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En aquest treball es planteja el disseny d’una cèl·lula robotitzada i la seva posterior implementació en una empresa de mecanitzats. L’objectiu del robot és la manipulació i el transport d’unes peces que surten d’una màquina CNC (Control Numèric per Computació) de torn horitzontal. Les màquines de CNC són màquines controlades de forma automàtica, que mitjançant el fresat i tornejat de peces són capaç d’aconseguir tota mena d’acabats. Posteriorment a aquest mecanitzat han de ser introduïdes en una altra màquina de CNC de torn vertical per finalitzar el seu mecanitzat. De forma posterior a l’acabat de la segona màquina, les peces són novament agafades pel robot i col·locades a una cinta de sortida. En aquest treball es presenten els càlculs de temps de cicle del robot en treball nominal i els càlculs de peces que és capaç de produir la cèl·lula, també en condicions de producció nominal. Per la realització d’aquest projecte s’han tingut en compte el compliment de normatives, directives i reglaments que són concretades en els punts pertinents. El seu compliment és imprescindible per tal de proporcionar la seguretat adequada a tots els operaris i treballadors de planta i per fer un ús responsable dels materials utilitzats, respectant així el medi ambient. Al final del treball es presenta el pressupost i les conclusions extretes del treball amb una breu explicació de la viabilitat del projecte., En este trabajo se plantea el diseño de una célula robotizada y su posterior implementación en una empresa de mecanizados. El objetivo del robot es la manipulación y el transporte de unas piezas que salen de una máquina CNC (Control Numérico por Computación) de torno horizontal. Las máquinas de CNC son máquinas controladas de forma automática, que mediante el fresado y torneado de piezas son capaces de conseguir todo tipo de acabados. Posteriormente a este mecanizado tienen que ser introducidas en otra máquina CNC de torno vertical para finalizar su mecanizado. De forma posterior al acabado de la segunda máquina, las piezas son nuevamente cogidas por el robot y colocadas a una cinta de salida. En este trabajo se presentan los cálculos de tiempos de ciclo del robot en trabajo nominal y los cálculos de piezas que es capaz de producir la célula, también en condiciones de producción nominal. Para la realización de este proyecto se han tenido en cuenta el cumplimiento de normativas, directivas y reglamentos que son concretadas en los puntos pertinentes. Su cumplimiento es imprescindible para proporcionar la seguridad adecuada a todos los operarios y trabajadores de planta y para hacer un uso responsable de los materiales utilizados, respetando así el medio ambiente. Al final del trabajo se presenta el presupuesto y las conclusiones extraídas del trabajo con una breve explicación de la viabilidad del proyecto., In this work is proposed the design of a robotic cell and its subsequent implementation in a real machining company. The goal of the robot is to manipulate and transport parts that exit from a horizontal CNC (Computer Numerical Control) lathe machine. CNC machines are a type of machines that are automatically controlled, which by scrubbing and turning pieces are capable of achieving all sorts of finishes. After this mechanization, the manipulated part has to be introduced into another vertical lathe CNC machine. After the second machine process, the part has to be taken again by the robot and placed on an output tape. This work presents the calculations of the robot's cycle time in nominal work and the calculations of parts that the cell is able to produce under normal production conditions. The implementation of this project has taken account of the compliance of standards, directives and regulations that are specified in this work. Following these regulations is essential in order to provide a safety environment for all workers, but also to make a responsible use of the materials used, in order to respect the environment. At the end of the work, the budget and conclusions from the work are presented with a brief explanation of the project's viability.

En l’actualitat es disposa de diferents mètodes per comunicar el creixent nombre de dispositius a la indústria i als centres de producció. Alguns d’aquests mètodes es van desenvolupar fa gairebé mig segle i comencen a tenir importants mancances. En els últims anys, s’han fet intents d’establir nous protocols de comunicació desenvolupats d’acord a les necessitats de la indústria 4.0: una comunicació fiable, ràpida i segura entre robots, màquines, sensors i persones. OPC UA és un dels nous protocols que ja ha agafat més força al sector de l’automatització, degut en part a que compta amb avançades mesures de seguretat i un ampli suport de dispositius de diferents marques. El focus d’aquest treball acadèmic és documentar el desplegament d’aquest estàndard de comunicació entre el robot UR3e (Universal Robots) i una sèrie de programes informàtics. Un programari extern instal·lat al robot habilita la possibilitat de fer aplicacions robòtiques que treballin amb la comunicació OPC UA. Al llarg d’aquest treball, s'investiga de quines maneres es pot utilitzar la xarxa OPC UA per intercanviar informació d’interès, controlar el robot i millorar el cicle de producció. Paral·lelament es realitzarà una guia detallada per tal de donar instruccions a futurs estudiants i investigadors sobre els primers passos de la comunicació OPC UA i el seu ús en robots col·laboratius., En la actualidad, se dispone de diferentes métodos para comunicar el creciente número de dispositivos en la industria i en los centros de producción. Algunos de estos métodos se idearon a finales del siglo XX y empiezan a mostrar signos de desfase. Por este motivo, en los últimos años ha crecido el interés en nuevos protocolos de comunicación diseñados con las necesidades de la industria 4.0 en mente: una comunicación fiable, rápida y segura entre todo el ecosistema de dispositivos, ya sean máquinas, sensores o persones. OPC UA es uno de los protocolos relativamente nuevo que más fuerza está cogiendo en el sector de la automatización, debido en parte a su apuesta por la seguridad y un amplio soporte para multitud de dispositivos y marcas. El foco de este trabajo es documentar el despliegue de esta tecnología de comunicación entre el robot UR3e (Universal Robots) i una serie de programas informáticos. Un programa externo instalado en el robot habilita el estándar de comunicación OPC UA y permite realizar aplicaciones robóticas que interactúen con esta tecnología. A lo largo de este trabajo se investiga las diferentes maneras de usar OPC UA para el intercambio de información, el control del robot y para mejorar el ciclo de producción. Al mismo tiempo, se realizará una guía detallada para proporcionar unas pautas iniciales a investigadores y estudiantes que quieran configurar la tecnología OPC UA y usarla en robots colaborativos., Nowadays, we have several methods to communicate the growing number of devices in the industry and manufacturing centres. Some of these options were developed more than four decades ago and are now showing signs of age. In recent years, the popularity of new communications protocols architectured with the ideas of Industry 4.0 has increased steadily alongside the need to have a reliable, fast, and secure network for data exchange between sensors, machines, robots, and people. One of these relatively new options is the standard OPC UA, which offers excellent support from devices by being platform-independent with a strong focus on security. These attributes are helping OPC UA become one of the top choices for scenarios where there are multiple devices sharing data. The aim of this research is to document the set-up of such technology between the robot UR3e (Universal Robots) and some PC programs. At the same time, the information in this project will be available in a concise step-by-step guide that will serve as a starting point for future students and researchers wanting to use OPC UA with collaborative robots.

En el present document es recull i s’exposa el treball de final d’estudis dels graus en Enginyeria Mecànica i Enginyeria Electrònica, Industrial i Automàtica. L’objectiu d’aquest és el disseny i la programació d’un robot manipulador a escala reduïda amb finalitats educatives i de baix cost. La metodologia utilitzada consisteix en la realització de diverses fases successives que, en una instància final, permeten arribar al objectiu marcat. En primer lloc, es duu a terme una investigació sobre els diversos robots educatius comercials actuals, i es defineixen les especificacions del prototip. Seguidament, s’efectua el disseny i la fabricació del robot, juntament amb el disseny i programació de l’electrònica de control d’aquest. Finalment, s’integra la part mecànica amb la part electrònica. Com a resultat del procés mencionat, s’obté un robot manipulador a escala reduïda, de baix cost i plenament funcional. Que permet realitzar tasques similars a les realitzades per als robots manipuladors industrials actuals, mitjançant un llenguatge de programació similar als usats en la indústria. Facilitant així l’accés a la robòtica industrial amb finalitats docents a centres educatius i de recerca., En el presente documento se recoge y se expone el trabajo de fin de estudios de los grados en Ingeniería Mecánica e Ingeniería Electrónica, Industrial y Automática. El objetivo de este es el diseño y la programación de un robot manipulador a escala reducida con finalidades educativas i de bajo coste. La metodología utilizada consiste en la realización de varias fases sucesivas que, en una instancia final, permiten llegar al objetivo marcado. En primer lugar, se lleva a cabo una investigación sobre los diferentes robots educativos comerciales actuales, y se definen las especificaciones del prototipo. Posteriormente, se elabora el diseñó y la fabricación del robot, juntamente con el diseño y programación de la electrónica de control de este. Finalmente, se integra la parte mecánica con la parte electrónica. Como resultado del proceso mencionado, se obtiene un robot manipulador a escala reducida, de bajo coste y plenamente funcional. Que permite realizar tareas similares a les realizadas por los robots manipuladores industriales actuales, usando un lenguaje de programación similar a los que se encuentran en la industria. Facilitando así el acceso a la robótica industrial con finalidades docentes a centros educativos i de recerca., This document contains and exposes the final degree projects of the Bachelor’s degree in Mechanical Engineering, and Bachelor’s degree in Industrial, Electronics and Automatic Engineering. Its purpose is the design and programming of a small-scale, low-cost manipulator robot for educational purposes. The methodology used consists of several successive phases that, in a final instance, lead to the objective set. Firstly, research is carried out on the different existing commercial educational robots, and the specifications of the prototype are defined. Subsequently, the design and manufacture of the robot is undertaken, together with the design and programming of its control electronics. Finally, the mechanical part is integrated with the electronic. As a result of the aforementioned process, a small-scale, low-cost robot and fully functional manipulator robot is obtained. It can perform tasks similar to those carried out by the current industrial manipulator robots, using a programming language similar to those found in industry. Thus, easing access to industrial robotics for teaching purposes in educational and research institutions.

En aquest projecte es proposa realitzar el control dels moviments d'un braç robòtic a partir dels moviments d'un braç humà. En aquest cas es tracta de, un braç robot d'Universal Robot, més concretament, el model UR3e. Per a captar i detectar els moviments del braç humà, sé usaran dispositius IMU (sensors de mesurament inercial) per a captar els moviments del dispositiu i transformar aquesta informació per a enviar-li les ordres de moviment al braç robot. En aquest treball es desenvoluparà un sistema compost, prioritàriament, per sensors inercials on, primer de tot, es descriurà i seleccionar totes les eines i dispositius necessaris per a realitzar aquest projecte (Visual Studio Code, URSim, UR3e, BNO055, ATmega4809, NINA-W102). D'altra banda, s'exposaran les diferents metodologies que s'han fet servir per a intentar captar els moviments del braç humà, a més de la traducció d'aquesta informació captada, perquè l'UR3e sigui capaç d'interpretar aquesta informació en moviment. Amb aquest punt de partida, s'apliquen eines específiques del grau en Enginyeria Electrònica Industrial i Automàtica, per a així poder elaborar una proposta vàlida conceptual que satisfaci els objectius fixats en el projecte., En este proyecto se propone realizar el control de los movimientos de un brazo robótico a partir de los movimientos de un brazo humano. En este caso se trata de, un brazo robot de Universal Robot, más concretamente, el modelo UR3e. Para captar y detectar los movimientos del brazo humano, se usarán dispositivos IMU (sensores de medición inercial) para captar los movimientos del dispositivo y transformar dicha información para enviarle las órdenes de movimiento al brazo robot. En este trabajo se va a desarrollar un sistema compuesto, prioritariamente, por sensores inerciales donde, primero de todo, se va a describir y seleccionar todas las herramientas y dispositivos necesarios para realizar dicho proyecto (Visual Studio Code, URSim, UR3 e, BNO055, ATmega4809, NINA-W102). Por otro lado, se expondrán las diferentes metodologías que se han usado para intentar captar los movimientos del brazo humano, además de la traducción de esa información captada, para que el UR3 e sea capaz de interpretar esa información en movimiento. Con este punto de partida, se aplican herramientas específicas del grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática, para así poder elaborar una propuesta válida conceptual que satisfaga los objetivos fijados en el proyecto., This project aims to control the movements of a robotic arm from the movements of a human arm. In this case, it is a robot arm of Universal Robot, more specifically, the UR3e model. To capture and detect movements of the human arm, will use IMU devices (inertial measuring sensors) to capture movements of the device and transform this information to send the movement commands to the robot arm. In this work, a system composed, as a priority, of inertial sensors will be developed where, first of all, all the tools and devices needed to perform this project (Visual Studio Code, URSim, UR3 e, BNO055, ATmega4809, NINA-W102) will be described and selected. On the other hand, the different methodologies that have been used to attempt to capture the movements of the human arm, in addition to the translation of this captured information, will be exposed so that the UR3 e is able to interpret this moving information. With this starting point, specific bachelor's degree tools are applied in Industrial and Automatic Electronics Engineering, so that we can draw up a valid conceptual proposal that meets the objectives set out in the project.

En este documento se detalla el desarrollo de la creación e implementación de un algoritmo de reconocimiento de lenguaje de signos en un robot cuadrúpedo, con el objetivo de que este pueda realizar tareas de movimiento adecuadas a la seña reconocida. Siendo las señas reconocibles ’VEN’, ’PARA’ y ’SIENTATE’; teniendo el robot que realizar estas acciones al reconocer la señal del usuario mediante una cámara. El sistema propuesto está compuesto por distintas partes: un sensor de cámara instalado en la parte frontal del robot para capturar imágenes del usuario, una red neuronal recurrente de tipo Memoria de Largo Corto Plazo para reconocer las acciones del usuario y una estructura de robot cuadrúpedo encargada de realizar las acciones de movimiento determinadas por el algoritmo. El desarrollo del proyecto se ha llevado a cabo con una metodología gradual. Resolviendo primero la forma de recaudar los datos necesarios para entrenar el modelo de inteligencia artificial, realizando luego la propia recolección de datos y posteriormente realizando el diseño, entrenamiento, evaluación y prueba en tiempo real del modelo. Una vez conseguido un modelo satisfactorio se ha creado una implementación de este para el robot. El resultado final del proyecto es una modelo de reconocimiento de señas funcionales, con un rendimiento alto, y una implementación en el robot que no se ha podido probar debido a los limitados recursos computacionales de los que se disponía

Aquest Treball de Fi de Grau es centra en l'anàlisi de la geometria i el disseny mecànic d'un robot per implementar en la industria. L'objectiu es dissenyar un robot eficient, precís i robust. Posteriorment al disseny, el robot serà fabricat i posat a prova a l’empresa THEKER ROBOTICS S.L, per a avaluar el seu rendiment i eficiència. La investigació revisa la història i evolució de diferents tipologies de robots per poder-ne escollir la que millor s’adapta les necessitats de l’aplicació. Una vegada escollida la tipologia del robot, s’estudia la seva estructura i components, així com el seu moviment a través de la cinemàtica directa. També s’ha simulat el robot delta per a avaluar el seu rendiment abans de la seva construcció. El resultat final d'aquest treball proporciona una comprensió detallada de la tecnologia del robot i la seva aplicació en la indústria, així com la seva construcció pràctica i avaluació del seu rendiment i eficiència. Això pot ser d'utilitat per als professionals del camp de la robòtica i també per a les empreses interessades en aquesta tecnologia., Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el análisis de la geometría y el diseño mecánico de un robot para implementar en la industria. El objetivo es diseñar un robot eficiente, preciso y robusto. Posteriormente al diseño, el robot será fabricado y puesto a prueba en la empresa THEKER ROBOTICS S.L, para evaluar su rendimiento y eficiencia. La investigación revisa la historia y evolución de diferentes tipologías de robots para poder elegir la que mejor se adapta a las necesidades de la aplicación. Una vez elegida la tipología del robot, se estudia su estructura y componentes, así como su movimiento a través de la cinemática directa. También se ha simulado el robot delta para evaluar su rendimiento antes de su construcción. El resultado final de este trabajo proporciona una comprensión detallada de la tecnología del robot y su aplicación en la industria, así como su construcción práctica y evaluación de su rendimiento y eficiencia. Esto puede ser de utilidad para los profesionales del campo de la robótica y también para las empresas interesadas en esta tecnología., This Final Degree Project focuses on an analysis of the geometry and mechanical design of a robot for implementation in industry. The aim is to design an efficient, precise, and robust robot. Following the design phase, the robot will be manufactured and tested at THEKER ROBOTICS S.L to evaluate its performance and efficiency. The research reviews the history and evolution of different robot typologies to select the one that best suits the application's needs. Once the robot's typology is determined, its structure, components, as well as its movement through direct kinematics, are studied. Additionally, the delta robot has been simulated to evaluate its performance prior to its construction. The objective of this work provides a detailed understanding of robot technology and its application in industry, as well as its practical construction and evaluation of its performance and efficiency. This can be useful for professionals in the field of robotics as well as companies interested in this technology.

En el present document es recull i s’exposa el treball de final d’estudis dels graus en Enginyeria Mecànica i Enginyeria Electrònica, Industrial i Automàtica. L’objectiu d’aquest és el disseny i la programació d’un robot manipulador a escala reduïda amb finalitats educatives i de baix cost. La metodologia utilitzada consisteix en la realització de diverses fases successives que, en una instància final, permeten arribar al objectiu marcat. En primer lloc, es duu a terme una investigació sobre els diversos robots educatius comercials actuals, i es defineixen les especificacions del prototip. Seguidament, s’efectua el disseny i la fabricació del robot, juntament amb el disseny i programació de l’electrònica de control d’aquest. Finalment, s’integra la part mecànica amb la part electrònica. Com a resultat del procés mencionat, s’obté un robot manipulador a escala reduïda, de baix cost i plenament funcional. Que permet realitzar tasques similars a les realitzades per als robots manipuladors industrials actuals, mitjançant un llenguatge de programació similar als usats en la indústria. Facilitant així l’accés a la robòtica industrial amb finalitats docents a centres educatius i de recerca., En el presente documento se recoge y se expone el trabajo de fin de estudios de los grados en Ingeniería Mecánica e Ingeniería Electrónica, Industrial y Automática. El objetivo de este es el diseño y la programación de un robot manipulador a escala reducida con finalidades educativas i de bajo coste. La metodología utilizada consiste en la realización de varias fases sucesivas que, en una instancia final, permiten llegar al objetivo marcado. En primer lugar, se lleva a cabo una investigación sobre los diferentes robots educativos comerciales actuales, y se definen las especificaciones del prototipo. Posteriormente, se elabora el diseñó y la fabricación del robot, juntamente con el diseño y programación de la electrónica de control de este. Finalmente, se integra la parte mecánica con la parte electrónica. Como resultado del proceso mencionado, se obtiene un robot manipulador a escala reducida, de bajo coste y plenamente funcional. Que permite realizar tareas similares a les realizadas por los robots manipuladores industriales actuales, usando un lenguaje de programación similar a los que se encuentran en la industria. Facilitando así el acceso a la robótica industrial con finalidades docentes a centros educativos i de recerca., This document contains and exposes the final degree projects of the Bachelor’s degree in Mechanical Engineering, and Bachelor’s degree in Industrial, Electronics and Automatic Engineering. Its purpose is the design and programming of a small-scale, low-cost manipulator robot for educational purposes. The methodology used consists of several successive phases that, in a final instance, lead to the objective set. Firstly, research is carried out on the different existing commercial educational robots, and the specifications of the prototype are defined. Subsequently, the design and manufacture of the robot is undertaken, together with the design and programming of its control electronics. Finally, the mechanical part is integrated with the electronic. As a result of the aforementioned process, a small-scale, low-cost robot and fully functional manipulator robot is obtained. It can perform tasks similar to those carried out by the current industrial manipulator robots, using a programming language similar to those found in industry. Thus, easing access to industrial robotics for teaching purposes in educational and research institutions.