Proyecto de Final de Carrera - Ingeniería Técnica

“Análisis y Cálculo de Desplazamiento y Velocidad

de un Objeto mediante un Sensor Láser”

Proyecto dirigido por el Dr. Antoni Burguera Burguera y la Dra. Yolanda González Cid de la Universidad de las Islas Baleares.

Antecedentes

A lo largo de la carrera vimos diferentes aspectos de la aplicación de la electrónica. Los campos que más me impactaron y resultaron los más interesantes fueron la automatización y la robótica.

En la asignatura de automatización industrial, obtuvimos conocimientos de los diferentes tipos de sensores y sus aplicaciones, ejecución en tiempo real de estaciones automatizadas y el control de errores. El desarrollo de alguna práctica consistía en la programación de una estación automática, mientras que otra se decantaban por la ejecución en tiempo real de algunos programas.

En el caso de la robótica obtuvimos conocimientos acerca de los diferentes tipos de robots industriales y sus aplicaciones y usos. A partir de matrices jacobianas y los diferentes procedimientos para realizar los cálculos programamos un brazo robot (Enlace de la práctica) para resolver un problema de paletización de objetos distribuidos en un espacio de trabajo.

Introducción

Inicialmente, se propuso resolver un problema de medida de volumen de un objeto en movimiento mediante un sensor inmóvil. Para poder realizar el cálculo de volumen, es necesario conocer la velocidad de desplazamiento del objeto. Entonces, la propuesta inicial se diversifica en dos proyectos diferentes. Por lo que respecta a este proyecto en particular, se hace el estudio de métodos que serían útiles para el cálculo de la velocidad del objeto.

Herramientas de trabajo

Las herramientas de trabajo son: sensor láser HOKUYO y sus respectivas librerias (código c) para obtener la información del entorno, robot mitsubishi RV-6S para realizar movimientos controlados y así poder estimar el error cometido en los cálculos a partir de la información del sensor, y para terminar se realizan los cálculos mediante MATLAB.

Métodos utilizados

El proyecto consiste en encontrar aquel método que mejor se ajuste a las necesidades de calcular la velocidad de desplazamiento a partir de la información del sensor. El sensor proporciona información del medio mediante coordenadas polares, es decir, distancias para ángulos en concreto.

1. ICP (Iterative Closest Points). Consiste en establecer correspondencias entre dos conjuntos de puntos a partir de la mínima distancia y así establecer los desplazamientos y rotaciones necesarias para que los conjuntos de puntos coincidan. También se hizo una pequeña modificación para obtener únicamente el desplazamiento, ya que se parte de la suposición que el objeto sigue una trayectoria en línea recta.
2. Correlación. Consiste en distribuir los datos del sensor (distancias polares) en vectores de misma longitud para encontrar la relación entre dos lecturas consecutivas, es decir, sólo se obtiene desplazamiento en un eje, por ejemplo el X.

Programa gráfico para facilitar el uso.

Información adicional

En este enlace se encuentra la memória del proyecto así como el código fuente de la programación  de control (sensor). También se sncuentran lagunos ficheros de lectura a partir del sensor.

https://docs.google.com/folder/d/0B2UOGI18zAO_aktPNVhRbjhGTFk/edit

La calificación del proyecto fue de un 8 (Notable).