Diskret-kontinuierliche Regelung mehrfingriger Roboterhände zur robusten Manipulation von Objekten:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2002
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 928 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | FORTSCHRITT-BERICHTE VDI
REIHE 8
MESS-, STEUERUNGS- DIPL.-ING. THOMAS SCHLEGL,
UND REGELUNGSTECHNIK REGENSBURG
NR. 928 I DISKRET-KONTINUIERLICHE
REGELUNG MEHRFINGRIGER
ROBOTERHAENDE ZUR
ROBUSTEN MANIPULATION
VON OBJEKTEN
VDI VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINFUEHRUNG 1
1.1. PROBLEMSTELLUNG DER REGELUNG VON ROBOTERHAENDEN 3
1.2. STAND DES WISSENS 6
1.3. ZIELSETZUNG 10
1.4. INHALTSUEBERSICHT 12
2. HYBRIDE MODELLIERUNG MEHRFINGRIGER MANIPULATIONSSYSTEME 14
2.1. HYBRIDER CHARAKTER VON ROBOTERHAENDEN 14
2.2. BESCHREIBUNG KONTINUIERLICH-DYNAMISCHER EIGENSCHAFTEN 16
2.2.1. KINETIK EINES MEHRFINGERSYSTEMS 16
2.2.2. DYNAMIK ZU MANIPULIERENDER OBJEKTE 17
2.2.3. BILANZ DER IN EINEM GRIFF AUFTRETENDEN KRAEFTE 18
2.3. DISKRETE BESCHREIBUNG EINER VARIABLEN MULTI-KONTAKTSITUATION 20
2.3.1. DISKRETER KONTAKTZUSTAND 21
2.3.2. EREIGNISGETRIEBENE TRANSITION VON KONTAKTZUSTAENDEN 22
2.4. HYBRIDES GESAMTMODELL 24
2.4.1. ABHAENGIGKEIT DER KONTINUIERLICHEN DYNAMIK VOM KONTAKTZUSTAND . .
25
2.4.2. FORMULIERUNG DES GESAMTMODELLS 29
2.4.3. ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN 30
DISKUSSION 32
3. HYBRIDE REGELUNGSARCHITEKTUR FUER MEHRFINGRIGE OBJEKTMANIPULATION 34
3.1. HYBRIDE REGELUNG 34
3.1.1. GRUNDSTRUKTUR 35
3.1.2. ERWEITERUNGEN 37
3.2. REFERENZGENERIERUNG 37
3.2.1. VORGABE VON KONTAKTPUNKTEN UND UMGREIFTRAJEKTORIEN 37
3.2.2. PLANUNG VON KONTAKTKRAEFTEN UND KONTAEKTZUSTAENDEN 38
3.3. REGELUNGSKONZEPTE 40
3.3.1. ZENTRALE IMPEDANZREGELUNG 41
3.3.2. SENSORBASIERTE DEZENTRALE IMPEDANZREGELUNG 43
V
INHALTSVERZEICHNIS
3.4. STRUKTURVARIABLE ADAPTION VON KONTAKTKRAEFTEN 46
3.4.1. BERECHNUNG OPTIMALER KONTAKTKRAEFTE 47
3.4.2. EINSATZ IM GESCHLOSSENEN HYBRIDEN REGELKREIS 50
3.4.3. NUMERISCHE ERGEBNISSE 52
DISKUSSION 54
4. LOKALE KOMPENSATION DISKRETER FEHLER 56
4.1. MODELLBASIERTE KOMPENSATION VON KONTAKTZUSTANDSFEHLERN 57
4.2. ERWEITERTE HYBRIDE REGLER ZUR DISKRETEN FEHLERKOMPENSATION 59
4.2.1. VORFILTERUNG KONTINUIERLICHER SOLLWERTE 60
4.2.2. ADAPTION DER REFERENZPLANUNG 61
4.3. KORREKTUR VON KONTAKTPUNKTEN ZUR STABILISIERUNG EINES GRIFFS 62
4.3.1. BEDINGUNGEN FUER DIE STABILITAET EINES GRIFFS 62
4.3.2. SYNTHESE STABILER GRIFFE 64
4.4. FORMALES KOMPENSATIONSVERFAHREN 67
DISKUSSION 70
5. SIMULATIVE UND EXPERIMENTELLE EVALUIERUNG 72
5.1. DISKRET-KONTINUIERLICHE SIMULATION MIT 3D-HANDSIMULATOR DYHASIM 73
5.1.1. OBJEKTMANIPULATION DURCH UMGREIFEN 73
5.1.2. KORREKTUR VON KONTAKTPUNKTEN ZUR GRIFFSTABILISIERUNG 80
5.2. EXPERIMENTE ZU ROBUSTER OBJEKTMANIPULATION 87
5.2.1. ROBUSTE KOMPENSATION EXTERNER STOERKRAEFTE 87
5.2.2. OBJEKTMANIPULATION IM NOMINALFALL UND MIT MODELLFEHLERN 91
5.2.3. DURCHFUEHRUNG SCHNELLER MANIPULATIONS- UND MONTAGEAUFGABEN .... 95
6. SCHLUSSBEMERKUNGEN 98
6.1. ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG 98
6.2. AUSBLICK 99
A. DAS HYBRIDE ZUSTANDSMODELL 101
B. MATHEMATISCHER ANHANG ZU DYNAMISCHER HANDMODELLIERUNG 103
C. EXPERIMENTALSYSTEME: TUM-HAND UND TIT-HAND 109
D. VIERFINGRIGER 3O-HANDSIMULATOR DYHASIM 115
LITERATURVERZEICHNIS 123
VI
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