Development of a solution that allows integration of a collaborative robot onto an industrial AGV – AGV and GUI related aspects

Abstract

A Indústria 4.0 trouxe os sistemas inteligentes e autónomos, criando possíveis maneiras de automatizar processos que seriam pouco práticos ou monótonos para um ser humano. Esta dissertação tem como foco os robôs autónomos e a internet das coisas, os pilares principais desta ideia que se tornou numa realidade neste século. Os objetivos deste trabalho são criar uma interface ao robô colaborativo, estabelecer uma ligação com o AGV e criar um software de comandos. A razão para a realização deste trabalho é simples: ajudar trabalhadores no seu quotidiano, já que os trabalhos monótonos ou repetitivos podem causar lesões graves e gerar erros que podem prejudicar uma empresa na sua totalidade.Com a utilização de vários softwares como o Microsoft Visual Studio 2019, o Arduino IDE e o software utilizado para controlar o robô colaborativo, a solução era mais que possível e a interface elétrica tornou-se mais acessível, em que um Arduino mkr1000 foi o cérebro da operação, o robô colaborativo o braço e o AGV as pernas. A interface do robô manipulador e a ligação com o AGV foram realizadas através de um microcontrolador Arduino mkr1000 e com o software Arduino IDE. O motivo por se utilizar tal microcontrolador é devido à funcionalidade Wi-Fi que permite controlo remoto via internet. O software de comandos foi desenvolvido a partir do Microsoft Visual Studio 2019. O AGV é um ActiveOne da Active Space Automation e o robô colaborativo é um KR810 da Kassow Robots. Este trabalho gerou uma aplicação e uma possível solução para a automatização da operação de carga e descarga para ajudar indústrias a integrarem com maior facilidade a Fábrica do Futuro, graças a um simples microcontrolador.Apesar dos objetivos terem sido cumpridos e é possível ter um robô manipulador móvel, é muito provável existirem futuros trabalhos que ajudem a melhorar esta solução, de maneira a que esta seja mais interativa com os humanos e aprender a reconhecer objetos com um sistema de visão instalado.

The Industry 4.0 brought the smart and autonomous systems, creating possible ways to automate processes that would otherwise be unpractical or tedious for any human being. This dissertation will focus on autonomous robots and the internet of things, which are two of the main pillars of this idea that has become a reality in this century. The goals set for this work are to create an interface with the collaborative robot, guarantee the connection with the automated guided vehicle and create a graphical user interface. The reason for this project is simple: to aid workers on their day-to-day, since performing tedious tasks, like repetitive motions, can cause injuries and mistakes that can cost a company.With the aid of various software like the Microsoft Visual Studio 2019, the Arduino IDE and the software involved with the collaborative robot, the solution was more than possible and made easier to build the electronic part of the interface, where the Arduino mkr1000 served as the brain of the operation, the cobot as the arm and the automated guided vehicle the legs. The collaborative robot interface and the connection with the AGV were established with the mkr1000 microcontroller and the Arduino IDE. The motive for the utilization of the mkr1000 is due to the Wi-Fi compatibility, allowing for remote control via the internet. The graphical user interface was developed with the Microsoft Visual Studio 2019. The AGV is an ActiveOne from Active Space Automation and the cobot is the KR810 from Kassow Robots. This work created one application and a possible solution to the automated pick-and-place operation to help many industries easily integrate into the Factory of the Future with the utilization of a simple microcontroller.Although the work has performed on all tasks and it is possible to have a mobile manipulator, there can be possible improvements that can help make the solution more human friendly and learn to recognize objects with an incorporated vision system.