Ligth-shift tomography in an optical-dipole trap for

Atualmente existem diversas plataformas para o controle de robôs proprietários e licenças abertas ao público. Para o escopo do presente trabalho foram propostas algumas plataformas com características es- pecíficas como: o controle de manipuladores industrias; compatibilidade com sistemas CAD/CAM, assim com o atributo de arquitetura aberta para a integração com outros sistemas hardware e software. A seguir se apresenta de forma geral as características mais relevantes das plataformas propostas, permitindo ter uma perspectiva integral no momento escolher a plataforma adequada para o retrofitting do manipulador ASEA IRB6-S2.

2.4.1 LinuxCNC

Esta plataforma foi concebida inicialmente para controlar máquinas CNC. Depois do desenvolvimento de novas características através de uma comunidade dedicada ao suporte da plataforma, foi possível ao LinuxCNC contar com a capacidade de controlar fresadoras, tornos, maquinas para impressão 3D, robôs móveis e manipuladores etc (MILUTINOVIC, 2011).

A plataforma possuí uma arquitetura aberta baseada em Linux, e a instalação é através de modo Live, interpretador integrado de programas NC, e compatibilidade com linguagens de programação sob termos GNU, tem a capacidade de controlar até nove eixos através de várias interface de comunicação. Compati- bilidade com as distribuições Ubuntu e Debian.

A documentação encontra-se em desenvolvimento pela comunidade. Existe pouca informação para a integração com manipuladores industriais ou outro tipo de robôs com cinemáticas não triviais.

2.4.2 Mach3/Matlab

Mach3 é um programa com interface intuitiva, projetado para controlar máquinas CNC como fresas, tornos e cortadores. Sua função é interpretar o programa em código G e gerar pulsos para os drives dos atuadores. Matlab é um software de simulação matemática que realiza operações matriciais, construção de algoritmos baseados em librarias tipo toolbox, processamento de sinais por meio de uma interface de usuário depurada ao longo de mais de trinta anos no mercado.(BOMFIM et al., 2014)

Integração em uma solução para o cálculo dos valores das variáveis articulares do manipulador e a geração de sinais de controle para cada uma das juntas, softwares compatíveis com algumas versões do sistema operacional Windows, gerando alta aceptação pela comunidade relacionada com sistema CNC e robótica (BOMFIM, 2013).

A plataforma Mach3 é compatível exclusivamente com Windows, o que limita a integração com ou- tras sistemas operacionais. Contudo a solução deve ter licença do sistema operacional e dos softwares Mach3/Matlab, aumentando o custo do retrofitting para manipuladores. Esta solução não trabalha em tempo real o que gera atrasos no cálculo da cinemática e na transmissão de sinas de controle.

2.4.3 ROS - Sistema Operacional para Robôs

O ROS foi desenvolvido em Linux, o que garante uma arquitetura aberta para a integração com disposi- tivos físicos proprietários. É um framework flexível para desenvolver software de controle para robôs. Tem uma coleção própria e com licenciamento BSD de ferramentas, librarias e convenções para desenvolver tarefas complexas em robótica.

Compatibilidade com a maior parte de linguagens de programação para o controle e modelo virtual dos robôs. Concepção modular que permite integração com componentes tipo software e hardware. Possui uma lógica cliente/servidor que permite saber o estado dos robôs que são controlados.

Obriga ao usuário a aprender uma série de comandos específicos para usar a plataforma corretamente. Não é recomendável usar ROS se a aplicação final do robô precisa de sincronização para comunicação em tempo real (MARTINEZ; FERNáNDEZ, 2013).

2.4.4 iGETRobot

É uma plataforma integrada com Mach3, na qual existe pouca informação das características da solução para o controle de manipuladores, porque está sendo desenvolvida para posteriormente ser comercializada. A solução integra o interpretador da norma RS-274 para a leitura do arquivo NC. A simulação do mo- delo virtual do manipulador é executado em paralelo com o controle do robô. Possibilita a integração de cinemáticas não triviais (HARI-Team, 2016).

Essa integração com Mach3 não está em capacidade de trabalhar com aplicações que requeiram res- posta em tempo real. Aumentará os custos do retrofitting por causa do licenciamento do sistema operacio- nal que é Windows, Mach3 e iGETRobot quando inicie a comercialização.

2.4.5 Step-NC Machine

O Step-NC Machine é uma plataforma para gerar programas de usinagem baseados em modelos com dados de fabricação sob a norma STEP-NC. (ŽIVANOVI ´C; GLAVONJI ´C, 2014). Permite modificar e si- mular programas STEP-NC em um mesmo ambiente de trabalho, através de máquinas virtuais disponíveis no software como Fanuc, Siemens, Okuma, Haas etc.

Trabalha com o sistema operacional Windows o que aumenta o custo do retrofitting, além de não trabalhar em tempo real se a aplicação precisasse deste tipo de característica.

2.4.6 Adept

A plataforma possuí soluções a nível software e hardware para o controle de robôs através de um sistema operativo proprietário intitulado V+, focado no controle da movimentação. Tem uma arquitetura lógica de controle para a integração de qualquer configuração de robôs, compatível com a maioria dos padrões de comunicação. O sub-sistema software de controle esta em capacidade de trabalhar em tempo real com multi-tarefa (GOTO, 2011).

É uma plataforma proprietária que aumentará o custo do retrofitting. O conceito de arquitetura aberta é relativo devido ao controlador hardware, o software e a linguagem de programação serem licenciados, o que torna fechada a arquitetura de controle.

2.4.7 4DIAC - Framework for Distributed Industrial Automation and Control

A plataforma propõe um estilo de programação baseado na Norma IEC 61499, a qual define uma ar- quitetura para sistemas distribuídos. Desta forma, o escopo da plataforma é ter uma estrutura de controle flexível para a integração com padrões de comunicação industriais (STRASSER; ROOKER; EBENHO- FER, 2008). Está integrada de duas partes: a primeira é responsável por controlar plataformas hardware em tempo real como algumas marcas de PLC, assim como Raspberry Pi e LEGO Mindstorms NXT; A outra parte é usada como ambiente de programação por blocos funcionais e pode ser associada com outros

softwarede controle.

Possuí limitações no uso de algumas plataformas hardware de controle. Projeto em desenvolvimento que precisa investimento de tempo para o entendimento da plataforma com documentos ainda em desen- volvimento (EBENHOFER et al., 2013).

2.4.8 Microsoft Robotics Developer Studio

Ambiente de desenvolvimento para o controle de robôs, dispõe de protótipos e ambientes predefinidos. É compatível com plataformas proprietárias tais como MindStorm NXT, LEGO, KUKA, AIBO etc. A lógica de programação para a geração dos algoritmos de controle é feita com blocos funcionais por meio de uma interface de usuário integrada com a plataforma, o que facilita a interação com a solução (KANG et al., 2016).

É uma plataforma proprietária da corporação Microsoft, em consequência deve trabalhar com o siste- mas operacional Windows o que aumenta o custo do retrofitting, além de ter a compatibilidade limitada com alguns padrões de comunicação.