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La Efectividad de una Implementación de Simulación de Estación de Trabajo Robótica en la Industria Automotriz Usando una Solución en Forma Cerrada del Problema de Orientación Absoluta

Autores: Szulc, Wojciech Andrzej; Czop, Piotr

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

La Efectividad de una Implementación de Simulación de Estación de Trabajo Robótica en la Industria Automotriz Usando una Solución en Forma Cerrada del Problema de Orientación Absoluta


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Metodología
Líneas de producción robótica
Programación fuera de línea
Sistema de coordenadas
Algoritmo numérico
Sector automotriz

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento proporciona un análisis en profundidad de una nueva metodología para mejorar los procesos de puesta en marcha de líneas de producción robótica en el sector automotriz, con un énfasis particular en la implementación de métodos de programación fuera de línea (OLP). La metodología innovadora propuesta, verificada dentro de la industria automotriz, introduce un proceso sistemático e iterativo para calibrar y alinear el sistema de coordenadas del usuario local (UCS) con mediciones externas de alta precisión, asegurando una discrepancia mínima entre las trayectorias simuladas y las reales del robot. Una contribución significativa de este estudio es un ajuste original del algoritmo numérico que aplica una solución en forma cerrada al problema de orientación absoluta donde se utilizan cuaterniones unitarios para establecer un UCS y evaluar errores de posicionamiento. El estudio de validación experimental se basa en 485 conjuntos de datos de medición recopilados en más de 300 estaciones de robot, con cada conjunto de datos que comprende al menos seis pares de puntos medidos, utilizando lecturas tanto de sistemas de posicionamiento internos del robot como de un rastreador láser Leica AT403, alineados con valores nominales de herramientas. Este enfoque aborda las discrepancias entre entornos simulados y reales, y nuestros hallazgos muestran una tasa de éxito del 83.51% para la implementación directa de programas de trayectorias de robots simuladas. Este resultado subraya la efectividad del método propuesto y demuestra la precisión del algoritmo numérico desarrollado, proporcionando una medida confiable de la efectividad de la implementación real de OLP en el sector automotriz. Este método también agiliza la configuración de estaciones de múltiples robots a través de la alineación centralizada del UCS, reduciendo significativamente el tiempo de puesta en marcha y mejorando la eficiencia tanto en las etapas de ensamblaje como de puesta en marcha de líneas de producción robotizadas. La metodología propuesta facilita una alineación precisa en la etapa de puesta en marcha y destaca la necesidad de actualizaciones de simulación sincronizadas, prácticas robustas de programación fuera de línea y verificación regular de errores cinemáticos para mejorar aún más la precisión de OLP.

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