quase todas as variáveis encontradas, e todas as alturas dos postos de trabalho se apresentaram fora dos limites recomendados para o percentil 95%, forçando o trabalhador a adotar posturas inadequadas. Para os painéis de controle das linhas de pintura, a altura média encontrada foi de 175,0 cm, com 9,0 cm acima do percentil 95% (166,0 cm), para a variável altura dos olhos, que determina a linha de visão para leitura dos painéis.

Avaliação ergonômica de cadeiras residenciais fabricadas no pólo moveleiro de Ubá, MG

Este trabalho teve como objetivo realizar uma "Avaliação ergonômica de cadeiras residenciais fabricadas no pólo moveleiro de Ubá, MG", visando, assim, à melhoria da qualidade ergonômica dos móveis, bem como ao aumento da competitividade dos produtos oriundos desse pólo. A coleta de dados foi realizada em 15 cadeiras de 12 indústrias associadas ao Sindicato Intermunicipal das Indústrias de Marcenaria de Ubá - INTERSIND. Os critérios de conformidade ergonômica foram definidos de acordo com os princípios ergonômicos de antropometria e os aspectos de segurança para o usuário. Os resultados das medições foram confrontados com recomendações e dados antropométricos existentes na literatura. Observou-se que os maiores problemas detectados nas cadeiras estavam relacionados às dimensões do assento e à sua altura até o piso, em que 100% das cadeiras apresentaram alturas dos assentos superiores aos valores recomendados pela literatura. Os encostos não tinham problemas quanto à largura, porém necessitavam de adequação dos ângulos de inclinação em relação aos assentos. Outro aspecto observado foi a grande incidência de quinas e bordas retas, que podem ocasionar acidentes aos usuários desses móveis.

Enhanced Vegetation Index (EVI) na análise da dinâmica da vegetação da reserva biológica de Sooretama, ES

Técnicas de análises de séries temporais são utilizadas para caracterizar o comportamento de fenômenos naturais no domínio do tempo. Neste artigo, segundo a metodologia proposta por Box et al. (1994), 125 observações do Enhanced Vegetation Index (EVI) foram analisadas. Os valores modelados correspondem às variações temporais ocorridas no dossel florestal da reserva biológica de Sooretama, localizada ao Norte do Estado do Espírito Santo, no Município de Linhares. Os resultados indicaram que a metodologia foi adequada. Os resíduos do modelo ajustado são não correlacionados com distribuição normal, média zero e variância s². Com o menor valor do Critério de Informação de Akaike (AIC) -570,51, o modelo ajustado foi o Sazonal Auto-Regressivo Integrado de Médias Móveis (1,0,1)(1,0,1)12.

Avaliação da madeira de Eucalyptus camaldulensis Dehnh e Eucalyptus urophylla S.T. Blake em ensaios de usinagem, visando à produção moveleira

Este estudo teve como objetivo avaliar a potencialidade de uso da madeira de clones de Eucalyptus urophylla S. T. Blake, de 6 e 8 anos, e Eucalyptus camaldulensis Dehnh, de 10 anos, no que tange aos processos de usinagem, visando ao seu uso na indústria de móveis. A madeira utilizada originou-se de plantios comerciais cultivados em sistema de consórcio agrossilvipastoril, proveniente da Votorantim Metais Zinco S/A, situada no Município de Vazante, no Estado de Minas Gerais. Utilizaram-se seis árvores por clone, totalizando 18 exemplares. Foram realizados os seguintes ensaios de usinagem: corte paralelo às fibras, corte transversal às fibras, fresagem, aplainamento, furação, furação para espiga, furação para cavilha e moldura. Os resultados mostraram-se satisfatórios, com destaque para o clone de Eucalyptus urophylla com 8 anos, principalmente nos ensaios de corte paralelo e furação para espiga, apresentando grande potencial de uso da espécie para produção de móveis. A madeira dos clones testados apresentou bom desempenho na realização dos ensaios de usinagem, no que se refere à trabalhabilidade, não havendo entraves na sua utilização como fonte de matéria-prima na indústria moveleira.

A percepção sobre o uso da madeira de eucalipto pelos fabricantes do polo moveleiro de Ubá-MG

Este trabalho analisou a percepção dos fabricantes do Polo Moveleiro de Ubá, MG, quanto à utilização da madeira de eucalipto para a fabricação de móveis. A crescente restrição ambiental ao uso de madeiras provenientes de florestas nativas tem estimulado a utilização da madeira de reflorestamento, principalmente a de eucalipto. Foram entrevistadas 17 empresas do segmento de sala de jantar, 21 do segmento de cama e 6 do segmento de móveis sob encomenda. A experiência de uso da madeira de eucalipto foi constatada em 43,2% das empresas, sendo os principais fatores que influenciaram seu uso: o fato de a madeira ser proveniente de floresta plantada e ter características uniformes, além da escassez de madeira oriunda de florestas nativas. Das empresas que nunca usaram a madeira de eucalipto, 88% já ouviram falar das suas potencialidades, mas não usavam porque tinham pouco conhecimento sobre o assunto, faltavam fornecedores, não havia demanda por parte dos consumidores e consideravam alto o preço dessa madeira. Conclui-se que a maioria das empresas tinha interesse em usar a madeira de eucalipto no futuro, desde que tenha maiores informações e que o preço seja acessível.