Aprèn - Luis Basañez Villaluenga

La flexibilitat en els processos i la versatilitat de les eines disponibles s'han convertit en un requeriment a la indústria en l'actualitat. En l'àmbit dels robots manipuladors aquesta necessitat té resposta amb la implementació de nous controladors que permetin fer front a aquesta expansió en les aplicacions de l'automatització i la robòtica. En aquest projecte es dissenyen i s'implementen dos controladors adaptatius (un de regulació -apte per a la teleoperació- i un altre de seguiment) per al robot manipulador KUKA Lightweight Robot 4+ (un robot industrial amb 7 articulacions). Els controladors adaptatius s'adapten als canvis dels paràmetres dinàmics d'un robot durant el seu funcionament. Per això es tracta de controladors molt versàtils que tenen com a punt fort la flexibilitat en els seus usos i en sistemes que canvien mentre estan en marxa. Per realitzar els càlculs d'un controlador adaptatiu es requereix conèixer l'estructura del model dinàmic del manipulador amb el que es treballa amb precisió (el valor dels paràmetres dinàmics no és necessari). És per això que el primer pas en la realització d'aquest projecte és validar el model dinàmic del KUKA LWR4+ (obtingut en un projecte de la Facultat d'Enginyeria Elèctrica i de la Tecnologia de la Informació de la Universitat Otto von Guericke de Madeburg). Per tal de conèixer el comportament del controlador en el sistema i poder sintonitzar correctament les seves constants s'ha desenvolupat una plataforma de simulació en base al programari MATLAB® i SIMULINK®. Posteriorment s'ha realitzat tota l'estructura de programari necessària per a la implementació dels dos controladors dissenyats en el sistema real. Els resultats observats per als dos controladors són molt satisfactoris. En el cas de la regulació, els errors de posició i les velocitats convergeixen a zero, i en el seguiment els errors de posició i velocitat també convergeixen a zero. En conclusió, s'ha aconseguit implementar adequadament en un robot industrial, real i complex una estratègia de control que, sense ser nova, no ha estat implementada en general en manipuladors de més de 4 articulacions i que permet resoldre alguns dels nous problemes de la robòtica satisfactòriament.

Màquina de tres eixos per al mecanitzat de plaques no metàl·liques

Projecte/Treball Final de Carrera

Pujol Navarro, Roger

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2014

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Disseny d'una màquina automàtica per al mecanitzat de plaques no metàl·liques. La màquina consta de l'estructura o bancada, de tres eixos lineals anomenats X, Y i Z, d'una taula de treball o de recolzament de les plaques i d'una protecció. Té unes dimensions aproximades de 3,8 m d'amplada, 3,4 m d'alçària i 1,4 m de fons. S'ha dissenyat de forma vertical per tal que l'usuari desenvolupi les tasques d'una manera ergonòmica i per tant, més còmode i a la vegada ocupi menys espai del taller mecànic. Els eixos X i Y són accionats amb un servomotor i l'eix Z que és el portador de l'eina, s'acciona amb un actuador lineal. El dispositiu per a foradar és un trepant amb canvi d'eina automàtic, el qual permet realitzar diferents diàmetres de mecanitzat. S'ha realitzat el disseny mecànic de la màquina amb els plànols corresponents. S'ha modelitzat el sistema per tal de poder-lo estudiar en el camp de la cinemàtica i la dinàmica fent els càlculs justificatius del disseny. També s'ha dissenyat el control de la màquina i la configuració de la xarxa d'interacció de tots els elements. D'altra banda, s'ha implementat un programa per a AutoCAD que interpreta els plànols de plaques dissenyats en el mateix AutoCAD i genera un arxiu amb les dades necessàries perquè la màquina pugui mecanitzar. El programa llegeix les dimensions de la placa i els forats amb les seves coordenades relatives a la placa i crea una llista. També s'ha creat un sistema de finestres perquè l'usuari pugui introduir les dades corresponents a les propietats de les plaques i, inclús, es pot arribar a crear un dibuix des del propi programa. Finalment, quan ja s'ha finalitzat tot el plànol envia un arxiu amb totes les dades recollides a la màquina, perquè les llegeixi i pugui fer els mecanitzats a la placa. Per últim, s'ha realitzat un estudi econòmic de la màquina amb l'elaboració del pressupost i l'estudi de viabilitat de la inversió. També s'ha elaborat l'estudi de l'impacte ambiental que suposa la màquina.

Determinació de la posició i orientació d'un robot manipulador mòbil multidireccional mitjançant hodometria

Projecte/Treball Final de Carrera

Ruiz Parra, Sergi

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2013

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Control de movimiento de un robot móvil omnidireccional

Projecte/Treball Final de Carrera

Magnabosco, Luca

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis; Mas Casals, Orestes Miquel

Data de publicació: 2012

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Modelado Dinámico y Simulación del robot industrial Stäubli TX90

Projecte/Treball Final de Carrera

Mazo Espiau, Fernando M.

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2011

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

El objetivo de este proyecto es establecer un modelo dinámico del robot industrial TX90 de la casa Stäubli, situado en el laboratorio de robótica de l'Institut d'Organització i Control (IOCC) de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona. Este autómata es un brazo robótico de 111 Kg. de peso con seis grados de libertad, todos ellos articulaciones giratorias. Además del hardware, se ha utilizado diverso software para desarrollar el modelo dinámico, la simulación, el análisis de datos y la experimentación con el robot (apartado 2). En primer lugar se realiza un análisis cinemático que relaciona las variables en el espacio articular con las variables en el espacio cartesiano. Una vez situadas las bases vectoriales, se obtienen las matrices de transformación que contienen los parámetros cinemáticos para todos los tramos del robot, necesarios también para analizar la dinámica (apartado 3). El modelo dinámico relaciona las variables articulares con los pares aplicados en las articulaciones. Existen principalmente dos métodos para obtener las ecuaciones dinámicas: el método de Lagrange, basado en el “balance de energías”, y el método de Newton-Euler, basada en el “balance de fuerzas”. Aunque los dos métodos llegan a las mismas ecuaciones, en este proyecto se han desarrollado los dos para tener una visión más amplia sobre la formulación de modelos dinámicos (apartado 4). Una vez planteadas las ecuaciones de manera simbólica, es necesario determinar los 60 parámetros dinámicos que caracterizan este robot. En primer lugar se obtiene una aproximación mediante técnicas CAD con el programa Solid Works, y luego se aplican dos técnicas de identificación directa, evaluando las ecuaciones del movimiento con datos obtenidos directamente del robot (apartado 5). La programación offline de robots industriales consiste en desarrollar programas escritos en un lenguaje informático estándar para actuar directamente sobre las señales de actuadores y sensores y así generar cualquier tipo de movimiento. Para este proyecto se ha implementado un programa en C que permite generar unas trayectorias parametrizadas como series de Fourier finitas, necesarios para aplicar dos técnicas de identificación.Tras todo el análisis con los datos obtenidos, se han identificado los parámetros, se ha establecido finalmente el modelo, y se ha realizado una comparativa entre los diferentes métodos y la realidad (apartado 6).

Control de posició i força d'una pinça elèctrica Pulstronik

Projecte/Treball Final de Carrera

Gabriel i Escoda, Pere

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2011

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Sistema de Aprovechamiento de la Energía de las Olas del Mar

Projecte/Treball Final de Carrera

Pi Amorós, Gabriel

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2010

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Control remoto de un robot industrial

Projecte/Treball Final de Carrera

Prada Sarasola, Miguel

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2007

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Veure detall Accés al text complet

Este trabajo está enmarcado en el proyecto TASTRI2 (Teleoperación Asistida y Supervisión de Tareas Robóticas a través de Internet 2) de teleoperación bilateral a través de la red Internet 2 del MEC (Ministerio de Educación y Ciencia). En la teleoperación intervienen cinco agentes: el operador, el maestro, el canal de comunicación, el esclavo y el entorno. Se considera teleoperación bilateral un esquema en el cual el maestro recibe información de control del esclavo. Si la única realimentación que hay es visual, no se considera bilateral, ya que la recibe directamente el operador, no el maestro. En el caso del proyecto TASTRI2, se controla el robot mediante un dispositivo háptico de seis grados de libertad con realimentación de fuerza también de seis grados de libertad. El operador recibe información de dos tipos. El primero consiste en una realimentación de la fuerza ejercida por el robot, aplicada a través del dispositivo háptico. El segundo es un flujo de video de la celda de trabajo. Este flujo se trata de un vídeo tridimensional que utiliza la técnica estereoscópica e implementa ayudas mediante técnicas de realidad aumentada. Este documento trata sobre el diseño e implementación del software que se ha de ejecutar en el controlador del robot a teleoperar. El principal cometido de este programa es comunicarse con el dispositivo maestro y seguir sus consignas de posición y/o velocidad. También se encarga de realizar el procesado que los datos puedan requerir y de implementar ciertas medidas de seguridad que protejan al robot de posibles cortes o perturbaciones de la comunicación. La plataforma de hardware utilizada para este proyecto consiste en un robot industrial TX90 y un controlador CS8C, ambos de la casa Stäubli. El sistema operativo que se ejecuta en el controlador es VxWorks, un sistema orientado a las aplicaciones multitarea de tiempo real. Para la implementación se utiliza una librería de control a bajo nivel con interfaz en C llamada LLI (Low Level Interface). Esta librería permite realizar el control del robot tanto actuando directamente sobre los pares aplicados en las articulaciones como enviando consignas de posición o velocidad. Se han realizado varios experimentos con diferentes esquemas de control, dando resultados altamente satisfactorios. El estado actual del programa deja la puerta abierta a proseguir la investigación diseñando e implementando nuevos esquemas de control.

Sistema estereoscópico para teleoperación asistida y supervisión de tareas robotizadas

Projecte/Treball Final de Carrera

Capell Muñoz, Ingrid

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2006

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Accés al text complet

Determinació de la seqüència de punts de vista per a l'obtenció de models d'objectes 3D

Projecte/Treball Final de Carrera

Farreny Casanovas, Marta

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2005

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Accés al text complet

Control de posicionamiento mediante visión de un dirigible

Projecte/Treball Final de Carrera

Antoniazzi, Gianni

Tutor/a - Director/a: Basañez Villaluenga, Luis

Data de publicació: 2004

Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)

Accés al text complet

Control digital : problemas Restricted access to the UPC academic community

Llibre

Basañez Villaluenga, Luis; Caminal Magrans, Pere

Data de publicació: 2002

ISBN: 9788498800562 (en línia); 9788483015896 (imprès)

Facultat d'Informàtica de Barcelona (FIB)
Escola Politècnica Superior d'Enginyeria de Manresa (EPSEM)
Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB)
Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB)

CONTROL AUTOMÀTIC - 240172

Veure detall Accés al text complet