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Thermo CRS 5 Catalys
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Thermo CRS 5 Catalys
de Quertaro
Tecnolgica de Quertaro, o=Universidad Tecnolgica de
Quertaro, ou, email=webmaster@uteq.edu.mx, c=MX
Fecha: 2012.06.06 11:35:08 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE
QUERTARO
Empresa:
Memoria
Presenta
2
ABSTRACT
3
DEDICATORIAS
Especialmente para mi esposa Araceli y para mis dos hijas, Mara Fernanda y
Mara de Lourdes, por su apoyo y comprensin. Muchas gracias.
A mis padres.
Mis hermanos.
Vicente Ontiveros.
Angelica Correa.
4
AGRADECIMIENTOS
5
INDICE
Pgina
Resumen 2
Abstract 3
Dedicatorias 4
Agradecimientos 5
ndice 6
I. INTRODUCCION 7
II. ANTECEDENTES 8
III. JUSTIFICACIN 9
IV. OBJETIVOS 9
V. ALCANCES 10
VI. FUNDAMENTACIN TERICA 10
VII. PLAN DE ACTIVIDADES 25
VIII. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS 27
IX. DESARROLLO DEL PROYECTO 29
X. RESULTADOS OBTENIDOS 45
XI. ANLISIS DE RIESGOS 45
XII. CONCLUSIONES 46
XIII. RECOMENDACIONES 48
XIV. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 48
6
I. INTRODUCCIN
Los tiempos que suelen tomar algunas de las pruebas son largos.
Adems, estas pruebas suelen volverse tediosas por la repeticin de las
acciones que la compone. Esto se refiere a que la prueba funcional consta de
reproducir las posibles secuencias de operacin que el usuario tendra con el
radio, oprimir los botones de las funciones en diferentes secuencias y esperar
la respuesta requerida y que sea la correcta segn especificaciones. La
finalidad de algunas pruebas consiste en forzar el radio a responder a una
serie de acciones y condiciones atpicas, que no se pueden obtener basndose
en los requisitos. Las funciones del radio se prueban de manera secuencial y
no de forma independiente, ya que al combinar las diferentes funciones el radio
responder de forma diferente.
7
Para realizar las pruebas es imperioso utilizar un brazo robot y para ello
se debe de conocer las propiedades del mismo, as como capacidades de
ejecucin, adems de crear un entorno en donde se pueda mover de manera
fcil y sin obstculos.
Teniendo esta consideraciones se proceder a programar el brazo robot
para que reproduzca las secuencias diseadas para la realizacin de las
pruebas de robustez. El brazo robot se deber de posicionar para poder oprimir
los diferentes botones y realizar la secuencia programada y esperar la
respuesta del radio.
II. ANTECEDENTES
Existe otra prueba que realiza una secuencia de funciones por medio de
mensajes GMLAN la cual nos da una respuesta a la solicitud de una funcin.
Este tipo de pruebas se realizan de manera interna ya que el documento que
genera con los resultados solo indica si la respuesta es la correcta. Las
pruebas a la capacidad de la memoria, si su capacidad no est desbordada o si
esta al lmite. La respuesta del micro controlador cuando se le exige a trabajar
a su mxima capacidad.
8
III. JUSTIFICACIN
IV.OBJETIVOS
9
Programar al robot par realizar las pruebas con las secuencias mediante
scripts especficos para los casos de pruebas.
V. ALCANCES
Existen varias definiciones para describir a un robot, entre ellas las que
proporciona una mejor descripcin es la adoptada por la Robot Institute of
America (RIA)2 la cual establece:
Un roboti3 es un manipulador multifuncional reprogramable diseado para
2
Fernando Reyes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp4, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo 2011,
ISBN: 978-607-707-190-
10
mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especializados a
travs de movimientos programados para la ejecucin de una variedad de
tares.
Clasificacin de robot
Mviles Terrestres, ruedas, patas
Submarinos, areo-espaciales
Humanoides Diseo complejo
Industriales Brazos mecnicos Robots manipuladores
Tabla 6.1
4
6.1.2 Morfologa del robot
3
Fernando yes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp4, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo 2011,
ISBN: 978-607-707-190-
4
Fernando Reyes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp 203, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo
2011, ISBN: 978-607-707-190-
11
operaciones quirrgicas, tele operacin, investigacin ero-espacial,
asistencia. Un robot manipulador esta compuesto por una serie consecutiva de
eslabones y articulaciones para formar una cadena cinemtica abierta. Cada
articulacin representa la interconexin entre los eslabones consecutivos. En la
figura 6.2 se muestra el esquema de una articulacin.
12
Figura 6.3 Robot manipulador formado por cadena cinemtica abierta.
5
Fernando Reyes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp 205, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo
2011, ISBN: 978-607-707-190-
13
Figura 6.4 Tipos de articulaciones a) rotacional b) lineal.
6
Fernando Reyes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp 205, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo
2011, ISBN: 978-607-707-190-
14
Figura 6.5 Elementos forman un eslabn de un robot manipulador
.
El espacio de trabajo7 (workspace) de un robot manipulador es el
espacio lugar donde el robot puede realizar todos sus posibles movimientos. El
espacio de trabajo est determinado por la geometra del robot y la naturaleza
de sus articulaciones (lineales y rotacionales). En la siguiente figura 6.6 el
espacio de trabajo de un robot industrial.
7
Fernando Reyes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp 206, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo
2011, ISBN: 978-607-707-190-
15
El espacio de trabajo de un robot industrial se encuentra acondicionado
por sensores especiales y cercas de seguridad para que ninguna persona
pueda invadir su rea. Un robot industrial puede tener un peso de ms de tres
toneladas y alcanzar velocidades superiores a 3000 mm/s. Mientras el robot
est en movimiento, resulta peligroso para un usuario que se acerque a su
rea de trabajo.
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Fernando Reyes Corts, (2011), Robtica, En Fernando Reyes Corts, editorial Alfaomega, Robtica
control de robots manipuladores pp 207, primera edicin Alfaomega grupo Editor, Mxico, marzo
2011, ISBN: 978-607-707-190-
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colocada en el extremo final. De acuerdo con lo anterior, los robots industriales
se clasifican como se muestra en la tabla 6.7.
Robots Caractersticas
Antropomrfico (RRR) 3 articulaciones rotacionales
SCARA (RRP) 2 articulaciones rotacionales y 1 prismticas
Esfrico (RRP) 2 articulaciones rotacionales y 1 prismticas
Cilndrico (RPP) 1 articulaciones rotacionales y 2 prismticas
Cartesiano (PPP) 3 articulaciones prismticas
Tabla 6.7 Clasificacin de robots industriales.
17
robot cartesiano (PPP), tambin conocido como robot lineal o prtico, tiene sus
tres articulaciones prismticas.
18
cumplen, en conjunto, las funciones de instrumentos tradicionales. Los
instrumentos virtuales representan un apartamiento fundamental de los
sistemas de instrumentacin basados en el hardware a sistemas centrados en
el software que aprovechan la potencia de clculo, productividad, exhibicin y
capacidad de conexin de las populares computadoras de escritorio y
estaciones de trabajo. Aunque la PC y la tecnologa de circuitos integrados han
experimentado avances significativos en las ltimas dos dcadas, es el
software el que realmente provee la ventaja para construir sobre esta potente
base de hardware para crear los instrumentos virtuales, proveyendo mejores
maneras de innovar y de reducir los costos significativamente. Con los
instrumentos virtuales, los ingenieros y cientficos construyen sistemas de
medicin y automatizacin que se ajustan exactamente a sus necesidades
(definidos por el usuario) en lugar de estar limitados por los instrumentos
tradicionales de funciones fijas (definidos por el fabricante).
http://www.tracnova.com/tracnova-pub/La%20Instrumentaci%F3n%20Virtual.pdf
19
Debido a que estn basados en la PC, los instrumentos virtuales
aprovechan inherentemente los beneficios de la ltima tecnologa de las
computadoras personales corrientes. Estos avances en tecnologa y
rendimiento, que estn cerrando rpidamente la brecha entre los instrumentos
autnomos y las PCs, incluyen poderosos procesadores, tales como el Pentium
4 y sistemas operativos y tecnologas tales como el Microsoft Windows XP,
.NET y el Apple Mac OS X. Adems de incorporar caractersticas poderosas,
esas plataformas tambin ofrecen un acceso sencillo a herramientas tambin
poderosas tales como la Internet. Los instrumentos tradicionales tambin
adolecen frecuentemente de falta de portabilidad, en tanto que los instrumentos
virtuales que corren en las computadoras porttiles automticamente
incorporan esta naturaleza porttil.
6.2.2 Flexibilidad.
20
otro es su flexibilidad y el hecho que usted puede modificar y adaptar el
instrumento a sus necesidades particulares. Un instrumento tradicional podra
contener un circuito integrado para llevar a cabo un conjunto particular de
instrucciones de procesamiento de datos; en un instrumento virtual estas
funciones podran llevarse a cabo por el programa que corre en el procesador
de la computadora. Usted puede fcilmente extender ese conjunto de funciones
y estar slo limitado por la potencia del software que utilice.
21
Dependiendo de la aplicacin en particular, el hardware que usted elija
podra incluir entradas o salidas analgicas, entradas o salidas digitales,
contadores, temporizadores, filtros, muestreo simultneo y capacidades de
generacin de ondas. La amplia gama de placas y hardware podra incluir
cualquiera de es as caractersticas o una combinacin de ellas.
22
Usted puede disear un instrumento virtual para solucionar cada una de estas
tareas subsidiarias y luego reunirlas en un sistema completo para resolver la
tarea de mayor envergadura. La facilidad con la cual usted puede realizar esta
divisin de tarea depende en mayor medida de la arquitectura subyacente en el
software.
23
que ofrecen claras ventajas para ciertos tipos de aplicaciones. El desarrollo de
sistemas operativos de tiempo real y embebido contina creciendo rpidamente
en la mayora de las industrias a medida que la capacidad de clculo es
incorporada en paquetes ms especializados y pequeos. Es importante
minimizar las prdidas resultantes del cambio hacia nuevas plataformas y la
eleccin del software correcto para dicho objetivo es un factor clave.
24
esencial tener una plataforma ajustable y abierta, desde la computadora de
mesa a los sistemas embebidos y redes distribuidas.
VII.PLAN DE ACTIVIDADES
Las secuencias que se deben de utilizar son aquellas como las hara un
usuario. Estas pruebas deben de accionar los diferentes botones que controlan
o accionan las diferentes funciones que el radio tiene segn los requerimientos
del cliente. Las secuencias se podrn reportar un documento que indique el
resultado de la prueba.
Crear un entorno donde se pueda mover el brazo robot para poder
realizar las secuencias anteriormente creadas.
25
Programar al robot para realizar las pruebas con las secuencias
mediante scripts especficos para los casos de pruebas.
1 FASE.
Rutinas creadas para comprobar la robustez.
Creacin de secuencias de pruebas para detectar los posibles
problemas que podran estar presentes.
Exponer al radio a trabajar con secuencias lo ms cercanas a la realidad
con rutinas que un usuario realizara normalmente.
Estas actividades se realizan con el fin de familiarizarse con el radio y
comprender su funcionamiento.
2 FASE.
Alcances y dimensiones del brazo robot.
Considerando las dimensiones as como de los grados de libertad con
que cuenta el brazo robot crear un entorno dentro de sus alcances para la
manipulacin de objetos y realizar secuencias de pruebas sin ninguna
restriccin.
El conocimiento de las caractersticas del brazo robot nos permite saber
la secuencia y la mejor manera de mover el brazo para realizar una prueba
confiable. El entorno en el que se mueve debe de contar con los espacios
adecuados para no entorpecer los movimientos del brazo robot.
3 FASE.
Programacin de secuencias que aplicables a las caractersticas del
brazo robot.
Considerando el entorno anteriormente creado desarrollar un programa
una serie de secuencias para la realizacin de diferentes pruebas.
26
En esta fase se realizar la programacin para que el brazo robot pueda
realizar la secuencia antes pensada, y que sin ningn tipo de contratiempo y de
forma eficaz.
Grafica de Gantt.
27
d Unitario
No.
Partida Personal Horas Costo/Hora Importe
Total 735,480.00
28
IX. DESARROLLO DEL PROYECTO
10
http://www.scribd.com/doc/51584567/CRS-Robotics-Thermo-CRS-Robots
29
Figura 9.1 Robot modelo CRS Catalyst-5.
Especificaciones de Operacin
Carga 1 kg 2.2lb
Abertura (gripper) 660mm w/gripper 25.98in
Repeticin +- 0.05mm +- 0.002in
Peso 19Kg 41.8lb
Tabla 9.2
30
Figura 9.3 rea de trabajo y dimensiones
31
9.2 TestStand NI11.
11
http://hguywilliams.net/images/documents/Notes/LVTS/What%20Is%20NI%20TestStand.pdf
32
Figura 9.5 Editor de secuencias
33
Figura 9.6 Operador de interfaces para una secuencia de pruebas.
34
9.3 Creacin de una Secuencia.
Home Home_
CD_1 Open griper Close griper Take_CD_1
1
2
3
4
5
6
35
7
Open
Home_F gripe
Home aceplate Insert_CD r Close griper
7
8
9
10
11
12
13
Tabla 9.7 Secuencia b).
Home_F
Home aceplate Eject_CD Press
13
14
15
16
17
18
Home_
Facepla
Home te Insert_CD Open griper Close griper
18
19
20
36
21
22
23
24
Ho
me_
CD_
Home 1 Open griper Close griper Take_CD_1
24
25
26
27
28
29
30
37
Disco 1 Contenido de tracks con formatos MP3 en folders y en raz con
meta data y lbum art; formato en WMA en folder sin meta data ni lbum art.
Disco 2 Contenido de tracks con formatos MP3 y WMA en folders y en
raz sin meta data, con lbum art.
Disco 3 Contenido de tracks con formatos MP3 y WMA en raz sin
meta data y lbum art.
Disco 4 Contenido de tracks en formato CDA.
Disco 5 Contenido archivo de documentos.
Disco 6 Contenido de formatos no validos.
El lugar donde los discos se ubicaron fue a un costado del robot, por
considerarse el mejor lugar para que el brazo robot tomar los disco con mayor
facilidad. El material donde descansan los discos fue hecho con espuma floral
por ser un material suave y no tan rgido para no maltratar o rayara los discos.
De esta forma de haber un error al colocar los discos en su compartimento no
sufrieran algn dao tanto los discos como el brazo robot.
38
La manera de iniciar la creacin de la secuencia es de la siguiente
forma.
39
1
22
40
querer liberar alguna de las articulaciones utilizamos el comando limp
agregando el nmero de la articulacin deseada, por ejemplo si utilizamos el
comando limp 1, se libera nicamente la articulacin de la base. Cada que se
desea crear una posicin se utiliza el comando here, entonces el programa nos
preguntara si se desea guardar la variable y con las letras y para aceptar y n
para negar, se proceder a guardar o eliminar la variable. As, se crean las
posiciones que darn forma a la secuencia. En la siguiente figura 9.9 se
aprecia los pasos creados.
Posiciones creadas
41
mencionar que todas las variables o posiciones al ser creadas, generan una
librera en donde estn los comandos para el movimiento de cada posicin.
42
se muestra el comando de Move_take _CD_1, en la seccin de step settings
deber de tener los siguientes datos:
Assambly.- lib_CRS500.dll, direcciona a la librera.
Root class.- De fault.
NET invocation.- De fault
Return value.- Step result report text, genera un reporte del resultado del
comando.
Point.- Take_CD_1. Es el nombre del comando.
Move_delay.- 2000, es el tiempo de reterdo para pasar al siguiente movimiento.
43
Para el griper, la programacin se realizar de la misma forma solo que
en la seccin de step settings se cambian algunos valores como comandos de
abrir o cerrar el gripper.
44
X. RESULTADOS OBTENIDOS
45
tener una clara idea de los movimientos deseados. Por tal motivo el tiempo es
un factor a considerar muy importante. Casi siempre se tendr la posibilidad de
modificar o adecuarse ante los imprevistos que surjan en el transcurso de una
actividad y esto siempre afectar el tiempo de ejecucin de cada actividad. La
mayor dificultad que se presento fue un desfasamiento al regresar el disco a
su lugar de origen, sobre todo a partir del segundo disco. El compartimento
donde se ubican los discos era de un material ligero y al tomar los discos
debi haberse movido una pequea distancia provocando que al regreso no
coincidiera el disco con su compartimento.
XII. CONCLUSIONES
46
puede resultar de mucha ayuda a un ingeniero para probar parte de un sistema
tan complejo como lo es un radio automotriz de alta tecnologa, el cual requiere
alta precisin y larga duracin de verificacin. Los resultados nos dicen que
aun cuando es una herramienta sofisticada sta presenta sus limitaciones por
el entorno y requiere de tiempo para solucionarlas. Al mismo tiempo es
necesario el conocimiento en sus movimientos, el producto de interaccin, en
este caso el radio y planear adecuadamente el tiempo para programar los
diferentes movimientos.
47
los discos o al robot en algn movimiento errneo. La ligereza del material
utilizado para el depsito de los discos provoco que en algunos casos se
moviera este mismo depsito provocando el desfasamiento, por lo que se
determino detener el proyecto y comenzar uno nuevo automatizando el
depsito de los discos con el fin de ahorrar los movimientos del brazo robot
para tomar los discos, siendo el depsito el que se mueva para que el brazo
robot los tome siempre en el mismo lugar.
XIII. RECOMENDACIONES
Whats is teststand. ni
48
http://hguywilliams.net/images/documents/Notes/LVTS/What%20Is%20N
I%20TestStand.pdf
Instrumentos virtuales
http://www.tracnova.com/tracnova-
pub/La%20Instrumentaci%F3n%20Virtual.pdf
49