RI_tutorial_1_2011_2012

Licenciatura em Controlo e Electrnica Industrial

2011/2012

Robtica Industrial Ana Cristina Lopes

Tutorial n. 1: Introduo ao Robcell: Cell Setup

Robtica Industrial

Licenciatura em Engenharia Electrotcnica e Computadores 2

1. Introduo O software de simulao para robs de manipulao representa uma ferramenta de aprendizagem poderosa que permite realizar programas para robs em ambiente simulado. A linguagem de programao utilizada idntica utilizada para programar o rob manipulador existente em laboratrio. Antes de se iniciar a programao de robs propriamente dita importante compreender os aspectos bsicos associados ao rob manipulador, as vrias juntas, graus de liberdade e procedimentos de segurana.

2. Configurao O mdulo de configurao permite criar e modificar clulas robotizadas virtuais. Estas clulas podem ser tericas ou podem ser rplicas de instalaes existentes.

Menu File O menu File contm as funes de Windows usuais que permitem carregar e gravar ficheiros que contenham informao grfica para configurao das clulas robotizadas e sair do programa. De seguida apresentam-se os comandos respeitantes a este menu.

Note-se que apenas se pode abrir uma janela de configurao setup file/window de cada vez.

Comando New O comando New abre um novo ficheiro de configurao sem nome e abre o menu New Object.

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Para ajudar a ver a rea e os limites da clula: 1. Fazer Zoom at se conseguir observar o cho e o background. 2. Seleccionar Labels/Show Cell Origin para observar uma marca no centro da clula.

Comando Open - Imagem Ao seleccionar este comando aparece uma caixa de dilogo, que possibilita a abertura de ficheiros de configurao de clulas j existentes. Abrir por exemplo o ficheiro robo1.3DS. A clula definida neste ficheiro apresentada e o menu New Obejct aberto.

Comando Save Grava o posicionamento actual de todos os objectos da clula para um ficheiro de configurao de clula. Por defeito a extenso destes ficheiros 3DC.

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Comando Save As Grava o ficheiro de configurao de clula activo com um novo nome.

Comando Exit Fecha o ficheiro activo de configurao de clula.

Menu Edit O menu Edit contm as funes de Windows que permitem editar novos objectos e editar outras caractersticas grficas da clula robotizada.

Comando New Object Apresenta o menu New Object, a partir do qual os objectos so seleccionados e colocados na clula.

A lista de items varia consoante as diferentes verses dos robs. Por defeito este menu aparece sempre que se cria um novo ficheiro de configurao de clula ou quando se abre um ficheiro de configurao de clula j existente.

Um clique duplo no sinal (+) da categoria pretendida mostra todos os items respeitantes a essa categoria;

Um clique duplo no sinal (-) da categoria pretendida fecha todos os items respeitantes a essa categoria;

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Comando Background Color Abre uma palete de cores para que o utilizador seleccione a cor de fundo pretendida para a sua clula robotizada.

Comando Floor Color Abre uma palete de cores para que o utilizador seleccione a cor do cho pretendida para a sua clula robotizada.

Comando Floor Size s existe o icon Abre uma caixa de dilogo que permite definir as dimenses do cho da clula. Por defeito ocho tem 8m por 8m.

Comando Delete Object Activa o modo Apagar. Deve-se utilizar o cursor para apontar e seleccionar o objecto que se pretende apagar. Confirmar que o objecto foi apagado, seleccionado Yes. Se seleccionar No o modo Apagar permance activo permitindo apagar outros objectos.

Menu View O menu View contm as funes de Windows que permitem redireccionar a cmara de visualizao da clula robotizada, ter uma viso de topo da clula.

Comando Redirect Camera Permite seleccionar um ponto de focagem diferente no grfico da clula robotizada. Para alterar o ponto de focagem central seleccionar no menu View/Redio ect Camera. De seguida deve utilizar o cursor para apontar e seleccionar qualquer ponto da cena. Este passa depois a ser o ponto de focagem central do grfico. Qualquer Zoom que seja feito de seguida ser focado neste ponto. As rotaes realizadas tambm sero em torno deste ponto.

Comando Top View Mostra a vista de topo da clula robotizada.

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Menu Labels Os nomes dos objectos e as posies podem ser apresentados no grfico da clula robotizada. Os labels de objectos individuais podem ser removidos, seleccionando o comando Hide Label do menu de propriedades do objecto especfico.

Comando Object Names Quando se selecciona o comando Object Names no menu Labels, cada objecto passa a conter um label com o seu nome. Os Nomes so atribudos pelo software, mas podem ser redefinidos pelo utilizador no menu de propriedade dos objectos.

Comando Object Positions Quando se selecciona o comando Object Positions no menu Labels, cada objecto passa a conter um label com a sua posio. As coordenadas que aparecem no label do objecto indicam a posio do objecto (coordenadas X-Y) em relao ao ponto de origem da clula.

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Comando Show Cell Origin A clula tem um ponto de origem (0,0) ao nvel da mesa. As posies dos objectos so todas definidas em relao a esta origem. Quando se selecciona o comando Show Cell Origin no menu Labels, um sistema de eixos de coordenadas X-Y vermelho aparece representado no ecr.

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Menu Objects

Colocao de Objectos na Clula Robotizada

De seguida descreve-se o procedimento para colocar novos objectos na clula: 1. Seleccionar o nome do objecto na New Object List; 2. Mover o cursor para a cena grfica; 3. Apontar e seleccionar o local onde se pretende colocar o objecto. preciso esperar um

pouco at que este aparea. Muitos objectos so colocados na clula automaticamente ao nvel da mesa. Estes objectos parecem que flutuam a menos que se adicione uma mesa clula robotizada. A altura a que alguns objectos so colocados (template, cilindro e cubo) determinada na altura em que eles so colocados na clula. Se por exemplo seleccionar um tapete quando est a colocar um cubo na cena, o cubo ser colocado no tapete com uma altura apropriada. Recomenda-se a colocao de uma mesa na clula antes de colocar quaisquer uns destes quatro objectos na clula. Caso contrrio estes objectos podem ser colocados no cho da clula, ficando tapados assim que se adiciona uma mesa. Assim que a altura a que o objecto colocado estabelecida, esta j no pode ser alterada na Cell Setup. Por exemplo, no se pode mover um cubo de um tapete para uma mesa. A nica forma de se alterar a altura de um objecto consiste em apagar o objecto e criar um novo. Para mover um objecto basta seleccion-lo e arrast-lo para outra posio. Tambm se pode utilizar o menu de propriedades do objecto para estabelecer coordenadas precisas da sua posio. O rob no pode ser arrastado para outra posio. A sua posio s pode ser alterada atravs do menu propriedades.

Configurao dos Objectos Ao seleccionar alguns dos objectos da New Object List resulta na abertura de uma caixa de dilogo de configurao que permite definir os atributos permanentes dos objectos (tamanho e cor por exemplo). Os atributos devem ser estabelecidos antes do objecto ser colocado na clula. Assim que o objecto seja colocado na clula, a sua configurao no pode ser alterada, para tal necessrio apagar o objecto e criar um novo. Os objectos que tm opes de configurao so abordados mais tarde.

Menu Object Properties Quando se selecciona um objecto que j foi colocado na clula resulta na abertura do menu de propriedades dos objectos.

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As propriedades dos objectos podem ser alteradas em qualquer altura da configurao da clula. Todos os menus Object Properties contm os seguintes cinco itens:

Comando Rename Imagem A cada objecto atribudo um nome e um nmero de forma automtica, assim que este colocado na clula. Este nome apresentado no menu de propriedades dos objectos. O nmero indica a ordem de colocao do objecto na clula (considerando apenas objectos do mesmo tipo). Ao seleccionar o comando Rename, uma caixa de dilogo automaticamente aberta, permitindo a alterao do nome do objecto. O nmero pode ser alterado ou apagado.

Comando Rotate Imagem Os objectos podem ser rodados qualquer valor em graus em ambos os sentidos, no sentido dos ponteiros do relgio ou em sentido contrrio. Ao seleccionar o comando Rotate, uma caixa de dilogo automaticamente aberta, permitindo a alterao da orientao do objecto. O grau de rotao sempre definido em relao orientao por defeito do rob.

Comando Set Position Imagem A clula tem um ponto de origem ao nvel da mesa definido pelas coordenadas X-Y (0,0). Todas as posies dos objectos so definidas em coordenadas X-Y em relao ao ponto de origem. Para a maioria dos objectos estas coordenadas X-Y indicam o centro da base do objecto. Por defeito o rob colocado na clula com o centro da sua base (ponto de origem do rob) no ponto de origem da clula. Ao seleccionar o comando Set Position, uma caixa de dilogo automaticamente aberta, permitindo a alterao das coordenadas X e Y do objecto.

Comando Hide Label Ao seleccionar este comando remover o label do objecto seleccionado. Esta opo s pode ser utilizada se a opo Labels/Object Names ou a opo Labels/Object Positions estiverem seleccionadas.

Comando Show Label Ao seleccionar este comando ser mostrado o label do objecto seleccionado. Esta opo s pode ser utilizada se a opo Labels/Object Names ou a opo Labels/Object Positions estiverem seleccionadas.

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Robot O rob dever ser o primeiro objecto a ser colocado na clula. O rob automaticamente colocado na origem da clula. Este facto permite sincronizar as coordenadas do rob com as coordenadas do mundo e facilita a gravao de posies na clula robotizada. O rob no pode ser arrastado para um novo local. A sua posio s pode ser alterada atravs do menu de propriedades do rob. S se pode colocar um rob na clula.

Configurao do Rob Antes do rob ser colocado na clula, aparece uma caixa de dilogo que permite definir se o rob est montado sobre uma base deslizante linear. Por defeito o rob montado numa base deslizante.

Quando se selecciona a base deslizante possvel definir algumas opes, designadamente: 1. Altura da Base: por defeito a altura a que a base se encontra 100mm, a qual altura a

que se encontra a base do rob rea. 2. ngulo do Rob: por defeito o rob montado na perpendicular base, a 90.

Caso seleccione a base deslizante, ambos o rob e a base sero re-colocados na clula como um elemento nico e com apenas um nome.

Propriedades do Rob Reala-se que para editar as propriedades do rob mencionadas de seguida necessrio abrir o Graphic Display dentro do Cell Simulator. O menu de propriedades do rob contm as seguintes opes adicionais:

1. Show Work Envelope Mostra a rea de trabalho do rob. Isto facilita a colocao de objectos na rea de trabalho do rob.

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2. Hide Work Envelope Esconde a rea de trabalho do rob. 3. Define Peripherals Abre uma caixa de dilogo que permite definir os objectos que

esto ligados e que so controlados pelo controlador do rob. O utilizador questionado sobre a gravao da configurao da clula antes de poder definir os eixos perifricos.

Na caixa respeitante seleco da lista de perifricos deve escolher o dispositivo que quer definir para cada eixo. Note-se que a caixa de dilogo seguinte s pode ser aberta dentro do Cell Simulation com a opo Off-Line do menu Options seleccionada.

4. Gripper Setup Abre uma caixa de dilogo que permite seleccionar o tipo de garra que est a ser usada o ER IX.

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possvel seleccionar uma garra elctrica (eixo 6) ou pneumtica (controlada por uma sada). Caso seleccione a elctrica, no existem mais opes disponveis.

Eixos Perifricos Depois de colocar um eixo perifrico na clula, deve defini-lo como um dos eixos ligados ao controlador do rob

1. Seleccione o rob de modo a abrir o seu menu de propriedades; 2. Seleccione Define Peripherals e complete a configurao como explicado

anteriormente.

Base Deslizante A base deslizante o nico eixo perifrico que tem opes de configurao. A caixa de dilogo de configurao da base apresentada de seguida:

1. Slidebase Type Selecciona um dos tipos de mesas deslizantes apresentados na lista; 2. Slidebase Height Define a altura da base.

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Dispositivos de Entrada/Sada

Propriedades da Mesa Experimental O menu Experimental Table Properties contm as seguintes opes adicionais:

1. Controller Input Nuber for First Switch Define a entrada do controlador do rob onde se encontra lidado o primeiro microswitch da mesa experimental. Os segundo, terceiro e quarto microswitches so atribudos sequencialmente s trs entradas seguintes.

2. Controller Output Number for Lamp Define a sada do controlador do rob qual est ligada a lmpada da mesa experimental.

3. Controller Output Number for Buzzer Define a sada do controlador do rob qual est ligado o buzzer da mesa experimental.

Configurao do Sensor De seguida apresenta-se a caixa de dilogo para configurao do sensor:

1. Color Detect Define a cor que o sensor detecta. O utilizador deve seleccionar uma das oito cores disponveis. As diferentes cores podem ser seleccionadas de forma a simular diferentes tipos de sensores, tais como: sensores magnticos, pticos, etc. Quando se selecciona a cor cinzenta, o sensor fica sensvel a qualquer cor.

2. Define a altura (acima do nvel da mesa) a que o sensor ser colocado na clula. Pode usar as seguintes alturas de modo a garantir que o sensor se posiciona nos seguintes dispositivos:

1. Conveyor: 130mm; 2. Mesa Rotativa: 230mm.

O raio de luz emitido pelo sensor indica a gama de deteco do sensor. O sensor deve ser colocado de modo a conseguir detectar o objecto pretendido.

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Propriedades do Sensor O menu de propriedades do sensor contm as seguintes opes adicionais:

1. Controller Input Number Define a entrada do controlador qual o sensor se encontra ligado.

Armazenamento

Configurao Gravity Feeder Para configurar este objecto deve aparecer a seguinte caixa de dilogo, assim que este seleccionado.

1. Height at Front of the Feeder Define a altura da frente do feeder acima do nvel da mesa de trabalho.

2. Height at Back of the Feeder Define a altura da parte de trs do feeder acima do nvel da mesa de trabalho.

3. Os valores por defeito so os que se apresentam na figura. O declive do gravity feeder pertence gama dos 15 aos 30.

4. O mximo rcio possvel entre as alturas das partes da frente e de trs do feeder 3,3:1.

Configurao Gravity Feeder e Pneumatic Feeder Ao contrrio de outros objectos, a posio dos feeders deve ser definida no ponto em que o rob recolhe o objecto do feeder. O menu de propriedades destes objectos contm as seguintes opes

1. Number of Parts in the Feeder Define o nmero de objectos que so carregados no feeder no incio da operao. Apenas deve colocar um objecto no quadrado em frente ao feeder, o software multiplica o nmero de objectos pelo nmero de partes especificada.

2. Controller Input Number Define a entrada do controlador qual o microswitch do feeder se encontra ligada.

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3. Controller Output Number for Feeder - Define a sada do controlador qual o feeder se encontra ligado.

Colocao de Objectos no Gravity Feeder Quando se colocam objectos no Gravity Feeder deve posicion-los no centro da rea cinzento clara. No Cell Setup parece que eles no so colocados correctamente, mas no Graphic Display eles aparecero correctamente.

Mquinas Nenhuma das mquinas tem opes de configurao. Geral

Configurao da Mesa Deve-se colocar uma mesa na clula imediatamente antes ou imediatamente aps a colocao do rob na clula. A maior parte dos objectos ser colocado altura correcta mesmo que paream no estar assentes na mesa.

Recomenda-se a colocao de uma ou mais mesas na clula para que os objectos no fiquem a flutuar no espao ou fiquem assentes no cho. A caixa de dilogo de configurao da mesa contm as seguintes opes:

Color Seleccionar uma de oito cores possveis. Deve-se seleccionar uma cor que seja diferente da cor utilizada no cho, fundo e nos objectos que esto em cima da mesa.

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X[mm], Y[mm] as dimenses X e Y esto sempre de acordo com as dimenses X e Y da clula.

Propriedades da Mesa O menu de propriedades da mesa no possui uma opo Rotate. No entanto, este possui uma opo Resize que permite redimensionar o tamanho da mesa:

1. Scale X, Scale Y Colocar o valor da razo do dimensionamento nos campos X e Y (por exemplo 2 ou 0.5). Ambos os campos tm de ser preenchidos. Se pretender alterar apenas um valor deve colocar 1 no outro campo.

Materiais

Configurao do Cilindro A caixa de dilogo para configurao do cilindro contm as seguintes opes:

1. Color Seleccionar uma de oito cores possveis. Pode seleccionar cores diferentes para simular diferentes materiais que os sensores podem detectar, tais como: ferro, magntico, transparente, opaco, etc. A cor do material tem de ser compatvel com a cor do sensor.

2. Horizontal/Vertical Define se o cilindro colocado na posio vertical ou horizontal.

3. Diameter Definio do dimetro cilindro. 4. Height Altura (Dimenso Z) do cilindro.

Configurao do Cubo A caixa de dilogo para configurao do cubo contm as seguintes opes:

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1. Color Seleccionar uma de oito cores possveis. Pode seleccionar cores diferentes para simular diferentes materiais que os sensores podem detectar, tais como: ferro, magntico, transparente, opaco, etc. A cor do material tem de ser compatvel com a cor do sensor.

2. X[mm], Y[mm] as dimenses X e Y esto sempre de acordo com as dimenses X e Y da clula.

3. Height Altura (Dimenso Z) do cubo.

Para utilizadores que pretendam criar novos objectos consultar o manual RoboCell.

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