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Ojo para robot con un campo de visión completo

La forma en la que un robot es capaz de recibir información visual del entorno y de lo que hace, es fundamental para su desempeño. Por eso es necesario un ojo para robot pues, por ejemplo, la producción de productos de precisión depende de que los sistemas de control del robot conozcan la ubicación del cabezal de unión adhesiva o del cabezal de soldadura al milímetro más cercano en todo momento. Esto significa que necesitamos disponer de un ojo para robot con campo de visión completo en determinadas tareas. En la industria automotriz y en muchos otros sectores, los sensores especializados realizan esta función, la mayoría de los cuales funcionan según el principio de triangulación láser. Un diodo láser proyecta una línea de luz roja sobre la pieza de trabajo, desde la cual la luz se refleja en un ángulo específico antes de ser detectada por una cámara. Desde la posición de la luz que incide sobre el chip de la cámara, se puede calcular la posición y la distancia del sensor con respecto a la pieza de trabajo dentro del sistema de coordenadas.

Ojo de visión completa para robot
© Fraunhofer IAPT
El innovador sensor SensePRO proporciona un campo de visión de 360 ​​° para el control del proceso y la garantía de calidad.

Sin embargo, existe un problema con tales sistemas: “El efecto de sombreado limita la flexibilidad de los sensores existentes . También restringe la libertad de movimiento del robot. Los sistemas y su integración requieren mucha mano de obra”, dice Mauritz Möller, jefe del departamento de sistemas de fabricación de aditivos de la Institución de Investigación Fraunhofer para Tecnologías de Fabricación Aditiva IAPT en Hamburgo. La única forma de medir la altura con sensores convencionales es montarlos a lo largo de toda la dirección del proceso. Aunque, con estos sensores, el robot es ciego cuando cambia su dirección de movimiento. Tener que predefinir la dirección de procesamiento limita significativamente la flexibilidad de los sistemas de manejo.

Las únicas alternativas son usar varios sensores o ejes adicionales, ya sea de los cuales, dada la tecnología de punta de hoy en día, a veces puede costar más que el propio robot.

Sistema laser de guiado de robot
© Fraunhofer IAPT
Los sensores convencionales limitan la flexibilidad direccional de los robots.

Técnica de medición patentada

Mauritz Möller y sus colegas Malte Buhr, Vishnuu Jothi Prakash y Julian Weber han desarrollado una solución innovadora llamada SensePRO. Este sistema de sensor compacto mide 15 centímetros de diámetro y está equipado con algoritmos de procesamiento de imágenes especialmente desarrollados, lo que proporciona un campo de visión sin sombras y genera un campo de medición de 360°, ofreciendo una flexibilidad total con respecto a la dirección de la medición. No importa dónde se mueva el robot, al menos una línea de láser siempre está en una posición óptima, proporcionando información precisa de posición a la cámara.

Este enfoque también resuelve otro problema: el sombreado de la luz láser por componentes con formas complejas. Los investigadores ya han patentado la técnica. No se requiere programación adicional para integrar el nuevo sistema de sensores en los sistemas de robot existentes . Puede emplearse de forma totalmente flexible y, sobre todo, de forma fiable en todos los procesos de unión adhesiva y soldadura. La técnica simplifica significativamente el control de procesos y la garantía de calidad, con un solo sensor.

Fuente: Fraunhofger.de