Autor(es): Carvalho, Daniel Jorge Ribeiro
Data: 2016
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10400.21/7050
Origem: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa
Assunto(s): Visão computacional; Processamento e análise de imagem; Sistemas de armazenamento automático; Raspberry Pi; Comunicação RS232; RS232 communication; Computational vision; Image processing and analysis; Automated storage systems
Dissertação para a obtenção do grau de mestre em Engenharia Eletrotécnica, Ramo de Automação e Eletrónica Industrial
Nesta dissertação propõe-se o desenvolvimento de uma solução que permita determinar o estado de ocupação dos alvéolos de um simulador de armazenamento automático com recurso ao processamento de imagem. Trata-se de um simulador já existente no Laboratório de Automação e Robótica do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ADEEEA) que utilizava apenas as potencialidades do autómato (leitura e escrita de memórias locais) para determinar o estado de ocupação do armazém. Com a presente dissertação pretende-se adicionar novas funcionalidades ao simulador existente, introduzindo a capacidade de deteção automática em tempo real da presença ou ausência de peças nos respetivos alvéolos. Esta dissertação teve início com a realização de um estudo preliminar sobre a metodologia a aplicar de modo a determinar o modo mais viável de avaliar o estado de ocupação das várias posições de armazenamento. De seguida procedeu-se à escolha dos meios tecnológicos a empregar para a aplicação da metodologia selecionada, como por exemplo, a câmara digital, o software e a unidade de processamento digital. Foi decidido que seriam implementadas duas soluções diferentes. Uma das soluções é baseada num computador pessoal (portátil/secretária) que utiliza, em grande parte, recursos de software já consagrados na área da visão computacional, tratando-se de uma solução mais volumosa e com menos portabilidade face ao simulador em causa. A outra solução baseia-se na utilização de um microcomputador Raspberry Pi, o qual permite uma redução significativa do tamanho e custo do sistema e acrescenta um elevado grau de portabilidade uma vez que se pretende que a solução adotada seja parte integrante do simulador. Para além do trabalho de alteração da programação do Controlador Lógico Programável (PLC) existente no simulador por forma a receber as novas funcionalidades e desenvolvimento de software para aquisição e tratamento de imagem, foi ainda necessário desenvolver soluções de comunicação digital (hardware/software) com o PLC para cada uma das soluções desenvolvidas.
Abstract: This thesis proposes the development of a solution to determine the occupancy status of the compartments of an automatic storage simulator using image processing. This is an existing simulator at the Automation and Robotics Laboratory of the Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ADEEEA) that used only the automaton capabilities (reading and writing local memories) to determine the warehouse occupancy status. The present work intends to add new features to the existing simulator, introducing the automatic detection capability in real time of the presence or absence of parts in the respective compartments. This work began with a preliminary study on the methodology to apply to determine the most viable way to assess the state of occupation of the various storage locations. This was followed by the choice of the technological means to use for applying the selected method, such as the digital camera, the software and the digital processing unit. It was decided that two different solutions would be applied. One of the solutions is based on a personal computer (laptop/desktop) that uses mainly software features already established in the field of computational vision, being a bulkier solution and with less portability when compared to the simulator in question. The other solution is based on the use of a microcomputer Raspberry Pi, which allows a significant reduction in size and system cost and adds a high degree of portability since it is intended that the solution adopted is an integral part of the simulator. In addition to the work of programming modification of the Programmable Logic Controller (PLC) on the simulator in order to receive the new features and software development for image acquisition and treatment, it was also necessary to develop digital communication solutions (hardware/software) with the PLC for each of the developed solutions.
