Simulación con URSim de celda robotizada con COBOT Universal Robot

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Este trabajo Fin de Grado de DAYRON RODRÍGUEZ DÍAZ describe el método para implementar una plataforma virtual que permita crear un Digital Twin de una celda automatizada con dos robots colaborativos que intercambian una pieza empleando visión artificial.

Se utilizan simuladores de programación Offline como RoboDK, para la representación gráfica del proceso y la secuencia de trabajo, URSim como modelo fisicomatemático de los robot UR3e, CODESYS permite emular un softPLC con la lógica de control, este componente además tiene embebido un WebServer para representar todos los datos y el control de la celda, el cuál presenta un concepto de diseño gráfico desarrollado desde los cimientos del proyecto por el autor, al mismo tiempo y con el mismo propósito, una pantalla HMI de Omron actúa como interfaz hombre-máquina.

La visión artificial se programa empleando lenguaje Python, el cual aprovecha las APIs de RoboDK para simular una cámara 2D.

Todos los elementos se interrelacionan entre sí en tiempo real y se comunican con dos servicios de cloud computing, comenzando por UBIDOTS para monitorizar parámetros de la celda y establecer la posición en la cual el primer robot entrega la pieza en el proceso de intercambio a través de variables que se manipulan por medio de protocolos como OPC UA, MQTT, JSON y nodos implementados en Node-Red.

La segunda plataforma está desarrollada por CODESYS Automation Server, un servicio web donde el usuario puede consultar el estado del controlador, distintas versiones del código entre las cuales se puede elegir cual ejecutar, o programar directamente el autómata desde un navegador web rompiendo la barrera de la programación anclada a un PC convencional, pudiendo realizar dicha tarea en una Tablet o un Smartphone en cualquier punto geográfico.