Planung kollisionsfreier Bahnen für Roboter mit einer hohen Zahl von Freiheitsgraden:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1994
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 8]
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| adam_text | Titel: Planung kollisionsfreier Bahnen für Roboter mit einer hohen Zahl von Freiheitsgraden
Autor: Horsch, Thomas
Jahr: 1994
Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 1.1 Motivation..................... . 1 1.2 Grundlegende Begriffe und Klassifizierung..... 3 1.3 Stand der Forschung................. 7 1.3.1 Kollisionserkennung.............. 8 1.3.2 Kollisionsvermeidung............. 10 1.4 Zielsetzung und Überblick der Arbeit........ 15 2 Grundlagen 18 2.1 Kinematische Grundlagen .............. 18 2.2 Duale Zahlen und Duale Vektoren.......... 18 2.2.1 Duale Vektoren................ 19 2.3 Quaternionen und Duale Quaternionen....... 20 2.3.1 Quaternionen................. 21 2.3.2 Duale Quaternionen ............. 24 3 Kollisionserkennung 27 3.1 Statische Kollisionserkennung............ 28 3.1.1 Der Distanz-Algorithmus........... 29 3.2 Kollisionserkennung entlang einer parametrisierten Bahn.......................... 33 3.2.1 Kontaktmöglichkeiten zwischen konvexen Polyedern ..................... 34 3.2.2 Typ A Kontakt................ 35 3.2.3 Typ B Kontakt................ 38 3.2.4 Typ C Kontakt................ 41 3.2.5 Die Parametrisierung der Bahn....... 48 V
4 Bahnplanung 51 4.1 Grundplanung (Off-line)............... 52 4.1.1 Approximation des Freiraums als Wegkarte . 53 4.1.2 Zufällige Auswahl von Stellungen...... 55 4.1.3 Verbinden der Knoten............ 56 4.1.4 Untersuchen auf Zusammenhang ...... 58 4.1.5 Herstellen des Zusammenhangs....... 60 4.1.6 Zusammenfassung der Grundplanung .... 67 4.2 Bahnplanung (On-line)................ 68 4.2.1 Bahnplanung in stationärer Umwelt..... 69 4.2.2 Verbesserung der Bahnqualität ....... 70 4.3 Nicht-stationäre Hindernisse............. 72 4.3.1 Sich bewegende Objekte........... 73 4.3.2 Bewegliche Objekte.............. 78 5 Simulation und Erprobung 80 5.1 Simulationen ..................... 80 5.1.1 Beschreibung der Beispiele.......... 80 5.1.2 Off-line Grundplanung............ 82 5.1.3 On-line Bahnplanung............. 87 5.1.4 Verbesserung der Bahnqualität ....... 88 5.2 Realisierung der Algorithmen............ 89 5.2.1 Generierung von Zufallszahlen........ 90 5.2.2 Suche der nächsten Nachbarn........ 92 5.3 Erprobung mit dem Roboter............. 93 6 Zusammenfassung und Ausblick 98 A Echtzeitfähige Bahnplanung 102 B Suchmethoden in Graphen 109 Literaturverzeichnis 112 VI
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