Robô móvel autônomo para execução de tarefas de transportes de materiais em ambientes pré-definidos.

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Data

2021-12-17

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

In this work, a material transportation system with autonomous mobile robots is presented. The task of identifying and transporting a material from one place to another is common in warehouses and factories and consumes the time of employees who could perform more complex activities, which makes the automation of this task very attractive. The main objective is to develop a software for a mobile robot equipped with a robotic arm to be able to autonomously pick, transport and place objects (materials, equipment, etc.) between shelves. For this, the Robot Operating System was used as a development framework and the necessary components were implemented. The solution has navigation capabilities to allow the robot to move around the environment, manipulation of a robotic arm to interact with objects, and object detection through augmented reality tags. System tests were performed in simulation, where the individual execution of each component was verified and the correct operation of all of them was confirmed. The complete system was tested in simulation by executing several transport sequences and a 91.7% success rate was obtained. Finally, tests were also performed with the real robot to verify the execution of a pick and place sequence of a block while the robot is stationary.
Neste trabalho é apresentado um sistema de transporte de materiais com robôs móveis autônomos. A tarefa de identificação e transporte de um material de um local a outro é comum em armazéns e fábricas e consome o tempo de funcionários que poderiam executar atividades mais complexas, o que torna a automação da mesma muito atraente. O objetivo principal é o desenvolvimento de um software para que um robô móvel equipado com um braço robótico seja capaz de coletar, transportar e depositar objetos (materiais, equipamentos, etc.) entre prateleiras de forma autônoma. Para isso, utilizou-se o Robot Operating System como framework de desenvolvimento e implementou-se componentes necessários. A solução conta com capacidades de navegação para realização da locomoção do robô pelo ambiente, manipulação de um braço robótico para a interação com objetos e a detecção de objetos por meio de tags de realidade aumentada. Testes do sistema foram realizados em simulação, onde foi verificado a execução individual de cada componente e observou-se a correta operação de todos. O sistema completo foi testado em simulação executando diversas sequências de transporte e obteve-se uma taxa de sucesso de 91,7%. Por fim, também realizou-se testes com o robô real para a verificação da execução da sequência de coleta e depósito de um bloco com o robô estacionário.

Descrição

Palavras-chave

Robotic arm, Pick-and-place, AR-tag, Object detection, Autonomous navigation, Robô móvel autônomo, Braço robótico, Pick-and-place, AR-tag, Detecção de objetos, Navegação autônoma, Autonomous mobile robot, Robôs, Software - Desenvolvimento, Transporte de materiais

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