Introducción a la Clase En este módulo, aprenderá y practicará técnicas avanzadas de programación robótica. Aprenderá cómo funcionan los codificadores.

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1 Introducción a la Clase En este módulo, aprenderá y practicará técnicas avanzadas de programación robótica. Aprenderá cómo funcionan los codificadores y cómo se pueden usar sus valores para grabar las posiciones que se pueden implementar en los programas de robots. Definirá el concepto de "grados de libertad" y experimentará con el giro y la elevación del robot. Programará el robot para seguir trayectorias lineales y circulares. Finalmente, usará estas trayectorias para programar un robot a fin de que dibuje un patrón complejo. Este módulo consiste en seis actividades: Actividad 1: Codificadores Actividad 2: Giro y elevación Actividad 3: Programación del robot para ejecutar movimientos lineales Actividad 4: Programación del robot para ejecutar movimientos circulares Actividad 5: Proyecto final: Dibujo de una casa CIM ROBOTICA 3

2 Charla en línea y del Foro A lo largo de esta clase, usa la 'Charla en línea' y el 'Foro' para interactuar con tu instructor y con tus pares. Además de la 'Charla en línea' y del 'Foro' generales de la clase, se han creado otros exclusivos para este proyecto que completarás mas tarde. CIM ROBOTICA 3

3 Actividad 1: Encoders En las actividades anteriores ha grabado posiciones para el robot y los periféricos. En esta actividad descubrirá cómo es posible grabar posiciones usando un dispositivo llamado encoder. Esta actividad incluye los siguientes temas: -Encoders -Grabar y Almacenar Posiciones usando Valores de Encoder -Programación con Valores de Encoder -Programación Independiente CIM ROBOTICA 3

4 OBJETIVOS En esta actividad usted logrará lo siguiente: Construir y manejar un encoder. Calcular una posición usando un valor de ángulo. Escribir un programa de robótica para cargar bloques sobre la mesa giratoria. CIM ROBOTICA 3

5 MATERIALES En esta actividad usted usará lo siguiente: RoboCell software para ER9. Una carpeta personal del disco duro del ordenador ó un diskette. CIM ROBOTICA 3

6 Encoders ¿Qué es un Encoder? En la actividades previas, grabó las posiciones del robot y periféricos. Las posiciones en RoboCell y con la mayoría de los robots industriales, se graban usando una unidad llamada encoder, puede ver un ejemplo en el visor. Un encoder está compuesto de un disco giratorio con agujeros en su parte interior. El disco está conectado al motor que conduce uno de los ejes del robot (ó un periférico). Una cara del disco está recubierta por una fuente de luz fija; el otro lado está cubierto por el sensor de luz. El haz de luz que pasa a través de los agujeros de disco alcanzará el sensor. Play CIM ROBOTICA 3

7 el robot hace home (se resetea la célula de trabajo).
¿Cómo trabaja un Encoder? Cuando el motor y el disco giran, la trayectoria de la luz desde la fuente de luz al sensor se corta y el sensor recibe luz en forma de flashes y pulsos. El número de impulsos que cuenta el encoder determina cuantas vueltas (revoluciones) del disco y del motor se han realizado Encoders en el robot SCORBOT Los robot SCORBOT usan encoders para medir y controlar los ejes del robot y sus periféricos. El número de impulsos de luz contados por cada sensor de luz se almacena en el ordenador y se conoce como valor de encoder. El valor de encoder se pone en cero cuando el robot hace home (se resetea la célula de trabajo). Cuando un eje gira en una dirección, el valor de encoder aumenta de acuerdo al número de pulsos leídos. Igualmente, cuando el eje gira en dirección contraria, el valor del encoder disminuye CIM ROBOTICA 3

8 Grabar y Almacenar Posiciones usando Valores de Encoder
Transformar los Valores de Encoders en Ángulos El SCORBOT-ER9 usa cinco motores DC para controlar los movimientos del manipulador. Cada motor está ajustado con su propio sistema de encoder. Cuando se graba una posición del robot en modo de Joints (Ejes), el ordenador transforma los valores de encoder en cinco ángulos que se almacenan en la ventana Positions (Posiciones). La ventana de Positions se muestra seleccionando View | Positions (Ver | Posiciones). Play En actividades anteriores, ha podido ver las coordenadas Cartesianas exactas de una posición. Estos valores se muestran en el cuadro de diálogo Teach Positions (Enseñar Posiciones). La ventana de Positions, se muestra en el visor, la posibilidad de ver simultáneamente las posiciones absolutas en valores cartesianos y de ángulo CIM ROBOTICA 3

9 Ventana Positions Además de los valores para todas las posiciones grabadas, la ventana Positions muestra la siguiente información: -Teclear Posición Absoluta y Relativa -Método usado para alcanzar la posición Joint (Articulación) - Manipular la posición del robot usando el cuadro de diálogo Manual Movement.  -XYZ - Introducir los valores cartesianos en la ventana de Teach Positions CIM ROBOTICA 3

10 Entender los valores de ángulos El ejemplo de datos de posición mostrados en el visor muestra los valores de ángulos conocidos cuando se grabaron cinco posiciones con RoboCell. Si el robot está en posición #1 y se le ordena que se mueva a la posición #2, el controlador activará el motor que controla el eje #1 en dirección negativa (-). Tras ( =5.54) de giro el valor del ángulo alcanzará ( ) y el controlador detendrá el movimiento del eje. Las posiciones de los ejes #2, #3, #4 y #5 no cambiaran. Anotar que todos los motores arrancarán y pararán simultáneamente CIM ROBOTICA 3

11 Grabar Posiciones de Periféricos Un motor y encoder - similar al motor y encoders que controlan el robot - controlan la mesa giratoria. Cuando la mesa giratoria completa un giro completo, los pasos de encoder son aproximadamente pulsos. CIM ROBOTICA 3

12 Uso de Valores de Encoders para Grabar Posiciones
Definición de la Tarea En esta actividad escribirá un programa que ordenará al robot que coloque bloques sobre la mesa giratoria. Los bloques se colocarán a la misma distancia uno de otro en el perímetro de la mesa, a 100mm desde el centro de la mesa, como se muestra en la animación . En la configuración inicial de la célula, mostrada aquí , los cuatro bloques están apilados uno encima de otro. Las coordenadas XY de cada uno de los bloques son (320, 0). Los bloques tienen 40mm de alto. Play La tarea es colocar los bloques en la mesa giratoria. Una vez que se haya colocado el primer bloque, la mesa se debe girar 90° antes de que sea colocado cada uno de los bloques restantes CIM ROBOTICA 3

13 Posiciones Requeridas Las siguientes ocho posiciones se necesitan para completar esta tarea: -Posición #41 : sobre el conjunto de bloques. -Posición #31 : posición de coger el bloque superior. -Posición #21 : posición de coger el segundo bloque. -Posición #11 : posición de coger el tercer bloque -Posición #1 : posición de coger el bloque del fondo. -Posición #12 : cerca de la posición de carga. -Posición #2 : posición de carga. -Posición #3 : posición de periférico cambiada por 90° CIM ROBOTICA 3

14 Tarea: Uso de Valores de Encoders para Grabar Posiciones Nota: Ejemplos de los procesos mostrados en el visor. Minimizar RoboCell para ver estos ejemplos; luego restaurar y continuar con la tarea. 1 Click aquí para abrir el proyecto para esta actividad en RoboCell. 2 Usar herramientas de visión para una visión clara de bloques, mesa giratoria y robot. 3 Guardar la posición de la cámara. 4 Abrir la pinza y enviarlo sobre el bloque Grabarla como posición #31 del robot. CIM ROBOTICA 3

15 6 Enseñar posiciones 41, #21, #11 y #1 como relativas a la posición #31.
-Posición #41 : sobre el conjunto de bloques. -Posición #21 : posición de coger el segundo bloque. -Posición #11 : posición de coger el tercer bloque. -Posición #1 : posición de coger el bloque del fondo Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. CIM ROBOTICA 3

16 8 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell
8 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Las coordenadas del centro de la tabla son (150, 400). Para colocar el cubo a 100mm del centro de la mesa, enseñe las posiciones de robot #2 y #12 con las siguientes coordenadas: -Posición #2 : (150, 300, 235, -90, -20) -Posición #12 : (150, 300, 275, -90, -20) CIM ROBOTICA 3

17 10 Para grabar posición #3, haga lo siguiente: -Chequear si aparece la barra Encoder en la parte inferior de la ventana RoboCell. Si no, seleccionar View | Dialog Bars | Encoders (Ver | Barras de Diálogo | Encoders). -La mesa giratoria la controla el eje #7. Click en 7 y U del cuadro Manual Manipulation para girar la mesa giratoria mientras ve el valor de encoder para el eje # Cuando el valor de encoder esté cerca de 10,175, grabar la posición periférica #3. Para mayor seguridad, reduzca la velocidad 11 Guardar el proyecto como USER Click aquí para minimizar la ventana RoboCell CIM ROBOTICA 3

18 Tarea: Programación con Valores de Encoder En este programa, usará un nuevo comando para resetear el valor de encoder del eje. Este comando SA - Set Axis to Zero (Poner Eje a Cero) se encuentra en la carpeta Axis Control (Control de Ejes) de la etiqueta Commands de la ventana Workspace. Este comando resetea el valor de encoder para un eje seleccionado para que la posición actual del eje se defina como cero pasos de encoder. Cuando está seleccionado este comando, se muestra el cuadro de diálogo Set Axis (Poner Ejes), permitiendo que introduzca los ejes cuyo valor de encoder quiere resetear. Cuando los valores de encoder para un eje están a cero usando el comando SA, la posición actual del eje se define como cero pasos de encoder. El valor de encoder para los ejes cambiará a cero sin cambiar la posición del eje CIM ROBOTICA 3

19 El programa muestra a traves de los comandos al robot situado en el primer cubo sobre la mesa, después del cual la mesa gira 90 grados. Una vez que el giro está completado, el valor de encoder para el eje #7 se resetea a cero. Open Gripper. Go to Position 41 Fast. Go to Position 31 Speed 5. Close Gripper. Go to Position 41 Fast. Go to Position 12 Fast. Go Linear to Position 2 Speed 5. Open Gripper. Go to Position 12 Fast. Go to Position 3 Fast. Set Axis 7 to 0 CIM ROBOTICA 3

20 1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell.
-Programar los comandos mostrados abajo. Open Gripper. Go to Position 41 Fast. Go to Position 31 Speed 5. Close Gripper. Go to Position 41 Fast. Go to Position 12 Fast. Go Linear to Position 2 Speed 5. Open Gripper. Go to Position 12 Fast. Go to Position 3 Fast. Set Axis 7 to 0. Go to Position 41 Fast. Go to Position 3 Speed 5. Close Gripper. 3 Copiar las diez líneas que empiezan por el comando que envía el robot sobre el conjunto de bloques y acaban con el comando que resetea el valor del encoder Pegue la selección tres veces (una por cada cubo adicional) Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. CIM ROBOTICA 3

21 Todavía el programa requiere algunas modificaciones
Todavía el programa requiere algunas modificaciones. Para que el programa se ejecute correctamente, la posición desde la que el robot coge los bloques debe cambiarse a la posición correcta de cada uno de los bloques. Además, el comando que envía la mesa a la posición #3 tras colocar el bloque inferior se puede borrar, pues no es necesario. 6 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Modificar el programa como sea necesario Guardar el proyecto. Play CIM ROBOTICA 3

22 Tarea: Ejecutar y Evaluar el Programa
1 Resetear la célula de trabajo Click en la primera línea del programa Ejecutar un ciclo del programa. Si el programa no se ejecuta correctamente, compárelo con el programa mostrado en el visor y haga las modificaciones necesarias Añadir comentarios para narrar el flujo del programa Usar variables para renombrar las posiciones, y actualizar el programa Guardar el proyecto. Play CIM ROBOTICA 3

23 Tarea: Programación Independiente
1 Modificar el programa de tal forma que la mesa gire sólo 60 grados entre los bloques Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. 3 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Ejecutar y evaluar el programa Guardar el programa modificado como USER12A Click aquí para cerrar RoboCell. CIM ROBOTICA 3

24 Actividad 2: Giro y Elevación En la actividad anterior aprendió cómo los encoders determinan y definen las posiciones. En esta actividad aprenderá lo que es el giro y la elevación. Esta actividad incluye las siguientes secciones: -Definición de Grados de libertad. -Ajuste del Giro. CIM ROBOTICA 3

25 OBJETIVOS En esta actividad usted logrará lo siguiente: -Entender el giro y la elevación -Definir y calcular el giro y ángulo de elevación del TCP -Programar el robot para que apile tres bloques uno encima de otro CIM ROBOTICA 3

26 MATERIALES En esta actividad usted usará lo siguiente: -RoboCell software para ER Una carpeta personal del disco duro del ordenador ó un diskette. CIM ROBOTICA 3

27 Grados de libertad Maniobrabilidad del Robot Una de las formas de caracterizar la maniobrabilidad del robot es contar sus Grados de Libertad. Un grado de libertad se define como la posibilidad del robot de mover su herramienta alrededor de un eje. Asumiendo que un robot puede mover una herramienta independientemente a lo largo de un eje, el robot puede mover un TCP a lo largo de dos ó tres ejes a la vez, para mayor maniobrabilidad. Un objeto que tiene libertad de moverse y girar en cualquier dirección tiene los siguientes seis grados de libertad: -A lo largo del eje-X (dentro ó fuera). -A lo largo del eje-Y (izquierda ó derecha). -A lo largo del eje-Z (arriba ó abajo). Play -Girar sobre el eje X (Garra). -Girar sobre el eje Y (Elevación). Girar sobre el eje Z (Giro) CIM ROBOTICA 3

28 se expande el cuadro de diálogo Teach Positions,
Descripción de la posición TCP Como vió, el robot virtual puede mover el elemento terminal a lo largo de cada eje y girar sobre Y y Z. El robot no puede girar sin embargo el elemento terminal sobre X. Los robots SCORBOT tiene cinco de los seis posibles grados de libertad. Una descripción completa de la situación y posición de la TCP en una célula de robótica con un SCORBOT está compuesta de tres coordenadas y dos ángulos: -Las coordenadas, dadas en milímetros, describen la distancia de la posición TCP desde el origen de la célula a lo largo de los ejes X,Y y Z. Los ángulos, definidos como grados, describen la extensión del giro de la pinza sobre el eje Y elevación y el eje Z giro Se puede ver esta descripción cuando se expande el cuadro de diálogo Teach Positions, como se muestra en el visor. CIM ROBOTICA 3

29 Tarea: Ejecutar Robocell y Cargar el Proyecto Nota: Ejemplos de los procesos mostrados en el visor. Minimizar RoboCell para ver los ejemplos; luego restaurarla y continuar con la tarea. 1 Click aquí para abrir el proyecto para esta actividad en RoboCell. En este proyecto se ha escrito un programa para apilar tres cilindros. 2 Usar las herramientas de visión para ver la célula desde un ángulo cómodo de visión Guardar la posición de la cámara. CIM ROBOTICA 3

30 4. Ejecutar un ciclo del programa
4 . Ejecutar un ciclo del programa. Vea como los cilindros están perfectamente apilados. Ahora importará una célula similar, que contiene cubos en lugar de cilindros. La altura de los cilindros era 35mm mientras los cubos tiene caras iguales de 35mm. Ejecutará el programa actual con la nueva célula y observará su ejecución. 5 Seleccionar 3D Image | Labels | Object Names (Imagen 3D | Etiquetas | Nombres de Objeto). Aparece el nombre de los objetos. CIM ROBOTICA 3

31 6 Activar la herramienta Follow Me Camera (Sígueme Cámara) y hacer click en el cubo #1. La cámara seguirá ahora al cubo #1 cuando se eleve ó se baje. 7 Ejecutar un ciclo del programa. Ponga atención en lo siguiente: -La posición relativa en la cual el cubo #1 está situado encima del cubo #3 -El ángulo entre la mordaza de la pinza y el cubo #2 antes de que la pinza se cierre. -La posición relativa en la cual el cubo #2 está situado encima del cubo # Click aquí para minimizar la ventana RoboCel CIM ROBOTICA 3

32 Ajustar el Giro Ajuste del giro La razón del cambio de ángulo en las posiciones #13 y #23 es que cuando el robot coge el cubo #1 y lo mueve para colocarlo sobre el cubo #3, la pinza (y el cubo) gira con él. Para corregir el error, debe girar la pinza del robot para ajustarla y que los cubos se alineen. Se debe hacer ajustando el giro del TCP. Play CIM ROBOTICA 3

33 Tarea: Modificar las Posiciones #13 y #23 En esta tarea ajustará los valores de giro para las posiciones #13 y #23 por el valor calculado de Estos valores se cambiarán en el cuadro de diálogo Teach Positions. 1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Activar modo Simulation & Teach (Simulación y Enseñar) Resetear la célula de robótica. 4 Ejecutar el programa línea a línea hasta que el robot alcance la posición # En el cuadro de diálogo Teach Positions, haga lo siguiente para modificar la posición #13: -Click en Expand (Expandir). -Click en Get Position (Aprender Posición). Los datos de la posición son visualizados Play CIM ROBOTICA 3

34 -En el campo Roll [deg] (Giro [grados]), introduzca 26. 57
-En el campo Roll [deg] (Giro [grados]), introduzca Verificar que el Position Number (Número de Posición) mostrado es 13 y click en Teach (Enseñar). Posición #13 se modifica para que las coordenadas de la posición se mantengan pero el ángulo de giro se ajuste (así la pinza gira). -Click en Go Position (Ir a Posición). La pinza gira y los dedos de la pinza se detienen cuando están en paralelo con el cubo #3. 6 Como la posición #23 es relativa a posición #13, se actualizará automáticamente CIM ROBOTICA 3

35 Tarea: Modificar la Posición #2 ajustando el Giro
En esta tarea moverá la pinza hasta la posición #2 manipulando la pinza para que coja el cubo desde arriba (por ejemplo, a través de la posición #12). 1 En el cuadro de diálogo Teach Positions, haga lo siguiente: 2 Cambiar el número de posición a Click en Go Position. Vea que la posición #12 se grabó con una relación Z+ desde la posición #2. Play -Cambiar el número de posición a Click en Go Position para mover el robot a la posición #2. CIM ROBOTICA 3

36 3 Redirigir la cámara al cubo #2 y ampliar el zoom sobre el cubo
3 Redirigir la cámara al cubo #2 y ampliar el zoom sobre el cubo. Intente conseguir una buena visión desde arriba del cubo para que pueda ver claramente el cubo y la pinza. Ponga atención al ángulo en el que la mordaza de la pinza coge el cubo. 4 En el modo XYZ del cuadro de diálogo Manual Movement, click en los botones 5 y T para girar la pinza (giro). Para aumentar la precisión, puede bajar la velocidad en el campo Speed (Velocidad). Recuerde que la velocidad se representa en una escala de 1 a 10 donde 1 es la más lenta y 10 la más rápida Cuando la mordaza de la pinza está en paralelo al cubo, click en Record (Grabar) para grabar la nueva posición como posición # Guardar el proyecto actualizado, sobrescribiendo el proyecto existente. CIM ROBOTICA 3

37 Tarea: Ejecutar el Programa
1 Resetear la célula de trabajo. 2 Ejecutar un ciclo del programa. Ponga atención en lo siguiente: -La posición relativa en la cual el cubo #1 está situado encima del cubo # El ángulo entre la mordaza de la pinza y el cubo #2 antes de que la pinza se cierre. -La posición relativa en la cual el cubo #2 está situado encima del cubo # Asegúrese de que está guardado el proyecto Click aquí para salir de RoboCell CIM ROBOTICA 3

38 Control de la Trayectoria del Robot Movimiento Lineal
Actividad 3: Programación del Robot para ejecutar Movimientos Lineales En las actividades anteriores ha programado el robot para que se mueve entre dos puntos, sin definir la forma como se mueve el robot entre los puntos. En esta actividad programará con un nuevo comando que asegura que el robot se mueve en línea recta de un punto a otro. Esta actividad incluye las siguientes secciones: Revisión de los Movimientos del Robot Manipuladores del Robot    Control de la Trayectoria del Robot Movimiento Lineal CIM ROBOTICA 3

39 OBJETIVOS En esta actividad usted logrará lo siguiente: Programar el robot para que se mueva a lo largo de una línea recta. Programar el robot para que simule una función de soldadura. Funcionalidad de los comandos adicionales Go To (Ir a). CIM ROBOTICA 3

40 MATERIALES En esta actividad usted usará lo siguiente: RoboCell software para ER9. Una carpeta personal del disco duro del ordenador ó un diskette. CIM ROBOTICA 3

41 Revisión de los Movimientos del Robot
Play Revisión de los Movimientos del Robot Enviar el robot a Posiciones En actividades anteriores, grabó posiciones que se trasladaron a valores de encoder. Cuando se envió el robot a una posición específica, el controlador activó (independientemente) los cinco motores de direccionamiento del manipulador. Cada motor mueve su eje particular hasta que el valor de encoder alcanza el valor de encoder grabado. Como resultado, tras haberse parado todos los motores, el TCP estaba en la misma posición. Previamente, cuando quería que el robot cogiera un objeto de la mesa, tenía que asegurarse que no tocaría los otros objetos ni la mesa. Sin embargo primero definió una posición sobre el objeto y luego envió el robot a esa posición, antes de enviarlo al objeto. Como estas dos posiciones están muy cerca, el robot se movió en una trayectoria relativamente lineal entre las dos posiciones definidas, como se muestra en la animación. CIM ROBOTICA 3

42 Manipuladores del Robot
Operaciones de Soldadura En las actividades anteriores, programó el robot para que moviera objetos de una posición a otra. En esta actividad necesitará que el robot tenga una herramienta de soldadura en su manipulador, para simular una función de soldadura. Las operaciones de soldadura son tareas típicas de Robots en fábricas. Los Manipuladores del robot manejan los robots en configuraciones especializadas. Normalmente trabajan en plantas de fabricación y manejan robots industriales para taladrar, gripar, revestir, recubrir con spay y desarrollar tareas de manipulación de materiales. Los operarios que trabajan con los robots más simples, llamados pick-and-place, son responsables de programar mecánicamente el robot. Los operarios que trabajan con robots de trayectoria continua (la mayoría usados para pintura con spray y otras operaciones de acabado) deben enseñar al robot guiando el brazo a través de los movimientos. Otros robots se pueden programar con una botonera de enseñanza lo que permite que una máquina "enseñe" y luego grabe movimientos. Muchos operarios deben también cambiar la programación ó circuitería y desarrollar rutinas de mantenimiento. CIM ROBOTICA 3

43 Definición de la Tarea El robot virtual tiene una pinza unida al manipulador, para esta actividad se considerará que el robot tiene unida una herramienta de soldadura. El robot necesita mover el TCP a lo largo de las aristas de los bloques que están casi pegados para simular una operación de soldadura. El TCP se debe mover en línea recta, a determinada velocidad constante mientras realiza la soldadura. Grabará las dos posiciones del robot y configurará cuatro programas diferentes para completar esta tarea. Luego determinará qué programa cumple mejor los requerimientos de la tarea. CIM ROBOTICA 3

44 Tarea: Grabar las dos posiciones finales y ejecutar el programa Nota: Ejemplos de los procesos mostrados en el visor. Minimizar la Ventana del RoboCell para ver estos ejemplos; luego restaurar la ventana y continuar con la tarea. 1 Click aquí para abrir el proyecto para esta actividad en RoboCell Usar las herramientas de visión para ver claramente los bloques y la pinza desde un ángulo cómodo de visión Guardar la posición de la cámara. CIM ROBOTICA 3

45 4 Enseñar posición #1 y posición #2 como posiciones absolutas de acuerdo a las siguientes especificaciones: -Posición #1   - X =  -Y =  -Z =  -Elevación =  -Giro = 0 -Posición #2  -X =  -Y =  -Z =  -Elevación = Giro = Escribe un programa que ordene al robot ir de la posición #1 a la posición #2 rápido. CIM ROBOTICA 3

46 6 Compare el programa que escribió con el siguiente y haga las modificaciones necesarias                                7 Guardar el proyecto como USER Activar modo Run Screen Seleccionar View | Dialog Bars | Encoder Counts (Ver | Barras de Diálogo | Contadores de Encoder). Play 10 Ejecutar el programa línea a línea hasta que el robot esté en la posición # Escribe debajo los valores de los encoders de la posición # Ejecutar la siguiente línea del programa y escribir los valores de encoder para la posición # Compare los dos conjuntos de valores de encoders. Vea como la única diferencia entre las dos posiciones es el encoder # Resetear la celda de robótica. Play CIM ROBOTICA 3

47 15 Click     . El botón Show Robot Path (Mostrar Trayectoria del Robot) que usó en la actividad anterior permite ver la trayectoria del TCP durante un ciclo. La trayectoria del TCP es dibujada en la pantalla como una serie de trazos. La distancia entre los bloques es proporcional a la velocidad del TCP. Cuando el TCP se está moviendo rápido, los bloques están más separados. Como el TCP va más despacio, los bloques están más juntos. Show Robot Path se puede desactivar haciendo clic de nuevo en Show Robot Path. El TCP se puede borrar haciendo click en Clear Path (Borrar Trayectoria). 16 Ejecutar un ciclo del programa Observar la trayectoria del robot. Necesitará ajustar el ángulo de visión de la célula Click     . Se ha borrado la trayectoria del robot. 19 Click aquí para minimizar RoboCell. Play CIM ROBOTICA 3

48 Controlar la Trayectoria del Robot
Trayectoria Circular Como vió en la tarea previa, la posición #1 y posición #2 tienen los mismos valores de encoders, salvo el encoder #1. Cuando se ordena al robot que se mueva de la posición #1 a la posición #2, sólo se mueve el eje 1 y dirige el manipulador hasta que el valor de encoder es igual al valor de encoder de la posición #2. Como el eje 1 es un eje giratorio (gira la base del robot) el TCP del robot se moverá desde la posición #1 a la posición #2 en una trayectoria circular, y no a lo largo de una línea recta, como se muestra en el visor. Una forma simple y práctica de asegurarse que la trayectoria del TCP - conocida como trayectoria del robot - será casi lineal es grabar otra posición a lo largo de la trayectoria. Puede enviar el robot de la posición #1 a la posición #2 a través de un posición intermedia, garantizando así una trayectoria más lineal. Cuantas más posiciones intermedias se graben, más lineal será la trayectoria del robot. CIM ROBOTICA 3

49 Tarea: Grabar una Posición intermedia En esta tarea grabará una posición media para ver su efecto en la trayectoria del robot cuando se mueva de la posición #1 a #2. 1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell En el cuadro de diálogo Teach Positions, enseñar posición #3 como relativa a posición #1 con una relación en el eje Y de +150mm. La posición #3 está situada en el centro de los bloques. 3 Modificar el programa que escribió en la tarea anterior para que el robot pase por la posición #3 en su camino desde la posición #1 a la posición # Compare el programa que escribió con el mostrado                                5 Guardar el proyecto como USER14, sobrescribiendo el proyecto previamente guardado. CIM ROBOTICA 3

50 Play 6 Resetear la celda de robótica.
7 Mostrar la trayectoria del robot Ejecutar un ciclo del programa Borrar la trayectoria del robot Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. Play CIM ROBOTICA 3

51 Tarea: Grabar una Posición Relativa
Como vió en la tarea anterior, añadir un punto intermedio permite hacer parcialmente más recta la trayectoria del TCP. Cuantas más posiciones intermedias se graben, más lineal será la trayectoria del robot. Sin embargo, añadir numerosas posiciones intermedias entre dos posiciones puede ser una desventaja. Incluir numerosas posiciones intermedias entre dos posiciones causa que el robot deba parar y volver a iniciar el movimiento varias veces, haciendo el proceso largo y tedioso. Un forma fácil de grabar posiciones intermedias sería usar el comando Relative To (Relativo a), grabando continuamente posiciones relativas a la posición actual, como hará en esta tarea. CIM ROBOTICA 3

52 1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell
1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Grabar posición #4 como relativa a la posición actual TCP con una relación Y de +50mm Modificar el programa para que el robot sea enviado a la posición #4 cinco veces rápido en su camino desde la posición #1 a la posición # Compare el programa que escribió con el programa mostrado en la página siguiente. CIM ROBOTICA 3

53 5 Guardar el proyecto sobrescribiendo el programa que guardó previamente Resetear la celda de robótica Ejecutar un ciclo del programa Borrar la trayectoria del robot Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. Play CIM ROBOTICA 3

54 Movimiento Lineal Opciones de Movimiento del Robot El cuadro de diálogo Teach Positions (Simple) (Enseñar Posiciones - Simple) y la Command List (Lista de Comandos) ofrecen dos opciones para ordenar al robot que se mueva a una posición: -Go Position (Ir a Posición): Este comando envía al robot a una posición grabada a lo largo de una trayectoria calculada por el controlador, no necesariamente en línea recta, normalmente en trayectoria curva. Se llama movimiento de trayectoria continua (TCP), y se muestra en la animación. -Go Linear (Ir Lineal): Este comando envía al robot a una posición grabada en línea recta. Se llama movimiento punto a punto (PTP). El cuadro de diálogo Teach Positions (Expanded) (Enseñar Posiciones - Expandido) y la Command List ofrecen dos opciones adicionales de movimiento, Go Circular (Ir Circular), que se estudia en la siguiente actividad y Go Spline (Ir Spline). Ha usado el comando Go Position ampliamente en las actividades previas. En esta actividad usará el comando Go Linear para enviar el robot a la posición grabada a lo largo de un trayectoria lineal. Play CIM ROBOTICA 3

55 Tarea: Observar los efectos del comando Go Linear Usará el comando SCORBASE Go Linear para mover el TCP en línea recta desde posición #1 a posición #2. Para ejecutar este comando, el controlador calcula las coordenadas de múltiples posiciones a lo largo de la línea, y luego envía el robot a través de esas posiciones intermedias sin pararse por medio. 1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Dejar el programa como está hasta la línea #5. Play 3 Cortar las líneas que quedan del programa, serán reemplazadas por el comando más directo, Go Linear Doble click sobre GL - Go Linear to Position (Ir lineal a Posición) de la Lista de Comandos. Aparece el cuadro de diálogo Go to Position. Vea que Linear está seleccionado en el cuadro de diálogo de la derecha. -En el campo Target Position (Posición Objetivo), seleccionar Seleccionar el botón radio Fast (Rápido). -Click en OK CIM ROBOTICA 3

56 Play 5 Compare su programa modificado con el programa mostrado abajo.
6 Guardar (sobrescribir) el proyecto Resetear la celda de robótica 8 Click en la primera línea del programa Ejecutar un ciclo del programa Borrar la trayectoria del robot Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. Play CIM ROBOTICA 3

57 Tarea: Observar los valores de Encoder para una Trayectoria Lineal En las tareas anteriores observó que únicamente un valor de encoder cambió cuando el robot se movía entre las posiciones #1 y #2. En esta tarea observará los cambios en el valor de enconder generado al usar el comando Go Linear, que mueve el robot en una trayectoria lineal. 1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell Añadir una línea adicional al final del programa para ordenar al robot que vaya a la posición # Resetear la célula de robótica. CIM ROBOTICA 3

58 4 Ejecutar un ciclo del programa con la barra de diálogo Encoder que se muestra Observar la barra de diálogo Encoder durante la ejecución del programa. Como puede ver, cuando se mueve de la posición #1 a la posición #2, cambia el valor de cuatro encoders. Cuando se mueve de la posición #2 a la posición #1, sólo cambia uno de los valores de encoder. ¿Cómo se puede explicar esto? La distancia de la posición #1 y posición #2 desde el origen es la misma. Cuando el robot se mueve de la posición #2 a la posición #1, solo se está moviendo la base pues es la ruta más rápida para el robot. Cuando el TCP se mueve en un movimiento lineal, otras articulaciones del robot también se mueven para asegurar que la trayectoria del TCP permanece recta. 6 Click aquí para cerrar RoboCell Play CIM ROBOTICA 3

59 Conclusión Resumen: En esta actividad, simuló una función de soldadura del borde de dos bloques contiguos. Para soldar con éxito, se necesita que el TCP se mueva a lo largo de una línea recta a una velocidad relativamente constante. Escribió cuatro programas para esta operación. CIM ROBOTICA 3

60 Actividad 4: Programación del Robot para ejecutar Movimientos Circulares En la actividad anterior aprendió cómo ordenar al robot que mueva el TCP de un punto a otro en línea recta. En esta actividad aprenderá a ordenar al robot que mueva el TCP a lo largo de una trayectoria en arco. Esta actividad incluye los siguientes temas: Controlar la Trayectoria del Robot (Go Circular) Usar los comandos Go Linear to Position y Go Circular to Position para Dibujar la Letra B CIM ROBOTICA 3

61 OBJETIVOS En esta actividad usted logrará lo siguiente: Programar el robot para que se mueva en un trayectoria en arco. Programar el robot para que dibuje una figura compleja. Aplicar su conocimiento para resolver independientemente un problema de robótica. CIM ROBOTICA 3

62 MATERIALES En esta actividad usted usará lo siguiente: RoboCell software para ER9. Una carpeta personal del disco duro del ordenador ó un diskette. CIM ROBOTICA 3

63 Controlar la Trayectoria del Robot (Go Circular) Control Punto a Punto Como aprendió previamente, las posiciones se graban usando valores de encoders. Cuando se envía el robot a una posición, los motores de direccionamiento de los ejes del manipulador se mueven independientemente hasta que la lectura del encoder es el valor grabado. Este método de control se conoce como Punto a Punto (PTP) y se muestra en la animación. Play CIM ROBOTICA 3

64 Play Controlar la Trayectoria del TCP
El control PTP es muy simple, pero su mayor debilidad es que no controla la trayectoria del TCP. Como aprendió previamente, para controlar la trayectoria del TCP, se deberían colocar y grabar posiciones intermedias a lo largo de la trayectoria. Luego se puede ordenar al robot que se mueva a través de estas posiciones de camino a su posición objetivo. Al aumentar el número de posiciones intermedias hará que la trayectoria esté más cerca de las peticiones del operador Sin embargo, como observó en la actividad anterior, la grabación de posiciones intermedias crea un problema adicional, puesto que el TCP se detiene en cada posición intermedia. En cada punto intermedio se produce un movimiento fragmentado, como se muestra en la animación. Este tipo de movimiento no es adecuado para aplicaciones como pintura y soldadura. Además, parando en cada una de las posiciones intermedias se aumenta el tiempo de ejecución del programa. CIM ROBOTICA 3

65 Comando Go Linear Los comandos especiales SCORBASE ofrecen una solución efectiva para un mejor control de la trayectoria del TCP. En la actividad anterior, usó el primero de estos tres comandos, Go Linear, para mover el TCP en línea recta, como aparece en la animación. Cuando usa el comando Go Linear (Ir Lineal), el controlador localiza varias posiciones intermedias entre las dos posiciones grabadas. Se envía el TCP en línea recta desde la posición inicial a la posición final pasando a través de posiciones intermedias. El TCP no se detiene, sin embargo, en ninguna de las posiciones intermedias. Play CIM ROBOTICA 3

66 Comando Go Circular En esta actividad aprenderá como mover el TCP a lo largo de una trayectoria en arco, cómo puede ser de problemático y el cuidado con el que se debe realizar Play Hay un número infinito de arcos que conectan dos puntos, como se muestra en la animación. Para designar un arco específico que conecte dos puntos, se necesita grabar una tercera posición a lo largo del arco (entre los puntos terminales). El robot se puede programar para Go Circular (Ir Circular) del punto inicial al punto final a través de una posición intermedia. Vea que el TCP no se detendrá en las posiciones intermedias. CIM ROBOTICA 3

67 Uso de Go Linear to Position y Go Circular to Position Descripción de la Tarea En esta actividad simulará un robot responsable de marcar códigos de identificación sobre productos al final del proceso de producción. Para escribir, necesitará que una herramienta similar a un dispensador de tinta esté conectada al manipulador del robot. El robot moverá el surtidor, para crear los códigos de dibujo del programa. Como se mostró en el visor, programará el robot para escribir la letra B. CIM ROBOTICA 3

68 Posiciones Requeridas En su programa, las coordenadas para la posición #1 serán 300, 200, 30. Grabará las restantes siete posiciones como relativas a la posición #1 de acuerdo a las especificaciones mostradas en el visor. Como puede ver en la figura, la letra "B" está compuesta por cuatro líneas y dos arcos: -Líneas:  -Una línea larga que va desde posición #8 a posición # Tres líneas cortas que comienzan en las posiciones #8, #1 y # Arcos:  -Arco que conecta la posición #7 con la posición #  -Arco que conecta la posición #5 con la posición #3. CIM ROBOTICA 3

69 Tarea: Grabar Posiciones para Escribir la Letra B Nota: Ejemplos de los procesos mostrados en el visor. Minimizar la Ventana del Robocell para ver estos ejemplos; luego restaurar la ventana y continuar con la tarea. 1 Click aquí para abrir RoboCell Usar las herramientas de visión para observar claramente la mesa desde un ángulo cómodo de visión Guardar la posición de la cámara. CIM ROBOTICA 3

70 4 Grabar la posición inicial del robot como posición #9
4 Grabar la posición inicial del robot como posición #9. Cuando se haya realizado el trabajo, se ordenará al robot que regrese a su posición. 5 Enseñar posición #1 como posición absoluta con las siguientes coordenadas, giro y elevación: -(300, 200, 30) -Elevación = Giro = 0 CIM ROBOTICA 3

71 6 Grabar las otras siete posiciones como relativas a la posición #1 usando las coordenada mostradas abajo. Recuerde que con cada posición nueva debe seleccionar Relative to (Relativa a) para resetear las coordenadas XYZ. 7 Click en Simple en el cuadro de diálogo Teach Positions. -Guardar el proyecto como USER15 CIM ROBOTICA 3

72 Tarea: Programación del Robot para escribir la B
1 Programar el robot para que haga lo siguiente: Nota: Recuerde usar el comando Go Circular de la Lista de Comandos. Como se mencionó anteriormente, además de la posición objetivo, también se debe usar una posición intermedia a lo largo del arco. -Enviar el robot a la posición # Desde posición #1 enviar el robot a posición #2 en línea recta. -Desde posición #2 enviar el robot a posición #3 en línea recta. -Desde posición #3 enviar el robot en arco a posición #5 a través de posición # Desde posición #5, enviar el robot en un arco a posición #7 a través de posición # Desde posición #7, enviar el robot a la posición #8 en línea recta. -Desde posición #8, enviar el robot a la posición #1 en línea recta. -Desde posición #1, enviar el robot a la posición #5 en línea recta CIM ROBOTICA 3

73 Desde posición #5, enviar el robot a la posición inicial
Desde posición #5, enviar el robot a la posición inicial Compare el programa que escribió con el programa mostrado en el visor, y haga los cambios necesarios Guardar el proyecto CIM ROBOTICA 3

74 Tarea: Ejecutar el Programa
1 Activar modo Run Screen Resetear la celda de robótica Ejecutar el programa línea a línea hasta que el robot alcance la posición # Mostrar la trayectoria del robot. La acción simulará la activación de un chorro de tinta. 5 Ejecutar el programa línea a línea hasta que el robot alcance la posición #5 por segunda vez. Play 6 Usando las herramientas de visión, observe lo que ha escrito el robot Deshabilitar la opción Show Robot Path haciendo click en el botón una segunda vez. No borrar la trayectoria del robot. La acción simula la desactivación de un chorro de tinta. 8 Ejecutar la última línea del programa para devolver el robot a su posición inicial (posición #9) Click aquí para minimizar la ventana RoboCell CIM ROBOTICA 3

75 Tarea: Programación del Robot para escribir un 3 En esta tarea usará las posiciones grabadas en esta actividad para escribir un programa que dibuje el número 3. Play CIM ROBOTICA 3

76 1 Click aquí para restaurar RoboCell
1 Click aquí para restaurar RoboCell Programar el robot para que dibuje el número Compare su programa con el mostrado en el visor y haga las modificaciones necesarias Ejecutar el programa línea a línea. No olvide activar y desactivar la trayectoria del robot cuando sea necesario Guardar el proyecto como USER15A Click aquí para cerrar RoboCell CIM ROBOTICA 3

77 Actividad 5: Proyecto Final: Dibujar una Casa En esta actividad, aplicará los conocimientos de programación que ha ido acumulando en las actividades previas para programar de forma independiente un programa de robótica que dibuje una casa. Esta actividad incluye las siguientes secciones:   Definir la Tarea del Proyecto: Dibujar una Casa   Evolución de la Tarea del Proyecto CIM ROBOTICA 3

78 OBJETIVOS En esta actividad usted logrará lo siguiente: Usar el control de trayectoria para dibujar una forma. Aplicar su conocimiento para resolver independientemente un problema de robótica. CIM ROBOTICA 3

79 MATERIALES En esta actividad usted usará lo siguiente: RoboCell software para ER9.
Una carpeta personal del disco duro del ordenador ó un diskette. CIM ROBOTICA 3

80 Definición de la Tarea del Proyecto: Dibujar una Casa Definición de la Tarea del Proyecto La tarea de este proyecto es mover un lápiz virtual conectado al TCP del robot para dibujar la imagen de una casa, como se ve en la figura. El objetivo es dibujar la imagen sin levantar el lápiz virtual y sin pasar dos veces por la misma línea. CIM ROBOTICA 3

81 Especificaciones Como puede ver en las especificaciones mostradas en la derecha, la base de la casa está en 400, 0. Se debería grabar como posición #1. La casa debería estar 20 mm por encima del nivel de la mesa. Las dimensiones mostradas son en milímetros. CIM ROBOTICA 3

82 Tarea: Grabar Posiciones
1 Click aquí para abrir el proyecto para esta actividad en RoboCell Usar las herramientas de visión para ajustar la vista para seguir los movimientos de la pinza del robot Enseñar la posición #1 usando las siguientes especificaciones: -X = Y = 0 -Z = Elevación = Giro = 0 CIM ROBOTICA 3

83 4 Sobre una pieza de papel, calcule los valores de las cuatro posiciones que faltan, basándose en las especificaciones mostradas en el visor. 5 Grabar las cuatro posiciones restantes como relativas a la posición # Guardar el proyecto como USER16 CIM ROBOTICA 3

84 Tarea: Programación del Robot Para Dibujar una Casa 1 Escribir un programa para que el robot desarrolle la tarea de dibujar, usando las posiciones definidas en la tarea anterior. Indicación: Los trazos deben empezar y acabar en posiciones con un número de línea impar. Hay muchas posibles soluciones, pero todas deben comenzar en la posición #1 ó #5. Soluciones que comienzan en la posición #1 deben acabar en la posición #5 y al revés, las que comienzan en la posición #5 deben acabar en la #1. 2 Añadir comentarios al programa para describir cada paso Guardar el proyecto. CIM ROBOTICA 3

85 Tarea: Ejecutar y Evaluar el Programa
1 En modo Run Screen, haga click sobre la primera línea del programa Ejecutar el programa línea a línea y examinar la ejecución del programa por el robot. Cuando el robot alcanza la primera posición del dibujo, simula un lápiz virtual que activa la opción Show Robot Path (Mostrar Trayectoria del Robot). Esto ayudará a asegurar que el robot ejecuta el dibujo correctamente Cuando el robot ha finalizado un ciclo completo del programa, resetear la celda y ejecutar otra vez el programa Click aquí para minimizar la ventana RoboCell. Play CIM ROBOTICA 3

86 Evolución de la tarea anterior Descripción de la Tarea Esta actividad requiere aplicar los conocimientos de robótica que ha adquirido en las actividades anteriores para resolver una problema de robótica. La tarea es dibujar dos imágenes más (idénticas) encima de la imagen dibujada en la tarea anterior, como se muestra en la figura. Debe haber un espacio de 20 mm entre cada imagen y la imagen que está sobre ella. Solo seis posiciones pueden ser usadas para completar esta tarea. CIM ROBOTICA 3

87 Comando Record Position Para llevar a cabo esta tarea, debe usar un nuevo comando RoboCell, Record Position (Grabar Posición), que está situado en la carpeta Axis Control en la ventana Command. Cuando se ejecuta este comando (durante la ejecución del programa), el encoder graba los datos de la posición actual en la posición especificada en el cuadro de diálogo Record Position. Este comando es útil cuando una posición (y todas las posiciones relativas a esa posición) se debe recolocar durante la ejecución del programa. Play CIM ROBOTICA 3

88 Tarea: Programar y Ejecutar el Objetivo
1 Click aquí para restaurar la ventana RoboCell. 2 Guardar el proyecto abierto actualmente como USER16A Grabar posición #6 con una relación en Z de -20mm respecto a la posición #1. 4 Añadir una línea al final del programa, moviendo el TCP a la posición # Usar el comando Record Position (Grabar Posición) para grabar los datos de la posición actual como posición #1. CIM ROBOTICA 3

89 6 Complete el programa para dibujar las imágenes requeridas.
7 Añadir una línea al final del programa, moviendo el TCP a la posición # Usar el comando Record Position para grabar los datos de la posición actual como posición # Complete el programa para dibujar las imágenes requeridas. 10 Guardar el proyecto 11 Ejecutar el programa línea a línea y examinar la ejecución del programa por el robot. Usar la opción Show Path (Mostrar Trayectoria) como necesaria para simular el lápiz virtual. Esto asegurará que el robot ejecuta el dibujo correctamente. 12 Cuando el robot haya finalizado un ciclo completo del programa, resetear la célula y ejecutar otra vez el programa Asegúrese que el proyecto está guardado Click aquí para cerrar RoboCell CIM ROBOTICA 3

90 Proyecto de la clase En la próxima sección se te encargará realizar un proyecto vinculado con lo aprendido en esta clase. Registra tus conclusiones en un archivo que puedas enviar a tu instructor o compartir con tus compañeros de estudio (por ejemplo, en un archivo de procesador de texto o en una presentación). Luego tendrás la oportunidad de discutir tu proyecto con el instructor y con tus compañeros. CIM ROBOTICA 3

91 Discusión del proyecto Discute tus conclusiones del proyecto con tu instructor y con tus compañeros por medio de la 'Charla en línea' y del 'Foro'. Se han creado una sala de 'Charla en línea' y del 'Foro' para este proyecto. Participa en el foro enviando al mismo las soluciones de tu proyecto y respondiendo a las soluciones enviadas por tus compañeros CIM ROBOTICA 3

92 Iniciar Software: RoboCell Software del Proyecto Haga clic aquí para activar el programa de software necesario para este proyecto. CIM ROBOTICA 3

93 Conclusión Ha completado ya el módulo Fundamentos de robótica 3
Conclusión Ha completado ya el módulo Fundamentos de robótica 3. En este módulo, aprendió a usar los valores del codificador para especificar posiciones del robot a las que luego se puede hacer referencia en el programa del mismo. Definió los "grados de libertad" y modificó las posiciones del robot usando el giro y la elevación. Aprendió a programar un robot para que siga trayectorias lineales y circulares. Finalmente, implementó sus conocimientos escribiendo un programa para dibujar una casa. Ahora, rendirá un examen para permitir que usted y su instructor evalúen su comprensión de este módulo. El examen se puede lanzar desde el área Tests (Exámenes) de la página principal de la clase. CIM ROBOTICA 3