Sistema de aquisição de imagens e triangulação laser integrado a um robô para seguimento automático de trincas sinalizadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Patryk Alexandre
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215221
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.
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spelling Sistema de aquisição de imagens e triangulação laser integrado a um robô para seguimento automático de trincas sinalizadasEngenharia mecânicaRobóticaAutomaçãoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.Um manipulador robótico, que permite realizar o processamento de pinos por atrito pelo processo Friction Hydro Pillar Processing (FHPP), foi desenvolvido em um projeto de pesquisa com o objetivo de realizar a montagem e reparos de componentes sob intensos esforços na construção de estruturas offshore. No processo de reparos de trincas por atrito é necessário que a ferramenta do robô esteja numa postura correta em relação à superfície de interesse, o que traz a necessidade de automatização do processo de medição e movimentação da ferramenta. Para propiciar essa automação, um sensor de triangulação laser foi especialmente desenvolvido pelo Labmetro. Este sensor permite a aquisição de pontos 3D e da textura em tons de cinza da região sob análise e quando integrado ao robô permite medir a geometria 3D de superfícies com geometria complexa. Este trabalho visa a integração do sensor de triangulação laser a um robô industrial e o desenvolvimento de algoritmos para o escaneamento automático de trincas sinalizadas em superfícies de forma livre. Para o desenvolvimento do trabalho, uma guia linear motorizada foi utilizada nos estágios iniciais de desenvolvimento. Em seguida um robô foi utilizado. Os algoritmos especialmente desenvolvidos realizam a fusão de dados da geometria 3D do objeto de interesse e da textura da trinca previamente sinalizada. Ensaios por liquido penetrante, por exemplo, podem realizar esta sinalização. A fusão destes dados permite determinar a próxima postura do robô de modo a continuar o escaneamento da trinca e manter a superfície de interesse dentro da faixa de medição do sistema. Foram realizados experimentos para avaliação metrológica do sensor, avaliação da medição 3D com detecção da trinca para o caso onde o sensor foi integrado à guia linear motorizada e avaliação do seguimento da trinca de forma automática para o caso do sensor integrado a um robô industrial. Os resultados mostram que a trinca pode ser detectada e a sua posição e orientação 3D podem ser definidas na superfície reconstruída para procedimentos de reparo.Abstract: A robotic manipulator, which allows to perform the stud processing by friction in a process called ?Friction Hydro Pillar Processing (FHPP)?, was developed in a research project whose purpose was to realize the assembly and repairs of components under intense stress in the construction of offshore structures. In this process of crack repairing it is necessary that the robot tool be in a correct posture in relation to the surface of interest, this brings the need for automating the process of measurement and movement of the tool. To provide this automation, a laser triangulation sensor was specially developed by Labmetro. This sensor allows the acquisition of 3D points and grayscale texture of the region under analysis and when integrated to the robot allows to measure the 3D geometry of surfaces with complex geometry. This work aims at the integration of the laser triangulation sensor into an industrial robot and the development of algorithms for the automatic scanning of signalized cracks on freeform surfaces. For the work?s development, a motorized linear stage was used in the early stages of development. Then a robot was used. The specially developed algorithms perform the data fusion of the 3D geometry of the object of interest and the texture of the previously signaled crack. The fusion of these data allows to determine the next posture of the robot in order to continue the crack scanning and to maintain the surface of interest within the measuring range of the system. Experiments were carried out for the metrological evaluation of the sensor, evaluation of the 3D measurement and crack detection for the case in which the sensor was integrated to the motorized linear stage and evaluation of the automatic crack following in the case the sensor was integrated to an industrial robot. The results show that the crack can be detected, and its 3D position and orientation can be defined on the reconstructed surface for repair procedures.Pinto, Tiago Loureiro Figaro da CostaUniversidade Federal de Santa CatarinaGonçalves, Patryk Alexandre2020-10-21T21:14:18Z2020-10-21T21:14:18Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis172 p.| il., gráfs.application/pdf368403https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/215221porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-10-21T21:14:18Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/215221Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732020-10-21T21:14:18Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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