Conexión de RobotStudio y Arduino mediante TCP/IP para la recolección y envío de datos de posicionamiento de cinta transportadora

Abstract

Este proyecto, nace de la necesidad de comunicar dos equipos utililizados en el laboratorio del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Escula Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla. Uno de los equipos es un brazo robótico del tipo IRB120 del fabricante ABB, y el otro equipo es una cinta transportadora automatizada de fabricación propia en el departamento que ocupa parte de la zona de trabajo del brazo robótico. La cinta transportadora está gobernada por un microcontrolador (Arduino) que permite posicionar de forma precisa (en coordenadas X e Y) piezas que debe manipular el Robot. El problema se presenta cuando, por medio de las entradas y salidas que posee la controladora real IRC5 (controladora asociada al robot IRB120) no permite la recogida de datos por medio de interrupciones, que es justo lo que se requiere para procesar la información que gestiona el Arduino de la cinta (posición X e Y de la pieza). Este trabajo tiene la finalidad de inspeccionar, de forma remota, el acceso a datos y manipulación de funciones de RobotStudio; así como el envío y recolección de datos desde la fuente remota; siendo en este caso Arduino. Y con la visión, a posteriori, de servir como base de software para el montaje e inclusión del robot real con la cinta tansportadora. Arduino es una tecnología probada y además; cuenta con un shield Etherner que permite la manipulación y creación de servidores y clientes ethernet, por lo que es posible colgar un servidor en una red, clave esencial para este trabajo. RobotStudio tiene la capacidad de emular códigos, tantas veces como se requiera, para la manipulación y movimiento del robot emulado (segunda clave esencial para el desarrollo de este trabajo). El trabajo desarrollado en este documento muestra la creación de un servidor ethernet por medio de protocolos TCP/IP con Arduino, que también sirve de gestor de sensores y datos de posicionamiento X e Y para, según petición de RobotStudio, se proceda a realizar 3 funciones en la cinta asociada a Arduino: leer (permite a RobotStudio conocer los datos de posición de la pieza), absoluto (permite a Arduino mover la cinta según se disponga en RobotStudio) e incremental (las mismas funciones que para absoluto, en un ciclo de repetición conocida y enviada desde RobotStudio). Los objetivos alcanzados en este proyecto han sido los siguientes: 1. Montaje de un servidor en Arduino que conecte el cliente de RobotStudio a esta red, mediante TCP/IP. 2. Desarrollo un protocolo de comunicaciones sencillo entre los equipos. 3. Obtención de los datos de las coordenadas X e Y de la pieza en la cinta y enviarla a RobotStudio desde Arduino.

This project is born from the need to communicate two equipment used in the laboratory of the Department of Systems Engineering and Automatic of the E.S.I in the Sevilla University. One of the equipment is a robotic arm of the type IRB120 of the manufacturer ABB, and the other equipment is an automated conveyor belt of own manufacture in the department that occupies part of the work area of the robotic arm. The conveyor belt is governed by a microcontroller (Arduino) that allows precise positioning (in X and Y coordinates) parts to be handled by the Robot. The problem arises when, through the inputs and outputs of the actual CONTROLLER IRC5 (controller associated with the robot IRB120) it does not allow the collection of data by means of interruptions, which is just what is required to process the information that is manages the Arduino of the tape (X and Y position of the part). This work is intended to remotely inspect data access and manipulate RobotStudio functions; as well as sending and collecting data from the remote source; being in this case Arduino. And with the vision is serve as a software base for the assembly and inclusion of the real robot with the tancarrier tape. Arduino is a proven technology and it has an Etherner shield that allows the manipulation and creation of ethernet servers and clients, so it is possible to hang a server on a network, essential key to this work. RobotStudio can emulate codes, as many times as required, for the manipulation and movement of the emulated robot (second essential key for the development of this work). The work developed in this document shows the creation of an ethernet server by means of TCP/IP protocols with Arduino, which also serves as a sensor manager and X and Y positioning data to, at RobotStudio's request, perform 3 functions on the Arduino-associated tape: read (allows RobotStudio to know the part's position data), absolute (allows Arduino to move the tape as available in RobotStudio) and incremental (same functions that for absolute, in a repetition cycle known and sent from RobotStudio). The objectives achieved in this project have been as follows: 1. Mounting a server in Arduino that connects the RobotStudio client to this network, using TCP/IP. 2. Develop a simple communication protocol between Arduino and RobotStudio. 3. Obtain the X and Y coordinate data of the piece on the belt and send it to RobotStudio from Arduino.