Implementación y Evaluación de un Manipulador Dual Hidráulico Semi-Autónomo para Cortar Tuberías en Entornos Radiológicamente Activos
Autores: Monk, Stephen D.; Grievson, Alex; Bandala, Manuel; West, Craig; Montazeri, Allahyar; Taylor, C. James
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Implementación y Evaluación de un Manipulador Dual Hidráulico Semi-Autónomo para Cortar Tuberías en Entornos Radiológicamente Activos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Implementación
Plataforma robótica
Materiales
Cartón
Plástico ABS
Aluminio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Describimos la implementación de una plataforma robótica personalizada de dos brazos actuada hidráulicamente, que se utiliza para cortar de manera semi-autónoma tubos de aproximadamente 50 mm de diámetro de tres materiales diferentes: cartón, plástico ABS y aluminio. El sistema está diseñado para ser utilizado en entornos radiológicamente activos donde el acceso humano es limitado debido a los límites de dosis, por lo que la operación remota es muy beneficiosa. El operador ubicado de forma remota selecciona el objeto a partir de una imagen mediante un algoritmo personalizado que cuenta con un sistema de visión 3D comercial, junto con las posiciones deseadas para agarrar con un manipulador y cortar con el otro. Se utiliza una técnica de cinemática inversa pseudo-Jacobiana y un controlador de automatización programable para lograr las posiciones de las articulaciones adecuadas dentro de la plataforma robótica de doble brazo. En este artículo, presentamos los últimos desarrollos del sistema y las lecciones aprendidas de los nuevos experimentos de corte con una sierra de vaivén. También se realiza una comparación con el control teleoperado y el corte manual, mostrando que esta técnica es más lenta que el corte manual, pero más rápida que el control puramente teleoperacional, donde los requisitos de usuarios altamente capacitados y la fatiga del operador son factores aún más perjudiciales.
Descripción
Describimos la implementación de una plataforma robótica personalizada de dos brazos actuada hidráulicamente, que se utiliza para cortar de manera semi-autónoma tubos de aproximadamente 50 mm de diámetro de tres materiales diferentes: cartón, plástico ABS y aluminio. El sistema está diseñado para ser utilizado en entornos radiológicamente activos donde el acceso humano es limitado debido a los límites de dosis, por lo que la operación remota es muy beneficiosa. El operador ubicado de forma remota selecciona el objeto a partir de una imagen mediante un algoritmo personalizado que cuenta con un sistema de visión 3D comercial, junto con las posiciones deseadas para agarrar con un manipulador y cortar con el otro. Se utiliza una técnica de cinemática inversa pseudo-Jacobiana y un controlador de automatización programable para lograr las posiciones de las articulaciones adecuadas dentro de la plataforma robótica de doble brazo. En este artículo, presentamos los últimos desarrollos del sistema y las lecciones aprendidas de los nuevos experimentos de corte con una sierra de vaivén. También se realiza una comparación con el control teleoperado y el corte manual, mostrando que esta técnica es más lenta que el corte manual, pero más rápida que el control puramente teleoperacional, donde los requisitos de usuarios altamente capacitados y la fatiga del operador son factores aún más perjudiciales.