Frei programmierbare Manipulatoren: Aufbau und Programmierung von Industrierobotern
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| Published: |
Würzburg
Vogel
1981
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| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Chip-Wissen: Applikation
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Applikation
Christian Blume, Rüdiger Dillmann
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Manipulatoren
Aufbau und Programmierung
von Industrierobotern
VOGEL-VERLAG
Inhaltsverzeichnis
Vorwort 11
1 Einleitung 13
1 1 Historische Entwicklung 15
1 2 Probleme und Einsatzbeispiele 16
2 Struktur und Aufbau von Industrierobotern 19
2 1 Kinematischer Grundaufbau von Manipulatoren 21
2 2 Konfigurationsgerechte Koordinatensysteme 23
2 3 Bewegungsachsen zur Orientierung der Effektoren 28
2 4 Antriebssysteme 30
3 Effektoren 33
3 1 Struktur und Aufbau von Greifsystemen 33
311 Mechanische Greifer 35
312 Sauggreifer 37
3 2 Steuerung von Greifsystemen 37
3 3 Flexibilität von Greifsystemen 41
331 Greifer mit mehrgliedrigen Fingern 42
332 Greifer mit einstellbaren Abformbacken 45
Inhaltsverzeichnis
4 Kinematik und Dynamik von Manipulatoren 47
4 1 Allgemeine kinematische Beschreibung von Mani
pulatoren 47
4 2 Koordinatentransformation 50
421 Transformation der Roboter-in Weltkoordinaten 51
422 Transformation von Welt- in Roboterkoordinaten 54
4 3 Planung der Bewegungsbahnen 57
431 Bahnbeschreibung von Punkt zu Punkt 59
432 Bahnbeschreibung durch lineare Interpolation 61
433 Lineare Interpolation mit Übergängen 62
434 Bahnbeschreibung über Polynome höherer Ord
nung 64
435 Planung von Raumbahnen zwischen bewegten Punk
ten 66
4 4 Dynamik kinematischer Ketten 68
441 Die Erstellung des dynamischen inversen System
modells nach Lagrange 69
442 Die Erstellung des dynamischen inversen System
modells nach Newton-Euler 73
5 Steuerung 77
5 1 Steuerung von Industrierobotern mit fest vorgegebe
nen Handhabungssequenzen 78
5 2 Steuerung adaptiv-sensorgeführter Industrieroboter 80
5 3 Achsregelung von Industrierobotern 82
5 4 Spezielle Regelsysteme für Industrieroboter 85
6 Programmierung von Industrierobotern 91
6 1 Spezielle Probleme der Programmierung von Indu
strierobotern 92
6 2 Abgrenzung der Programmierung zur Steuerung 94
6 3 Programmierverfahren für Industrieroboter 96
631 Manuelles Programmieren 96
632 Einstellverfahren 97
633 Taktile und optische Folgeprogrammierung 97
Inhaltsverzeichnis 7
634 Master-Slave-Verfahren 98
635 Teach-in-Verfahren 98
636 Textuelles Programmieren 99
6361 Vergleich der textuellen Programmierung mit dem
Teach-in-Verfahren 100
Ö 362 Eigenschaften von Programmiersprachen für Indu
strieroboter 103
637 Akustische Programmierung 106
638 Kombinierter Einsatz verschiedener Verfahren 106
6 4 Strategien der Roboterprogrammierung 107
7 Programmiersysteme 111
7 1 Komponenten der Programmiersysteme 111
711 Compiler 112
712 Testhilfen und Simulationsprogramme 114
713 Geometrieprozessor 116
7 2 Systemübersicht 117
7 3 Anforderungen an Programmiersysteme für Indu
strieroboter 121
7 4 Konzepte für Programmiersysteme 123
741 Frame-Konzept 124
742 Explizite Programmierung 126
743 Implizite Programmierung 126
744 Eine «normale» Programmiersprache als Ansatz 128
745 Montageanweisungen 129
746 NC-Programmierung 129
747 Ansätze aus dem Bereich der «künstlichen Intelli
genz» 131
7 5 Kurzbeschreibung von Sprachen und Systemen für
Industrieroboter 134
751 AL (Assembly Language) 134
752 AUTOPASS (AUTOmated Parts ASsembly System) 135
753 ALFA (A Language For Automation) 136
754 LAMA (Language for Automatic Mechanical Assem
bly) 138
8 Inhaltsverzeichnis
755 MAL (Multipurpose Assembly Language) 138
756 ML (Manipulator Language) 140
757 PAL 140
758 RAPT (Robot Automatically Programmed Tools) 141
759 ROBEX (ROBoter EXapt) 142
7 5 10 ROCOL (RObots COntrol Language) 144
7 5 11 RPL (Robot Programming Language) 144
7 5 12 SIGLA (SIGma LAnguage) 145
7 5 13 TEACH 147
7 5 14 TL 148
7 5 15 VAL (Variable Assembly Language) 149
7 5 16 Anwendersprache des Stanford Research Institut 150
7 5 17 Sprache von Cincinnati Milacron, Inc 151
7 5 18 Einfache, interaktive Sprache der Uni Budapest 152
7 5 19 Hierarchisches Kontrollsystem 152
7 5 20 DONAU-System 155
8 Betriebssysteme und Interpreter für Roboter
systeme 159
8 1 Betriebssysteme für Industrieroboter 162
811 Unterbrechungen 162
812 Strukturen von Betriebssystemen 165
813 Besonderheiten bei verschiedenen Programmierver
fahren für Industrieroboter 168
8131 Systeme für reine Bewegungsprogrammierung 172
8132 Systeme für Teach-in-Verfahren 173
8133 Systeme für textuelles Programmieren 177
8 2 Interpreter für Roboterprogramme 178
9 System: Rechner — Peripherie — Manipulator 183
9 1 Mehrprozessorsysteme 185
9 2 Mehrrechnersysteme 187
9 3 Systemübersicht 189
Inhaltsverzeichnis 9
10 Sensoren 193
10 1 Lage-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssen
soren 195
10 2 Optische Sensoren 196
10 3 Aufbau optischer Erkennungssysteme 199
10 4 Kraftsensoren 204
10 5 Kombiniertes Effektor-Sensor-System zur Durchfüh
rung von Fügeoperationen 207
10 6 Taktile Sensorfelder 210
10 7 Näherungssensoren 211
10 8 Sicherheitssensoren 213
10 9 Ausblick 213
11 Kleines Begriffslexikon 215
12 Literaturverzeichnis 219
13 Stichwortverzeichnis 226
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