Very often, industrial robots perform their tasks in highly structured environments. All objects and work pieces to be handled must be positioned properly, to allow by the robots to work with speed and accuracy. Generally not all the pieces come ordered to the robot workspace and therefore they must go through a pre-positioning process, which is usually done by complex mechanisms or even manually.
The PAPREC project objective is design a system that allow industrial robot manipulators to grasp and manipulate objects and work pieces, which reach their point of delivery to the robot in disordered manner or piled in a container. The robot is provided with a 3D perception system, which detects and analysis the pieces in the container in order to determine the order of extracting the pieces form the container. The controller will then, calculate the adequate obstacle-free trajectory to grasp the selected pieces according to the established order and execute the movement to put the pieces in their final destination. From this step the process and its environment can be considered structured, and the task is executed as planned while monitored by the vision system. If there is any changes the system will take them into consideration and re-plan, the order, the trajectory or both.
Resumen en Español
Sistema de prensión automático de piezas revueltas en un contenedor (PAPREC)
En la actualidad los robots industriales desarrollan su trabajo en entornos altamente estructurados. Todos los elementos que manejan dichos robots deben estar posicionados adecuadamente, lo cual les permite realizar los trabajos con gran velocidad y precisión. Generalmente no todas las piezas que se sirven vienen ordenadas y éstas deben pasar un proceso de posicionamiento previo. Este proceso se realiza mediante complejos mecanismos o incluso manualmente.
El objetivo del proyecto PAPREC es realizar un sistema robotizado para automatizar el posicionamiento de piezas desde su contenedor de origen donde se encontraran revueltas. En concreto, el sistema cuenta con un sistema de percepción 3D que analiza las piezas del contenedor y detecta, mediante técnicas de visión artificial, cuáles son las piezas más fáciles de extraer, así como su posición y orientación. A continuación, el sistema de control calcula la trayectoria que el brazo robótico del sistema debe seguir para coger la pieza seleccionada. Como última etapa, el sistema genera la trayectoria para que el brazo robótico coloque la pieza en la posición y orientación deseadas. A partir de aquí el entorno está completamente estructurado y el proceso puede continuar como estaba planificado bajo la supervisión del sistema de visión. Cualquier cambio en el entorno puede causar la re-planificación parcial o total en los pasos descritos.