Diseño y simulación de un brazo robótico paletizador de 4 G.D.L. con visión artificial para el control de calidad de paquetes de fideos

• Autores: Panduro Gutierrez, Ruben Dario, Rojas Flores, Alexander
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Ricardo Palma
• Repositorio: URP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.urp.edu.pe:20.500.14138/8782
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14138/8782
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Brazos robóticos; Visión artificial (Robótica); Control de calidad; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.02

La presente tesis tuvo como objetivo el diseño de un brazo robótico paletizador de 4 grados de libertad (GDL) con visión artificial para el control de calidad de paquetes de fideos. Se desarrolló una solución tecnológica para automatizar el proceso de paletización, lo cual es requerido por empresas del rubro alimentario. El brazo robótico fue diseñado para operar en una línea de producción industrial, con un sistema mecánico que incluye una base giratoria y tres eslabones, permitiendo movimientos precisos en las operaciones de apilamiento y manipulación de los paquetes. La estructura mecánica del brazo se diseñó utilizando materiales como acero para sus partes principales y caucho de silicona en la herramienta de sujeción. Se realizaron cálculos de esfuerzo y deformación en las piezas clave del brazo, obteniendo una deformación mínima, lo que aseguró su durabilidad bajo las condiciones de carga requeridas. Para el sistema de accionamiento, se emplearon seis motores Nema 8 unipolares y un controlador de motor, garantizando movimientos precisos. El subsistema eléctrico incluyó una fuente de alimentación de 24V, junto con un sistema de seguridad basado en interruptores termomagnéticos y diferenciales. La visión artificial se integró mediante el uso de tres cámaras de alta resolución y el modelo YOLOv10 para la detección de los paquetes, con una precisión del 95%. Los datos fueron procesados por una Raspberry Pi 4 y un Arduino Mega 2560, interconectando todos los actuadores y sensores del sistema. Finalmente, el consumo energético promedio del sistema fue de 211.4 W, lo cual fue abastecido mediante una fuente de alimentación externa. Las pruebas realizadas validaron el correcto funcionamiento del sistema, destacando la precisión en el control de calidad y la estabilidad del brazo robótico bajo cargas máximas