Guía de Laboratorio Programación de Robots, Ejercicios de Ciencias Aplicadas a la Actividad Profesiona

¡Descarga Guía de Laboratorio Programación de Robots y más Ejercicios en PDF de Ciencias Aplicadas a la Actividad Profesiona solo en Docsity! GUIA DE LABORATORIO CIROS STUDIO ROBÓTICA INDICE 1. Resultado de Aprendizaje.....................................................................................................3 1 2. Proceso de Aprendizaje........................................................................................................3 3. Equipos y materiales:...........................................................................................................3 4. Primer Paso..........................................................................................................................4 4.1 Objetivo..............................................................................................................................4 4.2 Abrir el modelo...................................................................................................................4 4.3 Sistemas de Coordenadas de un Robot Industrial..............................................................5 4.3.1 Mover el Robot mediante el Sistema de Coordenadas de Ejes...................................6 4.3.2 Mover el Robot mediante el Sistema de Coordenadas Cartesianas............................7 4.4 Navegar en el entorno 3D de Ciros Eduaction..................................................................10 4.5. Creación de Posiciones....................................................................................................11 4.6. Programación de Robots Industriales..............................................................................19 4.6.1 Instrucción MOV........................................................................................................19 4.6.2 Instrucción MVS.........................................................................................................24 4.6.3 Instrucción HCLOSE y HOPEN....................................................................................26 4.6.5 Instrucción DLY..........................................................................................................27 4.6.6 Instrucción SPD..........................................................................................................28 4.6.7 Diagrama de flujo para coger o dejar un objeto........................................................29 4.7. Cambiar la velocidad de simulación................................................................................31 5. Ejercicio..............................................................................................................................32 5.1 Abrir el modelo.................................................................................................................32 5.2 Función.............................................................................................................................33 5.3 Diagrama de Flujo.............................................................................................................34 5.4 Posiciones.........................................................................................................................35 5.5 Abrir/Cerrar pinza.............................................................................................................36 1. Resultado de Aprendizaje Al finalizar el laboratorio de Programación de Robots industriales, cada estudiante programa 01 robot Industrial coherente con una problemática planteada, decidiendo cuales son las instrucciones que se deben utilizar y mostrando los resultados a través de simulación en el software Ciros Studio 7.0.6 2 4.3 Sistemas de Coordenadas de un Robot Industrial Un sistema de coordenadas cartesianas se compone de ejes perpendiculares de coordenadas que se cortan en el origen. En un sistema de coordenadas cartesianas tridimensionales u ortogonales, los ejes se denominan X, Y, Z. Un punto P en el espacio se localiza con las coordenadas [x, y, z]. Las coordenadas x, y, z son las tres distancias del punto P a los ejes de coordenadas X, Y, Z del sistema de coordenadas de referencia. En robótica se utilizan los siguientes sistemas de coordenadas cartesianas (véase la figura):  Sistema de coordenadas cartesianas (WORLD) (en una esquina del espacio).  Sistemas de coordenadas en la base (en la base de cada robot).  Sistemas de coordenadas de la herramienta (en la punta de la pinza).  Sistemas de coordenadas de objeto (en cada objeto manipulado).  Sistemas de coordenadas del usuario (sobre todo en objetos fijos del entorno de trabajo). Además de los sistemas de coordenadas cartesianas, en robótica se utilizan los denominados sistemas de coordenadas de robot o sistemas de coordenadas de ejes. Con ellos se especifican las coordenadas de un punto 5 en el espacio mediante los seis ángulos de ejes que un robot debe adoptar para alcanzar el punto con la brida. Esta representación depende siempre del robot utilizado. En esta guía, los sistemas de coordenadas que se usará son: el Sistema de Coordenadas de Ejes y Sistema de Coordenadas Cartesianas. 4.3.1 Mover el Robot mediante el Sistema de Coordenadas de Ejes Paso 4: Teniendo la ventana del modelo “TORRE-CUBOS” abierta, pulse en la tecla “F8”. Paso 5: Se abre la ventana “Teach-in”. Haga clic en los botones Waist (cintura), Shoulder (hombro), Elbow (codo), Pitch (inclinación de muñeca), Roll (rotación de muñeca) y observe los movimientos. Luego, posicione al robot lo más cercano a como muestra la imagen: 6 Los ejes de un brazo robótico tienen relación con las de un ser humano, en el siguiente grafico podemos observar esta relación: 4.3.2 Mover el Robot mediante el Sistema de Coordenadas Cartesianas Paso 6: En la misma ventana Teach-in, haga clic en la pestaña “Cartesian coordinates”. 7 Waist (Cintura) Elbow (Codo) Shoulder (Hombro) Wrist (Muñeca) Pitch Roll Pitch Roll 1 Sistema de Coordenadas de EJES. Paso 11: El robot se posiciona 200mm a la derecha de su posición inicial. 4.4 Navegar en el entorno 3D de Ciros Studio Paso 12: Para navegar en el entorno de Ciros puede usar las siguientes tres opciones: 1° Utilizar el teclado. Mover el entorno: Shift + Clic izquierdo del mouse. Girar el entorno: Ctrl + Clic izquierdo del mouse. Zoom in/out: Ctrl + Shift + Clic izquierdo del mouse. 2° haciendo clic derecho en el entorno y usando las opciones Move, Rotate o Zoom. 3° haciendo clic derecho y usando las vistas frontales e isométricas. 10 ¡ATENCIÓN! Para volver a la vista original del modelo haga clic en la letra “O” de su teclado. 4.5. Creación de Posiciones. Paso 13: Haga clic en el botón “Reset” ubicado en la parte superior para hacer que el entorno vuelva a sus condiciones iniciales. 11 Paso 14: Desactive “Move incrementally”. Luego, vuelva al Sistema de Coordenadas por Ejes y mueva la cintura del robot 20° a la derecha aproximadamente haciendo clic varias veces en “Waist ” (Otra forma de hacerlo es digitar 20° y hacer clic en el botón Apply). Paso 15: Para un mejor posicionamiento del robot, reduzca la velocidad de movimiento “Speed override” a 2%. 12 POSICIÓN DE HOME P0 MOVER A POSICIÓN INTERMEDIA P1 MOVER A POSICIÓN P5, SOLTAR OBJETO CON EL GRIPPER MOVER A POSICIÓN INTERMEDIA P1 MOVER A POSICIÓN P3, TOMAR OBJETO CON EL GRIPPER MOVER A POSICIÓN INTERMEDIA P1 MOVER A POSICIÓN P6, SOLTAR OBJETO CON EL GRIPPER MOVER A POSICIÓN INTERMEDIA P1 MOVER A POSICIÓN P4, TOMAR OBJETO CON EL GRIPPER MOVER A POSICIÓN INTERMEDIA P1 MOVER A POSICIÓN P7, SOLTAR OBJETO CON EL GRIPPER MOVER A POSICIÓN INTERMEDIA P1 VOLVER A LA POSICIÓN DE HOME P0 Usando el Gripper Paso 19: Luego de que la posición se ha guardado. Seleccione la opción HCLOSE 1 en la sección Gripper output ubicado en la esquina inferior izquierda. 15 Nota: Si hacemos clic encima de las posiciones guardadas, automáticamente el software muestra el sistema de coordenadas de la herramienta en esa posición cuyas orientaciones no siempre concuerdan con el sistema de coordenadas cartesianas. Paso 20: Haga clic en el botón “CLOSE” que se encuentra al costado y verá que la pinza se cierra. (Para abrir la pinza, se vuelve hacer clic en el mismo botón). Paso 21: con la pinza cerrada, intente posicionar el cubo rojo, como muestra la imagen. Paso 22: Guarde la posición. 16 X Y Z Paso 23: Mueva el cubo 325mm hacia la derecha en el eje Y del Sistema de Coordinadas Cartesianas. Para esto, active la opción “Move incrementally” y coloque 325 mm. 17 Y Paso 27: Haga doble clic en la posición 0 “P0” ubicado en la ventana de posiciones. Para poner al robot en su posición inicial. Paso 28: Haga clic en el botón “Reset” para poner el modelo en sus condiciones iniciales (observe como el cubo rojo regrese a su posición inicial) 4.6. Programación de Robots Industriales. Para la programación de los robots industriales utilizaremos el lenguaje Melfa Basic IV. Las instrucciones que utilizaremos son las siguientes: MOV, MVS, HCLOSE, HOPEN, DLY, SPD. 4.6.1 Instrucción MOV Función: Ver MOV.mp4. MOV o “Move” son movimientos punto a punto NO LINEALES. Por lo tanto, no son 100% predictibles. El controlador del robot calcula cuál es la trayectoria más rápida y de menor esfuerzo para el robot. No asegura un movimiento rectilíneo. Sintaxis: MOV <posición de destino>, <Distancia> Parámetros: <Posición de destino>: Determina la posición de destino <Distancia>: Determina el valor de la trayectoria desde la posición de destino en dirección de la herramienta sobre el eje Z. 20 PUNTO A PUNTO B Ejemplo: 10 MOV P1 'Avanzar a la posición P1 20 MOV P4, -50 'Avanzar a la posición situada a 50 mm de P4 en dirección longitudinal de la herramienta. Paso 29: En la ventana de programación ubicada en la esquina superior derecha, escriba en la línea 40 lo siguiente: “MOV P0”. Paso 30: Luego, haga pulse la tecla ENTER, y añada: “MOV P2, -40”. Paso 31: Antes de compilar el programa debemos de ordenar las instrucciones. Para ello activemos la ventana de programación, luego hacer clic en el menú PROGRAMMING y luego en la opción “Mitsubishi renumber”. (Nota: Si la ventana de programación no está activada, el ordenamiento de las instrucciones no se ejecuta). 21 Paso 32: En la ventana “Mitsubishi renumber” haga clic en el botón OK. (Puede cambiar “START LINE No” por otro número, pero es opcional) Paso 33: El resultado es que se ordena el programa como se muestra en la imagen. 22 Paso 38: Simule haciendo clic en el botón START ubicado en la parte superior. Finalmente, se observa que el robot se ha movido directamente de P0 a P2, -40. 4.6.2 Instrucción MVS Función: Ver video MVS.mp4. La instrucción MVS o “Move Straight” es para realizar movimientos rectilíneos, es decir, describe una línea recta en el espacio. Se utiliza en tareas donde se necesite coger o agarrar un objeto. Sintaxis: MVS <posición de destino>, <distancia> Parámetros: <Posición de destino>: Determina la posición de destino <Distancia>: Determina el valor de la trayectoria desde la posición de destino en dirección de la herramienta sobre el eje Z Ejemplo: 10 MVS P1 'Avanzar a la posición P1 20 MVS P1, -50 ‘Avanzar a la posición situada a 50 mm de la posición P1 en dirección longitudinal de la herramienta. Paso 39: Para acercarnos de forma segura al objeto, añada la siguiente instrucción en el programa: “MVS P2”. 25 PUNTO A PUNTO B Paso 40: Ordenar la lista de instrucciones en el programa. Luego, compile. 26 Paso 41: Antes de simular, haga clic en el botón RESET para volver el entorno a condiciones iniciales. Paso 42: Simule. Finalmente, vemos que la herramienta del robot está ubicada por encima del objeto a una distancia necesaria para el cierre de la pinza. 27 Función: La instrucción SPD o “Speed” se usa para definir la velocidad de movimiento del robot en el programa. Esta velocidad depende del robot (marca, tipo, etc.) Sintaxis: SPD <valor de velocidad> Parámetros: <Valor de velocidad>: Determina la velocidad en mm/s Ejemplo: 10 SPD 100 'Velocidad a 100 mm/s 20 MVS P1 'Avanzar a la posición P1 *En esta guía, una velocidad 100 significara velocidad alta y 20 velocidad baja. Paso 45: Añadir al programa SPD 100 (al inicio), SPD 20 (antes de coger el cubo), retardos de 0.5 segundos antes y después de cerrar la pinza DLY 0.5. Paso 46: Ordenar, compilar y luego simular el programa. Observaremos que el cambio de velocidad y retardo en el movimiento del robot, se cumplen. 30 Paso 47: Teniendo en cuenta el siguiente diagrama de flujo realice la programación necesaria para colocar el cubo rojo al pallet 1: 4.6.7 Diagrama de flujo para coger o dejar un objeto. Cogiendo un objeto Reducir velocidad SPD 20 Acercar - Movimiento rectilíneo MVS Posición Retardo DLY 0.5 Cerrar Pinza HCLOSE 1 Retardo DLY 0.5 Alejar - Movimiento rectilíneo MVS Posición, -40 Aumentar Velocidad SPD 100 Dejando un objeto Reducir velocidad SPD 20 Acercar - Movimiento rectilíneo MVS Posición Retardo DLY 0.5 Abrir Pinza HOPEN 1 Retardo DLY 0.5 Alejar - Movimiento rectilíneo MVS Posición, -40 Aumentar Velocidad SPD 100 Paso 48: Realizar la programación necesaria para colocar el cubo rojo al pallet 2 (Ver el vídeo ubicado en la carpeta Primer Paso/Model). Teniendo en cuenta el diagrama de flujo para coger o dejar un objeto, utilizando las posiciones grabadas. Paso 49: Realice la programación necesaria para colocar los cubos verde y azul directamente al pallet 2 (Ver el vídeo ubicado en la carpeta Primer 31 Pallet 2 Paso/Model). Utilice P1 como posición intermedia. Después de finalizado, colocar el robot en la posición P0. La distancia de cada slot en el pallet es de 60mm. Al final, la simulación debe quedar como muestra la imagen: NOTA: Se puede colocar comentarios dentro del programa. Cada comentario debe comenzar con el símbolo ‘, y se sombreará de color verde. Ejemplo: 4.7. Cambiar la velocidad de simulación. 32 60mm 60mm FININICIO