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Calibración del Marco de Usuario del Cobot: Evaluación y Comparación entre las Actuaciones de Repetibilidad de Posicionamiento Logradas por Métodos Tradicionales y Basados en Visión

Autores: Pagani, Roberto; Nuzzi, Cristina; Ghidelli, Marco; Borboni, Alberto; Lancini, Matteo; Legnani, Giovanni

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Calibración del Marco de Usuario del Cobot: Evaluación y Comparación entre las Actuaciones de Repetibilidad de Posicionamiento Logradas por Métodos Tradicionales y Basados en Visión


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Cobots
Calibración del marco de usuario
Evaluación del rendimiento
Métodos de calibración
Rendimiento de repetibilidad
Puntos de calibración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Dado que los cobots están diseñados para ser flexibles, a menudo se reubican para cambiar la línea de producción según las necesidades; por lo tanto, su área de trabajo (marco de usuario) necesita ser calibrada con frecuencia. Por ello, es importante adoptar un método de calibración de marco de usuario rápido e intuitivo que permita incluso a usuarios no expertos realizar el procedimiento de manera efectiva, reduciendo los posibles errores que pueden surgir en tales contextos. El objetivo de este trabajo fue evaluar cuantitativamente el rendimiento de diferentes procedimientos de calibración de marco de usuario en términos de precisión, complejidad y tiempo de calibración, para permitir una elección confiable de qué método de calibración adoptar y el número de puntos de calibración a utilizar, dadas las exigencias de la aplicación específica. Esto se ha realizado analizando primero el rendimiento de un método de calibración de marco de usuario integrado del robot Sawyer de Rethink Robotics (Sistema de Posicionamiento del Robot, RPS) basado en el análisis de la distorsión de un marcador fiduciario obtenido de la imagen adquirida por la cámara de la muñeca. Esto resultó en un análisis cuantitativo de las limitaciones de este enfoque que solo calcula planos de calibración locales, destacando la reducción del rendimiento observada. Por lo tanto, el análisis se centró en la comparación entre dos métodos de calibración tradicionales que involucran marcadores rígidos para determinar el mejor número de puntos de calibración a adoptar para lograr un buen rendimiento de repetibilidad. El análisis muestra que, entre los tres métodos, el RPS resultó en un rendimiento de repetibilidad muy pobre (1.42 mm), mientras que los métodos de calibración de tres y cinco puntos lograron valores más bajos (0.33 mm y 0.12 mm, respectivamente) que están más cerca de la repetibilidad de referencia (0.08 mm). Además, al comparar los tiempos de calibración generales logrados por los tres métodos, se muestra que, al incrementar el número de puntos de calibración a más de cinco, no se sugiere ya que podría llevar a un estancamiento en el rendimiento, mientras que aumenta el tiempo de calibración general.

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