Sistema de visão e manipulação robotica para marcação a laser

• Autor(a) principal: Santos, Hugo David Pinto
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/33619
• topic: Marcação a laser; Visão; Reconhecimento de objetos; OpenCV; Recursos locais; Robótica; ROS; Planeadores de trajetórias; Manipuladores

Nos últimos anos tem-se verificado um crescimento populacional que é acompanhado pela indústria através da automatização dos processos industriais. A robótica industrial e a visão computacional surgem como uma solução viável para dar resposta às exigências da produção massiva que nos dias de hoje se fazem sentir. Assim, conscientes dos progressos destas tecnologias, a JPM Industry e a Universidade de Aveiro lançaram o projeto Adaptmark, que tem como objetivo investigar e desenvolver um sistema robótico de marcação a laser de peças metálicas. Assim, esta dissertação propõe um sistema dedicado à marcação a laser de peças planares de diversos formatos. Dividiu-se o sistema geral em dois subsistemas, um responsável pelo reconhecimento das peças e outro pela manipulação das mesmas, de forma a que estas sejam facultadas ao marcador a laser. O desenvolvimento deste sistema é baseado na biblioteca Open Source Com- puter Vision Library (OpenCV) juntamente com o Robot Operating System (ROS), tirando partido das bibliotecas e pacotes já desenvolvidos nestas áreas de investigação como, por exemplo, o MoveIt!, dedicado ao planeamento de trajetórias, entre outras funcionalidades. Além disso, usou-se o Gazebo como simulador responsável por criar um mundo virtual semelhante ao caso real, onde se realizaram algumas validações. Relativamente ao subsistema de visão, a solução foi apresentada, testada e validada. Este subsistema faz o reconhecimento de peças junto de uma base de dados, assim como estima a sua posição, orientação, dimensões e coordenadas de marcação a laser, onde apesar de existirem ainda erros associados este cumprem os requisitos definidos. Além disso, desenvolveram-se, testaram-se e validaram-se mecanismos que permitem o incremento da eficiência computacional deste subsistema. Em relação ao subsistema de manipulação, testou-se e validou-se, tanto em ambiente real como simulado, um conjunto de planeadores de trajetórias assim como a manipulação das peças. Quanto à marcação a laser propriamente dita, obtiveram-se resultados ajustados com os requisitos definidos tendo-se obtido um sistema final funcional. Todos os testes e resultados experimentais realizados são apresentados de forma detalhada nesta dissertação.