RoboDK TwinTrack
O RoboDK TwinTrack permite que o senhor imite e reproduza facilmente os movimentos humanos com um robô para uma automação rápida e confiável. O senhor pode ensinar manualmente ao seu robô o caminho a ser seguido, da mesma forma que executaria manualmente uma operação de fabricação com as mãos, pode rastreá-lo e reproduzi-lo com um robô.
Introdução
O RoboDK TwinTrack oferece uma nova maneira de ensinar robôs por meio de demonstração e pode ser usado para muitas aplicações de fabricação, como pintura, polimento, rebarbação, distribuição, soldagem etc.
Uma vantagem de usar um método de ensino por demonstração, como o TwinTrack, é que o senhor pode imitar a operação de fabricação com o seu robô e ele reproduzirá o mesmo movimento. Esse método de programação de robôs não exige que o senhor use modelos 3D. Ele também não exige que o operador use um computador. Com isso, o senhor economizará uma quantidade significativa de tempo e poderá começar a programar robôs mais rapidamente.
O RoboDK TwinTrack requer um sistema de medição 6D e uma sonda portátil ou uma ferramenta de fabricação portátil que permita ao senhor imitar a operação de fabricação com as mãos.
O RoboDK é compatível com mais de 1000 robôs de 90 fabricantes de robôs diferentes. Isso significa que o senhor pode programar qualquer braço de robô suportado pelo RoboDK. O senhor também pode criar seus próprios robôs e mecanismos.
Com as ferramentas de calibração TwinTrack e RoboDK, o senhor pode criar programas de robôs altamente precisos. Com um bom sistema de medição, o senhor pode alcançar uma precisão de posição de até 0,150 mm. O nível de precisão depende muito da qualidade e do tamanho do robô. Ao usar as ferramentas de calibração do RoboDK, o senhor pode criar seu gêmeo digital com precisão.
Requisitos
É necessário instalar o RoboDK TwinTrack Add-in e ter um sistema de medição compatível para usar as ferramentas TwinTrack.
Certifique-se de ter os seguintes itens:
1.Um ou mais braços de robôs industriais.
2.Um sistema de medição compatível (6 DOF). Os sistemas de medição compatíveis incluem:
a.Rastreadores do HTC Vive (SteamVR)
b.Kit completo de realidade virtual (SteamVR)
c.Laser tracker com capacidade de 6 DOF e driver RoboDK compatível
d.Creaform C-Track
e.Sistema de câmera OptiTrack (recomenda-se o uso de 4 PrimeX13 para melhor precisão)
1.O software RoboDK deve ser instalado e uma licença apropriada para o TwinTrack deve ser instalada.
2.O senhor precisa de drivers de robô compatíveis para o controlador do robô se quiser executar automaticamente os programas do robô.
3.Instale o Add-in TwinTrack RoboDK:
a.Faça o download do TwinTrack Add-in (arquivo .rdkp).
b.Clique duas vezes no arquivo para instalar o Add-in e abri-lo no RoboDK.
c.Se não vir o menu TwinTrack: selecione Tools➔ Add-in Manager e clique duas vezes no TwinTrack para ver o menu TwinTrack no canto superior direito.
Configuração com os rastreadores SteamVR e HTC Vive
Esta seção o orienta nas etapas de configuração do SteamVR. O senhor pode usar uma ferramenta personalizada com um rastreador para imitar suas operações de fabricação com a mão para que o robô possa reproduzir o mesmo movimento.
O RoboDK TwinTrack é compatível com sistemas de realidade virtual e todos os rastreadores compatíveis com o SteamVR, incluindo os rastreadores HTC Vive da v1 à v3.
Siga estas etapas para configurar seu sistema SteamVR para o TwinTrack:
1.Instale o Steam, caso ainda não o tenha feito, talvez seja necessário criar uma conta no Steam.
2.Add-in SteamVR, uma extensão do Steam que adiciona suporte à realidade virtual e ao rastreamento 6D.
3.Elimine a necessidade de ter um headset de realidade virtual se o senhor não o tiver ou não precisar dele seguindo estas etapas:
a.Edite o arquivo a seguir usando um editor de texto:
C:/Arquivos de Programas (x86)/Steam/steamapps/common/SteamVR/drivers/null/resources/settings/
default.vrsettings
E defina:
"enable": true, (o padrão é false)
b.Edite o arquivo a seguir usando um editor de texto:
C:/Program Files (x86)/Steam/steamapps/common/SteamVR/resources/settings/
default.vrsettings
E defina:
"requireHmd": false, (o padrão é true)
"forcedDriver": "null", (o padrão é vazio "")
"activateMultipleDrivers": true, (o padrão é false)
Feche o SteamVR e abra-o novamente.
4.Abra o SteamVR e siga as instruções para configurar seu sistema. O senhor pode aceitar todas as configurações padrão se não estiver usando um headset de RV.
5.Emparelhe um rastreador como uma sonda:
a.Mantenha o botão liga/desliga do rastreador pressionado por 2 segundos para ligá-lo (a luz do rastreador deve ficar azul para um rastreador não pareado)
b.Abra o menu➔ Devices (Dispositivos)➔ Pair Controller (Controlador de par)
c.Selecione a opção: HTC ViveTracker. O rastreador deve ser emparelhado automaticamente, e a luz do rastreador deve ficar verde.
Para remover o link, o senhor pode manter pressionado o botão liga/desliga por 2 segundos e a luz deverá ficar azul (pode piscar).
6.Definir a função de rastreador como Held in hand.
a.Selecione o menu do SteamVR➔ Settings
b.Selecionar controladores
c.Selecione Manage Trackers (Gerenciar rastreadores)
d.Set Tracker Role➔ Segurado na mão
e.Definir como Any hand (padrão)
7.Personalize os vínculos do controle:
a.Selecione SteamVR➔ Settings
b.Definir configurações avançadas➔ Show
c.Selecionar controladores
d.Selecione Show Old Bindings UI
e.Selecione o RoboDK
f.Selecione o controle atual e defina-o como Vive Tracker in Hand (a menos que já esteja definido)
g.Selecione Edit no vínculo atual
h.O senhor deverá ver as associações padrão para o rastreador.
Configuração
Para usar o sistema TwinTrack, o senhor precisa carregar seu robô no RoboDK e conectar-se ao robô e ao sistema de medição. Opcionalmente, podemos modelar a célula adicionando os modelos 3D de objetos e ferramentas. Isso ajudará a evitar colisões.
8.Carregue o robô:
a.Selecione File➔ Open online library (Arquivo Abrir biblioteca on-line). A biblioteca on-line será exibida no RoboDK.
b.Use os filtros para encontrar seu robô.
c.Selecione Download para carregar automaticamente o robô em sua estação RoboDK.
d.Como alternativa, faça o download do arquivo do robô diretamente da biblioteca on-line e abra o arquivo com o RoboDK (arquivo .robot).
9.Conecte o sistema de medição:
a.Conecte o sistema de medição ao seu computador.
b.Selecione Connect (Conectar) e conecte-se ao seu sistema de medição. Certifique-se de que o software necessário também esteja instalado. Talvez seja necessário alterar o IP do rastreador, dependendo do sistema de medição que o senhor usa.
10.Conecte o robô:
a.Selecione Conectar➔ Conectar robô.
b.Digite o IP e a porta do robô.
c.Selecione Connect (Conectar).
Calibração do sistema
Esta seção o orientará a calibrar o robô e a sonda. Essa etapa só precisa ser realizada uma vez, mas é importante para obter bons resultados de precisão.
Antes de iniciar a calibração, é recomendável carregar os modelos 3D de sua célula. Isso ajudará o senhor a evitar automaticamente as colisões durante o processo de calibração. Se não tiver os modelos 3D de cada componente, o senhor pode simplesmente carregar caixas planas e esferas para representar as áreas que não deseja acessar.
Calibração do robô
Esta seção descreve como calibrar automaticamente o robô usando o RoboDK TwinTrack e o sistema de medição. A calibração do robô permite melhorar a precisão do robô em até 0,150 mm quando o senhor gera programas off-line ou usando as ferramentas de demonstração de ensino do TwinTrack no RoboDK (o nível de precisão depende muito da qualidade e do tamanho do robô).
Recomenda-se realizar a calibração do robô depois que o senhor construir a célula robótica ou fizer grandes modificações (como alterar a carga útil da ferramenta). Isso ajuda a obter a melhor precisão.
Antes de iniciar a calibração, o senhor pode modelar a célula no RoboDK para evitar colisões automaticamente. O senhor pode usar geometrias básicas, como planos ou cubos, para evitar áreas indesejadas. O senhor também pode limitar o espaço da articulação do robô.
O senhor pode selecionar TwinTrack➔ Calibrar robô para iniciar o procedimento de calibração do robô.
Essa operação guiará o senhor para calibrar o robô, incluindo a geração automática de pontos para calibração e validação. O RoboDK pode gerar automaticamente pontos que são visíveis pelo rastreador.
O procedimento de calibração do robô requer a realização de cerca de 200 medições. O procedimento começa com a realização de algumas medições em torno da posição inicial do robô
Quando a configuração estiver pronta e a comunicação com o robô estiver devidamente estabelecida, o procedimento de calibração deverá levar de 15 a 30 minutos.
O sistema não requer dispositivos ou acessórios especiais, ele simplesmente rastreia a posição da ferramenta em relação à referência do rastreador.
Não há problema se o senhor perder algumas medições porque os alvos não estão visíveis.
Calibração da sonda
É importante calibrar adequadamente a ponta da sonda e garantir que ela esteja precisa dentro das tolerâncias desejadas.
A calibração da ponta da sonda é realizada movendo-se a ponta em torno de um ponto estático.
Selecione TwinTrack➔ Calibrate/Validate Probe Tip para iniciar a calibração da ferramenta.
Nesse caso, como estamos usando o Creaform HandyProbe, o senhor pode calibrar a sonda usando o software Creaform VXElements e validá-la usando o RoboDK.
Para validar a ponta da sua sonda, basta mover um ponto estático e o RoboDK exibirá a precisão.
Programação off-line
O senhor pode usar os recursos de ensino por demonstração sem um robô real. Isso significa que o senhor pode simular e programar seu robô off-line somente com seu sistema de medição antes de ter acesso ao robô real.
O senhor só precisa de uma peça com um sistema de coordenadas bem definido que possa ser usado como referência.
Depois de ter o sistema de medição e a peça prontos, o senhor pode seguir estas etapas para definir o sistema de coordenadas do dispositivo de medição:
1.Clique com o botão direito do mouse no sistema de coordenadas de sua peça (ou no sistema de coordenadas do gabarito ao qual ela está anexada).
2.Selecione Update the Measurements Reference (Atualizar a referência de medidas).
3.Siga as instruções na tela para ensinar 3 pontos que definem o sistema de coordenadas: a origem, um ponto em X+ e um ponto em Y+.
O sistema de medição será atualizado de acordo, e o senhor poderá continuar a ensinar pontos, curvas ou outros sistemas de coordenadas.
Ensinar alvos
Com o RoboDK TwinTrack, o senhor pode criar alvos de robôs manualmente, ensinando pontos com sua sonda.
O senhor pode iniciar o modo de ensino de alvos selecionando TwinTrack➔ Teach Targets. Esse botão também está disponível na barra de ferramentas do TwinTrack por padrão.
O RoboDK calcula e exibe a posição do robô em tempo real com base na posição de sua mão. O senhor pode ver facilmente quais áreas podem ser alcançadas pelo seu robô.
Com a opção de criar alvos, o senhor ensinará um alvo a cada vez que pressionar um botão. Quando quiser criar um programa, o senhor pode pressionar o segundo botão da sonda e o RoboDK simulará o programa:
●Primeiro botão: ensinar metas.
●Segundo botão: criar e simular o programa no RoboDK.
●Mantenha o segundo botão pressionado: execute o programa no robô.
Ensinar curvas
Com o RoboDK TwinTrack, o senhor pode criar caminhos ou curvas para o robô manualmente com a sonda.
O senhor pode iniciar o modo de alvos de aprendizagem selecionando TwinTrack➔ Ensinar curvas. Esse botão também está disponível na barra de ferramentas do TwinTrack por padrão.
O RoboDK calcula e exibe a posição do robô em tempo real com base na posição de sua mão. O senhor pode ver facilmente quais áreas podem ser alcançadas pelo seu robô.
O senhor pode criar uma curva mantendo pressionado o primeiro botão da sua sonda. Quando quiser criar um programa, o senhor pode pressionar o segundo botão da sonda e o RoboDK criará e simulará o programa:
●Mantenha pressionado o primeiro botão: ensinar curvas/caminhos.
●Segundo botão: criar e simular o programa no RoboDK.
●Mantenha o segundo botão pressionado: execute o programa no robô.
Ensinar um sistema de coordenadas
Com o RoboDK TwinTrack, o senhor pode sondar e localizar seus sistemas de coordenadas (ou quadros de referência) para localizar objetos no espaço de trabalho do robô.
Clique com o botão direito do mouse em seu sistema de coordenadas e selecione Probe Reference.
O senhor deve então sondar 3 pontos na seguinte ordem:
1.Primeiro ponto na origem.
2.Segundo ponto ao longo do eixo X positivo.
3.Terceiro ponto ao longo do eixo Y positivo.
Ao definir corretamente o sistema de coordenadas, o senhor pode programar os robôs remotamente. Por exemplo, se o senhor tiver um dispositivo de fixação adequadamente definido, quando quiser programar uma nova peça, poderá fazê-lo simplesmente do seu escritório ou de casa, sem precisar estar perto do robô.
Ensinar curvas em movimento
O senhor pode criar curvas, alvos e sistemas de coordenadas em um objeto em movimento se o seu sistema de medição suportar o rastreamento de vários objetos ao mesmo tempo. Isso pode ser feito seguindo o mesmo procedimento como se eles fossem estáticos.
A principal diferença é que o objeto em movimento precisa ser rastreado em tempo real (usando um rastreador ou alvos reflexivos). Por exemplo, se usar o sistema de medição C-Track da Creaform, o senhor deve especificar o modelo na seção de referência da peça e vinculá-lo ao sistema de coordenadas que ele representa.
A dependência correta dos sistemas de coordenadas e dos objetos precisa ser definida no RoboDK para que o senhor possa definir novos sistemas de coordenadas em relação ao seu alvo móvel.
Esse método de programação de peças pode não ser tão preciso quanto quando as peças são estáticas.
Configurações
Esta seção descreve as configurações do TwinTrack que permitem personalizar melhor o comportamento padrão das ações do TwinTrack.
Selecione TwinTrack➔ Settings para abrir a janela de configurações mostrada na imagem a seguir.
Entre outras coisas, o senhor pode alterar os nomes padrão usados para exibir o dispositivo portátil e os quadros de referência. O senhor também pode personalizar a distância de aproximação da velocidade de aproximação.
Filtragem de programas
Uma vez que o robô tenha sido calibrado, precisamos nos certificar de que geramos programas filtrados ou que levamos em conta os parâmetros calibrados do robô para garantir que aproveitamos a calibração do robô.
Devemos seguir um e somente um dos métodos a seguir para programar os robôs com precisão após a calibração:
1.Use o RoboDK para programação off-line para gerar programas precisos (os programas gerados já estão filtrados). Essa é a opção de programação off-line recomendada para obter os melhores resultados de precisão.
2.Calibrar os parâmetros do controlador do robô (como comprimentos de link, parâmetros DH-DHM e/ou parâmetros de masterização).
Programação off-line precisa
Quando um robô é calibrado com o RoboDK, temos a opção de ativar a cinemática precisa clicando com o botão direito do mouse no robô e selecionando Use accurate kinematics (Usar cinemática precisa).
Se a precisão estiver ativa, veremos um ponto verde; se não estiver ativa, veremos um ponto vermelho.
Essa é a opção recomendada para obter resultados de precisão ideais. Com a opção de precisão do robô ativada no RoboDK, todos os programas gerados pelo RoboDK serão automaticamente filtrados. Isso significa que todas as coordenadas cartesianas serão ligeiramente modificadas para compensar os erros do robô.
Essa é a opção mais adequada se o senhor estiver planejando usar seus robôs para usinagem de robôs, programar robôs a partir de arquivos NC ou usar qualquer um dos plugins CAD/CAM suportados pelo RoboDK.
Calibrar os parâmetros do robô
O senhor pode acessar os parâmetros calibrados no menu Parâmetros depois que um robô tiver sido calibrado. Alguns controladores de robôs permitem a modificação de determinados parâmetros do robô.
Quadro de referência e quadro de ferramentas
O RoboDK fornece alguns utilitários para calibrar quadros de referência e quadros de ferramentas. Essas ferramentas podem ser acessadas em Utilities➔ Calibrate Reference frame e Utilities➔ Calibrate Tool frame, respectivamente.
Para calibrar um quadro de referência ou uma ferramenta que não tenha sido calibrada automaticamente (também conhecido como quadro do usuário e TCP, respectivamente), precisamos de algumas configurações do robô que toquem 3 ou mais pontos, essas configurações do robô podem ser valores de juntas ou coordenadas cartesianas (com dados de orientação em alguns casos). Recomenda-se usar os valores das juntas em vez das coordenadas cartesianas, pois é mais fácil verificar a configuração real do robô no RoboDK (copiando e colando as juntas do robô na tela principal do RoboDK).
Calibração da ferramenta
Selecione Utilities➔ Calibrate tool para calibrar o TCP usando o RoboDK. Podemos usar quantos pontos desejarmos, usando diferentes orientações. Mais pontos e mudanças de orientação maiores são melhores, pois obteremos uma estimativa melhor do TCP, bem como uma boa estimativa do erro do TCP.
Calibração do quadro de referência
Selecione Utilities➔ Calibrate reference para calibrar um quadro de referência. É possível definir um quadro de referência usando diferentes métodos. No exemplo da figura, um quadro de referência é definido por três pontos: os pontos 1 e 2 definem a direção do eixo X e o ponto 3 define o eixo Y positivo.
Sonda TwinTrack personalizada
Esta seção mostra como o senhor pode construir uma sonda TwinTrack personalizada para ensinar robôs por meio de demonstração. Uma sonda personalizada permite que o senhor faça seus robôs imitarem as operações de fabricação ensinadas por um ser humano.
Componentes de hardware
A lista de componentes de hardware a seguir permite que o senhor construa uma sonda personalizada para ser usada com o RoboDK TwinTrack.
1.Um HTC Vive Tracker (qualquer versão compatível, recomenda-se a 3.0): HTC Vive Tracker 3 na Amazon. Preço estimado: 200 EUR.
2.Duas estações base Valve Index. Na verdade, qualquer versão deve funcionar, desde que seja compatível com o HTV Vive Tracker correspondente. Estações base Valve na Amazon. Preço estimado: 500 EUR para as duas unidades.
3.Dois tripés para as estações base Valve. Peça de amostra na Amazon. Estimativa de preço: 100 EUR.
4.Uma esfera de rubi Renishaw com 40 mm de comprimento e 4 mm de diâmetro. Como a A-5003-0060. Preço estimado: 80 euros.
5.Dois botões de pressão, um vermelho e um verde, com 12 mm de diâmetro. Pressionar o botão liga (fecha o circuito), soltar o botão desliga (abre o circuito): Exemplo de produto na Amazon. Preço estimado: 15 euros.
6.Três pinos de pogo com mola 0856-0-15-20-82-14-11-0 (3 unidades). Produto de amostra da DigiKey . Preço estimado: 20 EUR.
7.Fio elétrico para conectar os interruptores (menos de 1 m). Pedido de amostra na Amazon. Estimativa de preço: 25 euros.
8.Um parafuso com cabeça de botão ¼-20 x 1": Produto de amostra na Amazon open. Estimativa de preço: 10 EUR.
9.Cinco peças impressas em 3D, o corpo principal, o suporte da sonda, a sonda superior, o conector do rastreador e a tampa do conector. O senhor pode fazer o download das peças impressas em 3D necessárias para construir a sonda TwinTrack aqui. As peças impressas em 3D da sonda TwinTrack também estão disponíveis no GrabCad e no Thinginverse.
Conjunto da sonda
Esta seção explica como o senhor pode montar a sonda para o RoboDK TwinTrack. O senhor precisará das peças necessárias para construir a sonda descrita na seção anterior. O senhor também precisará de um kit de ferro de solda.
Siga estas etapas para montar a sonda:
1.Monte o conector da seguinte forma e cole as peças impressas.
2.Instale os fios dentro do corpo principal e através da peça superior, conforme mostrado na imagem a seguir. Observe que o fio terra está conectado a ambos os interruptores.
3.Conecte os fios aos interruptores. Os dois pares de fios devem passar pelas porcas do interruptor. Além disso, o fio do interruptor vermelho deve passar pela parte superior. Em seguida, o senhor deve soldar os interruptores (nessa ordem).
4.Solde o conector aos fios corretos. Certifique-se de colocar os cabos nos conectores corretos.
5.Monte o restante da sonda conforme mostrado na imagem a seguir.
