Desarrollo de aplicación de control de celda flexible de inspección visual mediante dispositivos Android

Abstract

El proyecto titulado como “Desarrollo de Aplicación de Control de Celda Flexible e Inspección mediante dispositivos Android”, se presenta para dar conformidad a los requisitos exigidos por la Universidad de Bío-Bío en el proceso de titulación para la carrera de Ingeniería Civil Informática. En este proyecto se desarrolló una aplicación para dispositivos móviles con sistema operativo Android para ejecutar el control de la estación de control e inspección visual del sistema de manufactura flexible (SMF) del Laboratorio de Sistemas Automatizados de Producción de la Universidad del Bio Bío (CIMUBB). El sistema de manufactura flexible corresponde a un grupo de estaciones de trabajo equipadas e interconectadas por medio de un sistema de control y transporte, cuya función es la manufactura de piezas en madera de manera automatizada. La aplicación desarrollada trabaja en el control de una de estas estaciones correspondiente a la estación de inspección y control (Estación 3) cuya función es el control de calidad automatizada mediante visión artificial. El sistema actual que administra el SMF (OpenCIM) se debe ejecutar en sistemas operativos anteriores a Windows XP por lo que se propuso administrar el SMF mediante dispositivos móviles, como consecuencia también surgió la necesidad de desarrollar una aplicación para Smartphone que ejecutara el proceso de control e inspección visual en el proceso de manufactura del laboratorio en la celda flexible de inspección (Estación 3). La aplicación desarrollada de forma nativa involucra diversas técnicas como el procesamiento digital de imágenes, visión artificial, desarrollo en lenguaje de programación Java, comunicación inalámbrica, robótica y la integración entre estas. Esta posee funcionalidades como controlar el brazo-robot de la estación de inspección mediante smartphone; establecer las variables de ubicación, de comparación y de movimientos a ejecutar por el robot de los objetos inspeccionados mediante la cámara de un Smartphone. La función principal del sistema es la captura de la región de interés del objeto a comparar, ejecutar la comparación con un objeto de referencia almacenado en la memoria del Smartphone que ejecuta la cámara, entregar el resultado de la comparación y decidir si la pieza fabricada a comparar cumple con el porcentaje mínimo de similitud aceptada para ser guardada en un almacén por el brazo robot, o en caso contrario ser rechazada y botada a un recipiente por este, por lo que el robot realiza una rutina de movimientos de acuerdo a la posición de captura, productos aceptados y/o productos descartados cumpliéndose así el proceso de inspección y control de calidad del SMF. La aplicación se ejecuta mediante dos modos, uno es el modo Administrador es el que permite controlar el Smartphone que ejecuta la aplicación en modo Cámara situado sobre la pinza del robot y que ejecutará las ordenes de procesamiento de imágenes y de control de la celda flexible de inspección, la aplicación interactúa mediante comunicación a través de WI-FI entre los Smartphone, y comunicación Bluetooth AT entre el Smartphone y la celda flexible mediante un conversor Bluetooth-serial. El aporte de este proyecto propone el reemplazo de los computadores existentes y que controlan los procesos de producción, de manera de integrar las funciones tecnológicas en un solo objeto, el Smartphone, que posee una constante actualización en hardware permitiendo que este dispositivo móvil se “incruste” en el propio robot, con la consiguiente disminución de equipamiento e independencia, además de facilitar a futuro agregar características propias de la tecnología IoT (Internet de las cosas).