FABRICACIÓNROBÓTICACONTROLNUMÉRICOVISIONARTIFICIALMETRONOGÍAINDUSTRIALÁLVARO JOAQUÍN ROMERO RUIZ
FABRICACIÓNROBÓTICA
ContenidoContenidoPARTE IPARTE IConceptoConceptoAntecedentesAntecedentesClasificaciónClasificaciónAplicacionesAplicaciones...
RobotRobot InstituteInstitute ofof AmericaAmericaUn manipuladorUn manipulador multifuncionalmultifuncionalreprogramablerep...
Concepto de RobotConcepto de RobotUn robot es una máquina queUn robot es una máquina quepuede ser programada parapuede ser...
RobóticaRobóticaEs una conexión inteligenteEs una conexión inteligentede percepción a acción.de percepción a acción.((Brad...
¿Qué es un robot?¿Qué es un robot?Subsistema mecánicoBrazos, manos, muñeca,vehículo, actuadores,engranes, tendones, frenos...
A mediados del siglo XX entra laA mediados del siglo XX entra lacomputadora que permite un controlcomputadora que permite ...
ClasificaciónClasificaciónGrados de libertad yGrados de libertad yenvolventeenvolventeFuentes de energíaFuentes de energía...
Clasificación por Grados deClasificación por Grados deLibertadLibertad
Clasificación por Fuentes deClasificación por Fuentes deEnergíaEnergíaNeumáticoNeumáticoHidráulicoHidráulicoEléctricoEléct...
Clasificación por Nivel de InteligenciaClasificación por Nivel de InteligenciaDispositivos de manejo manual controlados po...
Clasificación por Nivel de ControlClasificación por Nivel de ControlNivel de inteligencia artificialNivel de inteligencia ...
AplicacionesAplicacionesSoldadura.Soldadura.Pintura.Pintura.Ensamble.Ensamble.Manejo deManejo demateriales.materiales.Tran...
ActuadorActuador FinalFinal
ActuadoresActuadores NeumáticosNeumáticosVentajasVentajasAlta velocidadAlta velocidadFuente de energíaFuente de energíacom...
ActuadorActuador FinalFinalActuadoresActuadores HidráulicosHidráulicosVentajasVentajasAlta razón deAlta razón depotencia a...
ActuadorActuador FinalFinalActuadoresActuadores EléctricosEléctricosVentajasVentajasSon rápidos ySon rápidos yprecisosprec...
LimitacionesLimitacionesUn robot es ciegoUn robot es ciegoUn robot ciego esUn robot ciego essensible a variación ensensibl...
Desventajas del TrabajoDesventajas del TrabajoRobotizadoRobotizadoEl costo de un robot permaneceEl costo de un robot perma...
El recurso humano puedeEl recurso humano puedesentirse amenazado por elsentirse amenazado por eldesempleodesempleoDesuso d...
Justificación de un RobotJustificación de un RobotAumentar utilidades.Aumentar utilidades.Efectuar tareas imposibles paraE...
Sugerencias e Implementación...Sugerencias e Implementación...Evitar complicaciones extremas eEvitar complicaciones extrem...
Sugerencias enSugerencias enImplementaciónImplementaciónSi no produce utilidadesSi no produce utilidadesno tiene sentidono...
Marcos de referenciaMarcos de referencia
ControladorControladorTopes mecánicosTopes mecánicosLógica de ControlLógica de ControlProgramableProgramableTeachTeach pen...
TeachTeach PendantPendant
Lenguaje de ProgramaciónLenguaje de ProgramaciónVALVALOpera en tiempo realOpera en tiempo realPuede manejar diferentes sis...
Manejo de MaterialesManejo de MaterialesIndustria AutomotrizIndustria Automotriz
CONTROLNUMÉRICO
Mayor exigencia en la precisión de los mecanizados.Diseños son cada vez más evolucionados y complejos.Diversidad de produc...
Mejora de la precisión, así como un aumento en la calidad de losproductos.Una mejor uniformidad en la producción.Posibilid...
Elevado costo de la accesorios y maquinaria.Necesidad de cálculos, programación y preparación de forma correctapara un efi...
Conocimientos en geometría, álgebra y trigonometría.Conocimientos de elección y diseño de las diferentes herramienta de co...
Máquina herramientaConvencionalMáquina herramientaCNCUn operario, puede manejar unasola máquinaUna operario, puede operar ...
Ejes de movimiento.Sistemas de transmisión.Sistemas de control de posición y desplazamientos.Cabezal.Sistemas de sujeción ...
Torno CNC
Fresadora CNC
Ejes de torno CNCCon herramienta atacando desde la parte delantera
Ejes de fresadora CNC
Ejes de sistemas CNC
Generación de una trayectoriade herramienta 3D
El perfil y orografía de las piezas a construir.El tamaño de las piezas a mecanizar.La precisión necesaria en el mecanizad...
Ejes complementarios
VISIONARTIFICIAL
Indice ¿Qué es la Visión Artificial? Visión Artificial Diversos nombres Áreas de Aplicación Visión Artificial en Sistemas ...
¿Qué es la Visión Artificial?Antes de dar una definición…: ¿Qué problemas intenta resolver?: Calcularpropiedades del mundo...
Visión Artificial Describe la detección automática de laestructura y propiedades de un posiblemundo dinámico en 3 dimensio...
Visión Artificial La estructura y propiedades del mundotridimensional que se intentan deducir en la visiónartificial inclu...
Diversos nombres Traducción de Computer Vision, MachineVisión, Robot Vision, etc., siendo tal vez elprimero el más utiliza...
Áreas de Aplicación Inspección industrial y control de calidad: aplica para lainspección automatizada; permite identificar...
Áreas de Aplicación Aplicaciones militares: se desarrollan complejas armas comomisiles que se guían por sí solos por zonas...
Visión Artificial en Sistemas deCalidad La visión artificial se esta convirtiendo rápidamente en un factorclave en el desa...
Visión Artificial en Sistemas deCalidad HHoy en día, en muchos procesos defabricación, los limites de detección dedefectos...
Los pasos a tener en cuenta1. Adquisición y digitalización de la imagen: Paraello necesitamos sensores y la capacidad para...
Los pasos a tener en cuenta2. Preprocesamiento: En este proceso se modifica la imagen queacabamos de adquirir con el fin d...
Los pasos a tener en cuenta3. Segmentación: Su objetivo es dividir la imagen en las partesque la constituyen o los objetos...
Los pasos a tener en cuenta5. Clasificación: Con base en los datosanalizados se efectúa el control de calidad.6. Toma de d...
Áreas de Investigación Detección de rasgos en imágenes, Representación de contornos, Segmentación basada en rasgos, Anális...
Áreas de Investigación Visión del color, Visión activa, Sistemas calibrados y sin calibrar, Detección de objetos, Reconoci...
Métodos de Detección de Contornos Para el análisis de imágenes digitales laextracción de los bordes de dichasimágenes resu...
Métodos de Detección de Contornos Un factor clave en su éxito es laanticipación en la detección delmovimiento. Por ejemplo...
Ejemplos de Aplicaciones Columbia University Robotics Group: Seguir el movimiento de objetoshttp://www.cs.columbia.edu/rob...
Adquisición y eliminación deruidoImágenesExtracción de rasgos Análisis de movimientodiferencialrasgos Flujo ópticoCalibrad...
Bibliografía http://verona.fi-p.unam.mx/fardi/pagina/VISONCOM.htm Dept. Engineering Science, University of Oxford:http://w...
METRONOGÍAINDUSTRIAL
La MetrologíaEn un intento de definición lo máscompleta posible, el profesor D.Carlos Granados propone lasiguiente: La Met...
La Metrología comprende pues todoslos aspectos, tanto teóricos comoprácticos, que se refieren a lasmediciones, cualesquiera...
Clases deMetrologíaLa metrología tiene varioscampos:1.metrología Legal.2.metrología Industrial.3.metrología Científica.Esta...
Metrología legalGarantizar medidas correctas enáreas de interés público, como elcomercio, la salud, el medioambiente y la ...
MetrologíacientíficaSe ocupa de los problemas teóricos y prácticosrelacionados con las unidades de medida (comola estructur...
MetrologíaindustrialEsta disciplina se centra en las medidas aplicadas a la produccióny el control de la calidad. Materias...
Propósito de laMetrología IndustrialAseguramiento de lacalidad.Repetitividad yReproducibilidad de losproductos.Mejor la...
Importancia de laMetrología IndustrialLa Metrología tiene uncampo de acción en laactividad científica, comerciale industria...
Principios BásicosEn el estudio y la práctica de la metrologíaexige, quizá más que en el decualquier otra rama de la ingen...
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  1. 1. FABRICACIÓNROBÓTICACONTROLNUMÉRICOVISIONARTIFICIALMETRONOGÍAINDUSTRIALÁLVARO JOAQUÍN ROMERO RUIZ
  2. 2. FABRICACIÓNROBÓTICA
  3. 3. ContenidoContenidoPARTE IPARTE IConceptoConceptoAntecedentesAntecedentesClasificaciónClasificaciónAplicacionesAplicacionesActuadorActuador finalfinalLimitacionesLimitacionesDesventajasDesventajasJustificaciónJustificaciónPARTE IIPARTE IIMarco de referenciaMarco de referenciaControladorControladorLenguajes deLenguajes deprogramaciónprogramaciónSimulaciónSimulaciónPARTE IIIPARTE IIICaso “RobotCaso “Robotsoldador”soldador”
  4. 4. RobotRobot InstituteInstitute ofof AmericaAmericaUn manipuladorUn manipulador multifuncionalmultifuncionalreprogramablereprogramable diseñado paradiseñado paramover material, partes omover material, partes odispositivos especiales a travésdispositivos especiales a travésde movimientos programadosde movimientos programadosvariables para la ejecución devariables para la ejecución deuna variedad de tareas.una variedad de tareas.((ShlusselShlussel, 1985), 1985)Concepto de RobotConcepto de Robot
  5. 5. Concepto de RobotConcepto de RobotUn robot es una máquina queUn robot es una máquina quepuede ser programada parapuede ser programada paraefectuar un número de tareas, deefectuar un número de tareas, dela misma manera que unala misma manera que unacomputadora es un circuitocomputadora es un circuitoelectrónico que se puedeelectrónico que se puedeprogramar para hacer unaprogramar para hacer unavariedad de tareas. (variedad de tareas. (MckerrowMckerrow,,1986)1986)
  6. 6. RobóticaRobóticaEs una conexión inteligenteEs una conexión inteligentede percepción a acción.de percepción a acción.((BradyBrady, 1985), 1985)Concepto de RobotConcepto de Robot
  7. 7. ¿Qué es un robot?¿Qué es un robot?Subsistema mecánicoBrazos, manos, muñeca,vehículo, actuadores,engranes, tendones, frenos.Subsistema procesoEntorno, gente, fábrica, tarea,otros robots.Subsistema eléctricoMotores, computadoras,interfases, ligas decomunicación, sensores,fuentes de poder.Subsistema sensoresInternos ExternosPosición VisiónVelocidad TactoFuerza QuímicoSubsistema controlModelos de mecánica,modelos de procesos,transformaciones geom,lazos de control.Subsistema planeaciónPercepción, fisura de dosimágenes, modelado delentorno, planeación detrayectorias.
  8. 8. A mediados del siglo XX entra laA mediados del siglo XX entra lacomputadora que permite un controlcomputadora que permite un controlde lazo cerrado dede lazo cerrado de actuadoresactuadores,,transmisiones a través de engranes,transmisiones a través de engranes,tecnología de sensores.tecnología de sensores.Esto despertó un número deEsto despertó un número deaplicaciones.aplicaciones.Automatización flexible.Automatización flexible.TeleoperaciónTeleoperación..¿Qué es un robot?¿Qué es un robot?
  9. 9. ClasificaciónClasificaciónGrados de libertad yGrados de libertad yenvolventeenvolventeFuentes de energíaFuentes de energíaGeneracionesGeneracionesNivel de inteligenciaNivel de inteligenciaNivel de controlNivel de control
  10. 10. Clasificación por Grados deClasificación por Grados deLibertadLibertad
  11. 11. Clasificación por Fuentes deClasificación por Fuentes deEnergíaEnergíaNeumáticoNeumáticoHidráulicoHidráulicoEléctricoEléctricoMotor deMotor decombustióncombustión
  12. 12. Clasificación por Nivel de InteligenciaClasificación por Nivel de InteligenciaDispositivos de manejo manual controlados por unaDispositivos de manejo manual controlados por unapersona.persona.Robots de secuencia fija.Robots de secuencia fija.Robots de secuencia variable, donde el operadorRobots de secuencia variable, donde el operadormodifica la secuencia con anterioridad.modifica la secuencia con anterioridad.Robots de repetición.Robots de repetición.Robots controlados numéricamente, en donde elRobots controlados numéricamente, en donde eloperador le proporciona un programa deoperador le proporciona un programa demovimientos.movimientos.Robots inteligentes, los cuales pueden entender eRobots inteligentes, los cuales pueden entender einteractuar con cambios en el medio ambiente.interactuar con cambios en el medio ambiente.
  13. 13. Clasificación por Nivel de ControlClasificación por Nivel de ControlNivel de inteligencia artificialNivel de inteligencia artificialEl programa acepta una orden como “levanta un engrane” yEl programa acepta una orden como “levanta un engrane” yla desglosa en una secuencia de ordenes de bajo nivella desglosa en una secuencia de ordenes de bajo nivelbasadas en un modelo estratégico de una tarea.basadas en un modelo estratégico de una tarea.Nivel de modo de controlNivel de modo de controlLos movimientos del sistema son modelados, incluyendo lasLos movimientos del sistema son modelados, incluyendo lasinteracciones dinámicas entre los diferentes mecanismos,interacciones dinámicas entre los diferentes mecanismos,trayectorias planeadas y puntos seleccionados.trayectorias planeadas y puntos seleccionados.Nivel de servo controlNivel de servo controlLosLos actuadoresactuadores controlan los parámetros del mecanismocontrolan los parámetros del mecanismousando retroalimentación de sensores internos.usando retroalimentación de sensores internos.
  14. 14. AplicacionesAplicacionesSoldadura.Soldadura.Pintura.Pintura.Ensamble.Ensamble.Manejo deManejo demateriales.materiales.Transportación.Transportación.Excavación deExcavación deminas.minas.Entre otrasEntre otras..
  15. 15. ActuadorActuador FinalFinal
  16. 16. ActuadoresActuadores NeumáticosNeumáticosVentajasVentajasAlta velocidadAlta velocidadFuente de energíaFuente de energíacomún en lacomún en laindustriaindustriaNo se utilizan fluidosNo se utilizan fluidosDesventajasDesventajasLa compresibilidadLa compresibilidaddel aire limitadel aire limitaaspectos de controlaspectos de controly precisióny precisiónRuido en losRuido en losescapesescapesSecado y filtrado delSecado y filtrado delaire necesarioaire necesarioActuadorActuador FinalFinal
  17. 17. ActuadorActuador FinalFinalActuadoresActuadores HidráulicosHidráulicosVentajasVentajasAlta razón deAlta razón depotencia a pesopotencia a pesoMuy buen servoMuy buen servocontrol puede sercontrol puede seralcanzado.alcanzado.VelocidadesVelocidadesmoderadas,moderadas,respuesta rápidarespuesta rápidaDesventajasDesventajasLos sistemasLos sistemashidráulicos son caroshidráulicos son carosProblemas deProblemas demantenimiento conmantenimiento consellado puedesellado puedecausar pérdidascausar pérdidasNecesitan unaNecesitan unafuente remota defuente remota deenergía la cualenergía la cualocupa espacio deocupa espacio depisopiso
  18. 18. ActuadorActuador FinalFinalActuadoresActuadores EléctricosEléctricosVentajasVentajasSon rápidos ySon rápidos yprecisosprecisosEs posible aplicarEs posible aplicarsofisticadas técnicassofisticadas técnicasde control alde control almovimientomovimientoPreciosPreciosrelativamente bajosrelativamente bajosDesventajasDesventajasProblemas con elProblemas con elsobrecalentamientosobrecalentamientoSon necesariosSon necesariosfrenos para fijarlo enfrenos para fijarlo enuna posiciónuna posiciónLa energía eléctricaLa energía eléctricapuede serpuede serconsiderada comoconsiderada comoflamableflamable
  19. 19. LimitacionesLimitacionesUn robot es ciegoUn robot es ciegoUn robot ciego esUn robot ciego essensible a variación ensensible a variación enel producto, el procesoel producto, el procesoy las tolerancias dely las tolerancias delproducto.producto.
  20. 20. Desventajas del TrabajoDesventajas del TrabajoRobotizadoRobotizadoEl costo de un robot permaneceEl costo de un robot permanececonstante con baja reducciónconstante con baja reducciónRequieren gran capital al instalarse queRequieren gran capital al instalarse quese deprecia con los añosse deprecia con los años vsvs el recursoel recursohumano que cuesta el tiempohumano que cuesta el tiempotrabajandotrabajandoUn robot se debe justificarUn robot se debe justificareconómicamenteeconómicamente
  21. 21. El recurso humano puedeEl recurso humano puedesentirse amenazado por elsentirse amenazado por eldesempleodesempleoDesuso del equipo al terminar elDesuso del equipo al terminar elproyecto.proyecto.Desventajas del Trabajo RobotizadoDesventajas del Trabajo RobotizadoAlternativasCompañerismoEntrenamientoReubicación
  22. 22. Justificación de un RobotJustificación de un RobotAumentar utilidades.Aumentar utilidades.Efectuar tareas imposibles paraEfectuar tareas imposibles paraun humano.un humano.Realizar tareas que son muyRealizar tareas que son muypeligrosas.peligrosas.Aumentar/mejorar calidad.Aumentar/mejorar calidad.Los robots deben serLos robots deben ser costeablescosteables yyahorrarle dinero a la compañíaahorrarle dinero a la compañía
  23. 23. Sugerencias e Implementación...Sugerencias e Implementación...Evitar complicaciones extremas eEvitar complicaciones extremas einnecesarias (simplifica)innecesarias (simplifica)Definir las operaciones tal queDefinir las operaciones tal quesean ordenadas y sistemáticas.sean ordenadas y sistemáticas.La rapidez de un robot esLa rapidez de un robot esaproximadamente igual a la de unaproximadamente igual a la de unhumano.humano.Para carreras muy cortas usaPara carreras muy cortas usagente, para carreras muy largasgente, para carreras muy largasusa automatización fija.usa automatización fija.
  24. 24. Sugerencias enSugerencias enImplementaciónImplementaciónSi no produce utilidadesSi no produce utilidadesno tiene sentidono tiene sentidoUn robot no esUn robot no esnecesariamente mejornecesariamente mejorque ningunoque ningunoSi la gente no lo quiere,Si la gente no lo quiere,va a fallarva a fallar
  25. 25. Marcos de referenciaMarcos de referencia
  26. 26. ControladorControladorTopes mecánicosTopes mecánicosLógica de ControlLógica de ControlProgramableProgramableTeachTeach pendantpendantLenguaje deLenguaje deprogramaciónprogramación
  27. 27. TeachTeach PendantPendant
  28. 28. Lenguaje de ProgramaciónLenguaje de ProgramaciónVALVALOpera en tiempo realOpera en tiempo realPuede manejar diferentes sistemasPuede manejar diferentes sistemasde coordenadasde coordenadasIncluye rutinas de diagnostico delIncluye rutinas de diagnostico delrobotrobotLa programación es interactiva, seLa programación es interactiva, sepueden realizar cambios mientras elpueden realizar cambios mientras elrobot esta en movimientorobot esta en movimiento
  29. 29. Manejo de MaterialesManejo de MaterialesIndustria AutomotrizIndustria Automotriz
  30. 30. CONTROLNUMÉRICO
  31. 31. Mayor exigencia en la precisión de los mecanizados.Diseños son cada vez más evolucionados y complejos.Diversidad de productos, lo que ocasiona la necesidad de estructuras deproducción más flexibles y dinámicas.Necesidad de reducir errores en la producción para no encarecer elproducto.Plazos de entrega cada vez más exigentes, lo que exige mantener losniveles de producción lo más altos posibles.El abaratamiento de los sistemas CNC, lo que favorece la adquisición delos mismos.Factores que favorecen la implantación del CNC
  32. 32. Mejora de la precisión, así como un aumento en la calidad de losproductos.Una mejor uniformidad en la producción.Posibilidad de utilización de varias máquinas simultáneamente por un solooperario.Mecanización de productos de geometría complicada.Fácil intercambio de la producción en intervalos cortos.Posibilidad de servir pedidos urgentes.Reducción de la fatiga del operario.Aumento de los niveles de seguridad en el puesto de trabajo.Disminución de tiempos por máquina parada.Posibilidad de simulación de los procesos de corte antes de lamecanización definitiva lo que ahorra en piezas defectuosas.Ventajas de la utilización de sistemas CNC
  33. 33. Elevado costo de la accesorios y maquinaria.Necesidad de cálculos, programación y preparación de forma correctapara un eficiente funcionamiento.Costos de mantenimiento más elevados, ya que el sistema de control ymantenimiento de los mismos es más complicado, lo que genera lanecesidad de personal de servicio y mantenimiento con altos niveles depreparación.Necesidad de mantener grandes volúmenes de pedidos para una mejoramortización del sistema.Desventajas de la utilización de sistemas CNC
  34. 34. Conocimientos en geometría, álgebra y trigonometría.Conocimientos de elección y diseño de las diferentes herramienta de corte.Conocimientos de los diferentes sistemas de sujeción de las herramientas decorte.Uso de aparatos de medida y conocimientos de metrología.Interpretación de Planos.Conocimientos de la estructura de la máquina CNC.Conocimientos de los diferentes procesos de mecanización.Conocimientos de la programación CNC.Conocimientos del Mantenimiento y operación CNC.Conocimientos generales de ordenadores.Conocimientos de parámetros y condiciones de corte.Conocimientos y habilidades necesarios paraoperar los sistemas CNC
  35. 35. Máquina herramientaConvencionalMáquina herramientaCNCUn operario, puede manejar unasola máquinaUna operario, puede operar variasmáquinasEs necesario consultarconstantemente el planoNo es necesario consultar elapenas el plano.Se necesita una ampliaexperienciaNo es necesario una ampliaexperienciaEl operar tiene el control deprofundidad, avance, etc.El programa tiene todo el controlde los parámetros de corteMecanizados imposibles derealizar.Posibilidad de realizarprácticamente cualquiermecanizado.Comparación de utilización entre máquinasconvencionales y sistemas CNC
  36. 36. Ejes de movimiento.Sistemas de transmisión.Sistemas de control de posición y desplazamientos.Cabezal.Sistemas de sujeción de la diferentes piezas.Cambiadores automáticos de herramientas.Ejes complementarios.Los dispositivos y sistemas de las MHCN, son:
  37. 37. Torno CNC
  38. 38. Fresadora CNC
  39. 39. Ejes de torno CNCCon herramienta atacando desde la parte delantera
  40. 40. Ejes de fresadora CNC
  41. 41. Ejes de sistemas CNC
  42. 42. Generación de una trayectoriade herramienta 3D
  43. 43. El perfil y orografía de las piezas a construir.El tamaño de las piezas a mecanizar.La precisión necesaria en el mecanizado.Los diferentes tipos de materiales a mecanizar.Las exigencias de apriete o sellado.Etc.Disposición y estructura de los ejes en laMHCN
  44. 44. Ejes complementarios
  45. 45. VISIONARTIFICIAL
  46. 46. Indice ¿Qué es la Visión Artificial? Visión Artificial Diversos nombres Áreas de Aplicación Visión Artificial en Sistemas de Calidad Los pasos a tener en cuenta Áreas de Investigación Métodos de detección de contornos Ejemplos de Aplicaciones Bibliografía
  47. 47. ¿Qué es la Visión Artificial?Antes de dar una definición…: ¿Qué problemas intenta resolver?: Calcularpropiedades del mundo 3-D a partir de una o variasimágenes digitales. ¿Cuáles son sus herramientas?. El hardware paraadquirir y almacenar las imágenes, el procesado y,en algunos casos, el análisis de dichas imágenes yel suministro de los resultados al usuario o sistemaautónomo.
  48. 48. Visión Artificial Describe la detección automática de laestructura y propiedades de un posiblemundo dinámico en 3 dimensiones a partiruna o varias imágenes bidimensionales delmundo. Las imágenes pueden ser monocromáticas(por ej: blanco y negro) o a color; pueden sercapturadas por una o varias cámaras, y cadacámara puede ser estacionaria o móvil.
  49. 49. Visión Artificial La estructura y propiedades del mundotridimensional que se intentan deducir en la visiónartificial incluye no sólo propiedades geométricas,sino también propiedades del material y laluminosidad. Ejemplos de propiedades geométricas: tamaños,formas y localización de objetos. Ejemplos de propiedades de los materiales:luminosidad u oscuridad de las superficies, suscolores, sus texturas y la composición de losmateriales.
  50. 50. Diversos nombres Traducción de Computer Vision, MachineVisión, Robot Vision, etc., siendo tal vez elprimero el más utilizado cuando realizamosla traducción de Visión Artificial a inglés.
  51. 51. Áreas de Aplicación Inspección industrial y control de calidad: aplica para lainspección automatizada; permite identificar que las piezas notengan defectos. Vigilancia y seguridad, Reconocimiento de caras, Reconocimiento de gestos, Monitorización de carreteras, Vehículos autónomos, Sistemas robóticos mano-ojo, Espacio y aplicaciones,
  52. 52. Áreas de Aplicación Aplicaciones militares: se desarrollan complejas armas comomisiles que se guían por sí solos por zonas previamentegrabadas; en la identificación de aeropuertos, barcos, tanqueso cualquier imagen tomada desde aviones o satélites, Análisis de imágenes médicas: facilita el diagnósticoautomático de las enfermedades del corazón, a partir defotogramas del movimiento del mismo y de un análisis de lasdeformaciones que se producen, Bases de imágenes, Realidad virtual, Telepresencia y telerobótica.
  53. 53. Visión Artificial en Sistemas deCalidad La visión artificial se esta convirtiendo rápidamente en un factorclave en el desarrollo de la calidad total dentro de losdiferentes procesos de automatización industrial. Su implementación en una empresa genera un aumento en elnivel de producción y una reducción en los costos defabricación, elevando los niveles de competitividad en elmercado nacional e internacional. La visión artificial permite inspeccionar el proceso deproducción sin fatigas ni distracciones, facilitando lacuantificación de las variables de calidad traduciéndose en unmejoramiento continuo.
  54. 54. Visión Artificial en Sistemas deCalidad HHoy en día, en muchos procesos defabricación, los limites de detección dedefectos han superado la percepción delojo humano; por esta razón las empresasdel mundo moderno han visto lanecesidad de crear un sistema quepermita controlar en forma precisa yacertada la calidad de sus productos. Esasi como nace la visión artificial o visiónpor computador. Pero un sistema de visión no puededetectar una falla o característica demanera confiable si esta muy pequeñacomparada con la resolución que se haelegido para el sistema, al mismo tiempo,mientras más pixeles tiene que analizarel sistema, el proceso de inspección sevuelve más lento.
  55. 55. Los pasos a tener en cuenta1. Adquisición y digitalización de la imagen: Paraello necesitamos sensores y la capacidad paradigitalizar la señal producida por el sensor. Elsensor puede ser una cámara a color omonocromo que produce una imagen completa deldominio del problema. Después de capturar laimagen a inspeccionar se envía esta información ala computadora para ser analizada.
  56. 56. Los pasos a tener en cuenta2. Preprocesamiento: En este proceso se modifica la imagen queacabamos de adquirir con el fin de mejorarla de acuerdo a losparámetros a analizar con los siguientes objetivos: Eliminación de ruido. Acentuar o perfilar las características de una imagen talescomo bordes y limites Contrastar la imagen para que sea más útil la visualizacióngráfica y el análisis de la misma. Mejorar la calidad de algunas partes de imagen. Transformar la imagen a otro espacio de representación.
  57. 57. Los pasos a tener en cuenta3. Segmentación: Su objetivo es dividir la imagen en las partesque la constituyen o los objetos que la forman. En esteproceso se diferencia el objeto y el fondo.4. Descripción: Este proceso etiqueta los objetos teniendo encuenta información suministrada por la inspección que puedeser : Cuantitativa: Realización de medidas (áreas, longitudes,perímetros etc.) y ángulos de orientación. Cualitativa: Verificación de la correcta realización del trabajocomo el ensamblado, el embotellado, el etiquetado, elempaquetado etc.
  58. 58. Los pasos a tener en cuenta5. Clasificación: Con base en los datosanalizados se efectúa el control de calidad.6. Toma de decisiones: Frecuentemente lossistemas de visión artificial controlanaparatos mecánicos que efectúan lamanipulación de los productos después deser clasificados.
  59. 59. Áreas de Investigación Detección de rasgos en imágenes, Representación de contornos, Segmentación basada en rasgos, Análisis de imágenes de distancias, Modelización y representación de la forma, Reconstrucción de la forma a partir de una imagen(forma a partir de X), Visión estéreo, Análisis del movimiento,
  60. 60. Áreas de Investigación Visión del color, Visión activa, Sistemas calibrados y sin calibrar, Detección de objetos, Reconocimiento de objetos 3-D (por ejemplo identificarpersonas a partir de su fotografía), Localización de objetos 3-D, Establecimiento de relaciones espaciales entre varios objetos.(Para guiar a un robot en el ensamblaje de piezas). Arquitecturas de altas prestaciones y en tiempo real.
  61. 61. Métodos de Detección de Contornos Para el análisis de imágenes digitales laextracción de los bordes de dichasimágenes resulta de gran utilidad.Podemos considerar que existe un bordecuando en un conjunto de puntos de laimagen aparece un cambio significativoen la intensidad luminosa Método basado en las primeras derivadas.En este método primero se miden loscambios de intensidad en todos los puntosde la imagen, haciendo uso de la primeraderivada, después se seleccionan comopuntos de bordes aquellos puntos en losque el cambio de intensidad rebasa algúnumbral preestablecido.
  62. 62. Métodos de Detección de Contornos Un factor clave en su éxito es laanticipación en la detección delmovimiento. Por ejemplo, sisuponemos que un ordenador siguela trayectoria de un intruso,capturada por un vídeo deseguridad, ayuda enormemente siel ordenador está programado paraesperar un cierto rango de formasde la cabeza del intruso. Pero nosólo las formas sino también elmovimiento puede ser anticipadopor el ordenador. Seguir un movimiento ágil: unasecuencia de vídeo de una niñabailando es seguido durante unossegundos. Una anticipación efectivapor el ordenador de losmovimientos es crucial para permitirver tantos movimientos ágiles.
  63. 63. Ejemplos de Aplicaciones Columbia University Robotics Group: Seguir el movimiento de objetoshttp://www.cs.columbia.edu/robotics/ Universidad de Edimburgo: Segmentación de imágenes de distanciashttp://www.ipab.informatics.ed.ac.uk/mvu Fraunhofer Institut Graphische Datenvearbeitung: Aplicacionesmédicashttp://www.igd.fhg.de Dept Engineering Science Oxford University: Aplicaciones deContornos Activoshttp://www.robots.ox.ac.uk/~ab/dynamics.html Universidad de Cambridge. Depto de Ingeniería Speech Vision andRobotics Grouphttp://svr-www.eng.cam.ac.uk/svr.html
  64. 64. Adquisición y eliminación deruidoImágenesExtracción de rasgos Análisis de movimientodiferencialrasgos Flujo ópticoCalibrado ReconocimientoEstéreo Forma a partir deuna imagenAnálisis delmovimientobasado enrasgosAnálisis deflujo ópticoParámetros delsistemaEstructura 3DLocalización deobjetosIdentificación deobjetosMovimiento 3D
  65. 65. Bibliografía http://verona.fi-p.unam.mx/fardi/pagina/VISONCOM.htm Dept. Engineering Science, University of Oxford:http://www.robots.ox.ac.uk/~ab/dynamics.html Asociación Española de Reconocimientos deFormas y Análisis de Imágenes:http://decsai.ugr.es/aerfai/ Vishvjit S.Nalwa: A Guided Tour of Computer Vision
  66. 66. METRONOGÍAINDUSTRIAL
  67. 67. La MetrologíaEn un intento de definición lo máscompleta posible, el profesor D.Carlos Granados propone lasiguiente: La Metrología es la cienciaque tiene por objeto el estudio de laspropiedades medibles, las escalas demedida, los sistemas de unidades, losmétodos y técnicas de medición, asícomo la evolución de lo anterior, lavaloración de la calidad de lasmediciones y su mejora constante,facilitando el progreso científico, eldesarrollo tecnológico, el bienestarsocial y la calidad de vida.
  68. 68. La Metrología comprende pues todoslos aspectos, tanto teóricos comoprácticos, que se refieren a lasmediciones, cualesquiera que sean susincertidumbres, y en cualesquiera delos campos de la ciencia y de latecnología en que tengan lugar. Cubretres actividades principales: 1.La definición de las unidades de medidainternacionalmente aceptadas.2.La realización de las unidades demedida por métodos científicos.3.El establecimiento de las cadenas detrazabilidad, determinando ydocumentando el valor y exactitud deuna medición y diseminando dichoconocimiento.
  69. 69. Clases deMetrologíaLa metrología tiene varioscampos:1.metrología Legal.2.metrología Industrial.3.metrología Científica.Estas divisiones se hanaceptado en el mundoencargadas en cubrir todoslos aspectos técnicos yprácticos de las mediciones:
  70. 70. Metrología legalGarantizar medidas correctas enáreas de interés público, como elcomercio, la salud, el medioambiente y la seguridad.
  71. 71. MetrologíacientíficaSe ocupa de los problemas teóricos y prácticosrelacionados con las unidades de medida (comola estructura de un sistema de unidades o laconversión de las unidades de medida enfórmulas), del problema de los errores en lamedida; del problema en las propiedades metrológicas de los instrumentos de medidasaplicables independientemente de la magnitudinvolucrada. 
  72. 72. MetrologíaindustrialEsta disciplina se centra en las medidas aplicadas a la produccióny el control de la calidad. Materias típicas son los procedimientose intervalos de calibración, el control de los procesos de medicióny la gestión de los equipos de medida.
  73. 73. Propósito de laMetrología IndustrialAseguramiento de lacalidad.Repetitividad yReproducibilidad de losproductos.Mejor la productividadLograr la certificación dela industria para mejorarla competitividad.
  74. 74. Importancia de laMetrología IndustrialLa Metrología tiene uncampo de acción en laactividad científica, comerciale industrial. Toda empresa eindustria cuya organizacióntenga una política de controlcalidad, para dar alconsumidor productosóptimos, tendráobligatoriamente quemantener un sistema decontrol metrológico de susequipos e instrumentos deinspección, medición yensayo.
  75. 75. Principios BásicosEn el estudio y la práctica de la metrologíaexige, quizá más que en el decualquier otra rama de la ingeniería deproducción, un conocimiento claro deciertos principios básicos matemáticosy físicos. En matemáticas se necesitanconocimientos básicos entrigonometría, algebra y calculo, enfísica conocimientos básicos enmecánica, estática, termodinámica,electricidad y magnetismo.En Colombia el instituto encargado decontrolar la metrología es el INM“Instituto Nacional de Metrología” , elICONTEC es el encargado de lanormalización técnica, las industriaspueden consultar sus manuales paranormalizar sus patrones de medida enespecial el NTC 60.

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