Sistematização da metodologia de calibração utilizando a técnica de gêmeos digitais para robôs : estudo de caso aplicado em robôs industriais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vitalli, Rogério Adas Pereira, 1982-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/9806
Resumo: Orientador: João Maurício Rosário
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Na prática, sabe-se que os "dois mundos" (virtual e real) não são teoricamente idênticos, ou seja, existem diferenças de layout, fabricação e desempenho de cada elemento projetado. A calibração é o processo de verificação e correção virtual do "estudo modelado (3D)" em conformidade com o "estudo do mundo real." Isso é feito criando um filtro que descreve como o estudo do mundo real difere do virtual. Este filtro é chamado de "Conjunto de Calibração (CC)" e o foco da calibração é evitar retrabalhos manuais. A proposta para sistematizar uma metodologia de calibração, aferição e validação do gêmeo digital poderá ser aplicada a diferentes segmentos da indústria avançada, e esse é um diferencial competitivo em relação às soluções de automação industrial para robôs manipuladores industriais. A contribuição científica dessa pesquisa de doutoramento criou e sistematizou no estado da arte uma metodologia contendo procedimentos para "Calibração de Gêmeos Digitais" utilizando quatro modelos de diferentes fabricantes de robôs industriais (ABB, KUKA, FANUC e YASKAWA MOTOMAN) para garantir robustez nos métodos utilizados e na validação dos resultados e para isso foi usado o software Process Simulate© da Siemens Digital Industries Software© desenvolvido pela empresa Tecnomatix© na versão 15.1.2 que vem se demonstrando como uma importante ferramenta para a indústria avançada. Em geral, o resultado final da calibração do gêmeo digital eliminou e compensou quaisquer diferenças que possam existir entre o mundo virtual (processo simulado) e o mundo real (processo físico), a fim de garantir o download extremamente preciso dos programas do robô virtual dentro do ambiente de simulação para o robô real no "chão de fábrica" sem exigir correções manuaisAbstract: Currently, the problem related to the Digital Twin and Virtual Commissioning activities is the inaccuracy between the virtual model and the physical model, arising from difficulties related to the manufacture of mechanical components, construction and installation on the "factory floor" of the previously generated 3D model. In practice, it is known that the "two worlds" (virtual and real) are not theoretically identical, that is, there are differences in layout, manufacturing and performance of each designed element. Calibration is the process of verifying and virtual correcting the "modeled (3D) study" against the "real world study." This is done by creating a filter that describes how studying the real world differs from the virtual one. This filter is called a "Calibration Set (CC)" and the focus of the calibration is to avoid manual rework. The proposal to systematize a methodology for calibration, measurement and validation of the digital twin can be applied to different segments of the advanced industry, and this is a competitive differential in relation to industrial automation solutions for industrial manipulator robots. The scientific contribution of this doctoral research created and systematized a state-of-the-art methodology containing procedures for "Calibration of Digital Twins" using four models from different manufacturers of industrial robots (ABB, KUKA, FANUC and YASKAWA MOTOMAN) to ensure robustness in the methods used and in the validation of the results, using the Process Simulate© software from Siemens Digital Industries Software©, developed by the company Tecnomatix© in version 15.1.2, which has proven to be an important tool for the advanced industry. In general, the final result of the digital twin calibration eliminated and compensated for any differences that may exist between the virtual world (simulated process) and the real world (physical process) in order to guarantee the extremely accurate download of the virtual robot programs within from the simulation environment to the real robot on the "factory floor" without requiring manual correctionsDoutoradoMecatrônicaDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Rosário, João Maurício, 1959-Mariottoni, Carlos AlbertoPaiva, Ely Carneiro deBizarria, Francisco Carlos ParquetSouza, Jocarly Patrocinio deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASVitalli, Rogério Adas Pereira, 1982-20232023-04-13T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf mp41 recurso online (216 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/9806VITALLI, Rogério Adas Pereira. Sistematização da metodologia de calibração utilizando a técnica de gêmeos digitais para robôs: estudo de caso aplicado em robôs industriais. 2023. 1 recurso online (216 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/9806. 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