Wireless Control and Coordination of Industrial Robots using 5G

Abstract

Los rápidos avances tecnológicos en campos como las comunicaciones inalámbricas, el Internet de las cosas, el cloud computing, la robótica y los procesos de producción inteligentes, han impulsado la innovación necesaria para hacer realidad la Industria 4.0. Todos ellos permiten una mayor eficiencia y seguridad, y procesos de fabricación más flexibles. Este trabajo tiene como objetivo investigar, diseñar, implementar y validar un caso de uso industrial para comunicaciones ultra confiables de baja latencia (URLLC) sobre 5G, incluyendo coordinacion multi-robot en tiempo real. El caso de uso seleccionado intentaría mejorar una célula de producción tradicional compuesta por dos brazos roboticos, permitiendo la movilidad coordinada en uno de ellos y la sincronización temporal en su actuación, resultando en una configuración más flexible y eficiente. Para desarrollar una solución capaz de ello, se plantearon tres objetivos diferentes. El primero fue investigar y caracterizar la sincronización temporal en redes 5G considerando escenarios estáticos y móviles con mecanismos comunes como NTP. El siguiente fue diseñar y desarrollar el caso de uso industrial sobre 5G con robots inalámbricos coordinados. El último objetivo fue validar el escenario de caso de uso y evaluar su rendimiento sobre 5G, comparándolo con WiFi 6E como método alternativo de acceso inalámbrico.