Aplicacions avançades amb un sistema de visió per computador professional

Abstract

L’automatització en la Indústria 4.0 es basa en la integració de sistemes ciberfísics, intel·ligència artificial i anàlisi de dades per millorar l’eficiència, la flexibilitat i la productivitat en els processos industrials. Gràcies a l’Internet of Things (IoT), els dispositius i màquines interconnectades poden recopilar i transmetre informació en temps real, cosa que permet la presa de decisions autònoma i el monitoratge remota. Aquest treball de fi de grau presenta el desenvolupament d’una aplicació avançada de visió artificial aplicada a l’automatització industrial. L’objectiu és identificar i localitzar diferents claus de gots en moviment sobre una cinta transportadora mitjançant una càmera industrial Basler, per posteriorment enviar les coordenades amb un PC de visió, que s’encarrega del processament de la imatge i del monitoratge d’aquestes, fins a un robot UR que fa tasques de Picking i Tracking. El sistema s’ha desenvolupat utilitzant tecnologies de visió artificial industrials, com el programari VisionPro i Cortex, i s’ha integrat amb un protocol TCP/IP per garantir la precisió i eficiència del procés. Es requereix un cert nivell de coneixement tècnic per a la implementació i ús d’aquests softwares, per evitar això en aquest document es guia a l’usuari per adquirir aquests coneixements i comprendre el funcionament del projecte en la seva plenitud. L’aplicació es planteja com una eina educativa dins l’àmbit universitari, que permet als estudiants adquirir coneixements pràctics en automatització i robòtica. Finalment, s’extreuen unes conclusions tenint en compte l’impacte ambiental i social i proposant els possibles marges de millora del projecte.

La automatización en la Industria 4.0 se basa en la integración de sistemas ciberfísicos, inteligencia artificial y análisis de datos para mejorar la eficiencia, la flexibilidad y la productividad en los procesos industriales. Gracias al Internet of Things (IoT), los dispositivos y máquinas interconectadas pueden recopilar y transmitir información en tiempo real, cosa que permite la toma de decisiones autónoma y la monitorización remota. Este trabajo de fin de grado presenta el desarrollo de una aplicación avanzada de visión artificial aplicada a la automatización industrial. El objetivo es identificar y localizar diferentes llaves de vaso en movimiento sobre una cinta transportadora mediante una cámara industrial Basler, por posteriormente enviar las coordenadas con un PC de visión, que se encarga del procesamiento de la imagen y de la monitorización de estas, hasta un robot UR que hace tareas de Picking y Tracking. El sistema se ha desarrollado utilizando tecnologías de visión artificial industriales, como el software VisionPro y Cortex, y se ha integrado con un protocolo TCP/IP para garantizar la precisión y eficiencia del proceso. Se requiere cierto nivel de conocimiento técnico para la implementación y uso de estos softwares, para evitar esto en este documento se guía al usuario para adquirir estos conocimientos y comprender el funcionamiento del proyecto en su plenitud. La aplicación se plantea como una herramienta educativa dentro del ámbito universitario, que permite a los estudiantes adquirir conocimientos prácticos en automatización y robótica. Finalmente, se extraen unas conclusiones teniendo en cuenta el impacto ambiental y social y proponiendo los posibles márgenes de mejora del proyecto.

Automation in Industry 4.0 is based on the integration of cyber-physical systems, artificial intelligence and data analytics to improve efficiency, flexibility and productivity in industrial processes. Thanks to the Internet of Things (IoT), interconnected devices and machines can collect and transmit information in real time, allowing autonomous decision making and remote monitoring. This thesis presents the development of an advanced application of machine vision applied to industrial automation. The objective is to identify and locate different sockets wrench on a conveyor belt using a Basler industrial camera, and then send the coordinates with a vision PC, which is responsible for image processing and monitoring, to a UR robot that performs Picking and Tracking tasks. The system has been developed using industrial machine vision technologies, such as VisionPro and Cortex software, and has been integrated with a TCP/IP protocol to guarantee the accuracy and efficiency of the process. A certain level of technical knowledge is required for the implementation and use of these softwares, to avoid this in this document the user is guided to acquire this knowledge and understand the operation of the project. The application is conceived as an educational tool in the university environment, which allows students to acquire practical knowledge in automation and robotics. Finally, conclusions are made taking account the environmental and social impact and proposing possibles improvements for the project.