Visuell unterstütztes Lageregelungssystem für Industrieroboter:
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Berlin
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2001
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INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
0
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
1
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
4
2
STAND
DER
FORSCHUNG
7
2.1
BEGRIFFSBESTIMMUNGEN
UND
HINTERGRUND
7
2.1.1
STEUERUNGSSTRUKTUR
VON
INDUSTRIEROBOTERN
7
2.1.2
VISUELLE
ROBOTERSTEUERUNGEN
9
2.2
REGELUNGSANSAETZE
12
2.2.1
POSITIONSBASIERTE
REGELUNGSANSAETZE
13
2.2.2
MERKMALSBASIERTE
REGELUNGSANSAETZE
16
2.3
EIGENER
ANSATZ
20
3
HAND-AUGE-KOORDINATION
DES
INDUSTRIEROBOTERS
23
3.1
MODELLIERUNG
DES
INDUSTRIEROBOTERS
23
3.1.1
ROBOTERKINEMATIK
23
3.1.2
ROBOTERDYNAMIK
29
3.1.3
STEUERUNGSMODELL
34
3.2
ANALYSE
VON
KAMERA-SENSOR-KONFIGURATIONEN
ZUR
ROBOTERSTEUERUNG
39
3.3
HAND-AUGE-SYSTEM
44
3.3.1
HAND-AUGE-KOORDINATENSYSTEM
44
3.3.2
MERKMALSPROJEKTION
AUF
SENSOREBENE
47
N
3.3.3
ENDGLIED-KAMERA-KALIBRATION
51
3.3.4
RELATIVE
KINEMATIK
52
3.3.4.1
RELATIVE
OBJEKTBEWEGUNG
52
3.3.4.2
KINEMATIK
ZWISCHEN
OBJEKT
UND
SENSORBEWEGUNG
54
4
VERFAHREN
FUER
DIE
INTEGRATION
DER
MERKMALSBASIERTEN
VISUELLEN
LAGEREGELUNG
IN
INDUSTRIEROBOTER
57
4.1
INTEGRATIONSASPEKTE
57
4.1.1
SENSORSCHNITTSTELLE
UND
INTEGRATIONSSTRATEGIE
58
4.1.2
REGELUNG
BASIEREND
AUF
BILDMERKMALEN
59
4.1.3
ARCHITEKTUR
DES
ENTWICKELTEN
VERFAHRENS
62
4.2
DIFFERENTIELLES
LAGESCHAETZVERFAHREN
67
4.2.1
AUSWAHL
VON
MERKMALEN
67
4.2.2
LAGESCHAETZUNG
AUS
REDUNDANTEN
MERKMALEN
72
4.2.2.1
LAGESCHAETZPROBLEM
72
4.2.2.2
SCHAETZVERFAHREN
75
4.2.2.3
GUETEKRITERIUM
79
4.2.3
EMPFMDLICHKEITSANALYSE
82
4.2.4
UNTERSUCHUNG
DER
SINGULAEREN
MERKMALSANORDNUNGEN
84
4.3
KONZEPT
ZUR
VISUELLEN
REGELUNG
88
4.3.1
DYNAMISCHE
WIRKUNG
VON
VISUELLEN
BEWEGUNGSGROESSEN
88
4.3.2
ENTWICKLUNG
DES
REGELUNGSVERFAHRENS
92
4.3.2.1
STATIONAERES
OBJEKT
93
4.3.2
2
BEWEGTES
OBJEKT
97
5
ENTWURF
UND
UNTERSUCHUNG
DES
MERKMALSBASIERTEN
VISUELLEN
REGELKREISES
100
5.1
STRUKTUR
DES
REGELKREISES
100
5.2
ZEITDISKRETES
VISUELLES
SERVOSYSTEM
103
5.3
ENTWURF
DES
REGELKREISES
109
5.3.1
EINSATZ
EINES
PROPORTIONAL-REGLERS
109
5.3.2
EINSATZ
EINES
PROPORTIONAL-INTEGRAL-REGLERS
111
5.3.3
REGELKREIS
MIT
ZUSAETZLICHER
GESCHWINDIGKEITSAUFSCHALTUNG
114
M
6
ERGEBNISSE
119
6.1
AUFBAU
DER
SIMULATIONSUMGEBUNG
119
6.2
ERPROBUNG
126
6.2.1
POSITIONIERAUFGABE
127
6.2.2
VERFOLGUNGSAUFGABE
130
6.3
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
135
7
BEWEGUNGSFUEHRUNG
UND
ANFORDERUNG
AN
DAS
STEUERUNGS
SYSTEM
136
7.1
REALISIERUNG
DER
BEWEGUNGSFUEHRUNG
136
7.2
ANFORDERUNG
AN
DAS
STEUERUNGSSYSTEM
140
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
142
9
LITERATUR
145
ANHANG
A:
HERLEITUNG
DER
BILDMERKMALSJACOBIMATRIX
155
ANHANG
B:
ENDGLIED-KAMERA-JACOBIMATRIX
156
ANHANG
C:
VERWENDETE
PARAMETER
157
ANHANG
D:
BILDER
160 |
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