Unterstützung der Werkstückhandhabung kooperierender Industrieroboter durch Kraftregelung:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer-Verl.
2014
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| Schriftenreihe: | Stuttgarter Beiträge zur Produktionsforschung
33 |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Auch als Online-Ausg.: Spiller, Alexander: Unterstützung der Werkstückhandhabung kooperierender Industrieroboter durch Kraftregelung |
| Beschreibung: | XIX, 141 S. Ill., graph. Darst. 210 mm x 148 mm |
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INHALTSVERZEICHNIS
DANKSAGUNG III
KURZINHALT V
ABSTRACT V
INHALTSVERZEICHNIS VII
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XI
TABELLENVERZEICHNIS XV
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN XVII
1 GINLEITUNG 1
1.1 KOOPERIERENDE INDUSTRIEROBOTER 1
1.2 PROBLEMSTELLUNG 1
1.3 LOESUNGSIDEE 3
1.4 GLIEDERUNG 3
2 GRUNDLAGEN 5
2.1 ROBOTIK-GRUNDLAGEN UND SCHREIBWEISEN 5
2.1.1 POSE 5
2.1.2 ROTATIONEN 6
2.1.3 TVANSFORMATIONEN 7
2.1.4 GELENKWINKEL, VORWAERTSKINEMATIK UND INVERSE KINEMATIK 9
2.2 KRAFTREGELUNG 9
2.2.1 KRAEFTE UND MOMENTE IM RAUM 9
2.2.2 GRUNDLEGENDE PROBLEMATIK DER KRAFTREGELUNG BEI STEIFER UMGEBUNG 11
2.2.3 INDIREKTE UND DIREKTE KRAFTREGELUNG 12
2.2.4 METHODEN DER KRAFTREGELUNG 12
2.3 GENAUIGKEIT VON ROBOTERN 17
2.3.1 NORMUNG NACH DIN EN ISO 9283 17
2.3.2 GENAUIGKEITEN AUSGEWAEHLTER ROBOTERSYSTEME 18
2.4 KOOPERIERENDE ROBOTER 19
2.4.1 UEBERSICHT 19
2.4.2 SPEZIFISCHE EIGENSCHAFTEN KOOPERIERENDER ROBOTERSYSTEME 21
2.5 STAND DER INDUSTRIELLEN TECHNIK 22
2.5.1 KOOPERIERENDE ROBOTERSYSTEME VERSCHIEDENER HERSTELLER 23
2.5.2 KRAFT-MOMENTEN-SENSORIK 24
2.5.3 KRAFTREGELUNG UND ECHTZEITSCHNITTSTELLEN 26
VII
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2.6 STAND DER FORSCHUNG 27
2.6.1 KRAFTREGELUNG KOOPERIERENDER INDUSTRIEROBOTER 27
2.6.2 ABLAUFMODELLE ZUR WERKSTUECKHANDHABUNG 28
2.7 AUSWERTUNG UND DEFIZITE 29
2.7.1 AUSWERTUNG DES STANDES DER TECHNIK UND DER FORSCHUNG 29
2.7.2 DEFIZITE UND DARAUS ABGELEITETE ANFORDERUNGEN 29
2.7.3 VORGEHENSWEISE 31
3 ANALYSE DER HANDHABUNGSAUFGABE 33
3.1 HANDHABUNGSAUFGABE 33
3.1.1 PHYSISCHE UND LOGISCHE ELEMENTE DER HANDHABUNGSAUFGABE 33
3.1.2 ABLAUF DER HANDHABUNGSAUFGABE MIT EINEM ROBOTER 35
3.1.3 ABLAUF DER HANDHABUNGSAUFGABE MIT MEHREREN ROBOTERN 38
3.1.4 KRAEFTE AM VON KOOPERIERENDEN ROBOTERN GETRAGENEN WERKSTUECK 40
3.1.5 ERKANNTE PROBLEME UND HEMMNISSE 43
3.2 TEILPROZESSE UND UEBERGANGSBEDINGUNGEN 44
3.2.1 DEFINITION TEILPROZESS 44
3.2.2 TEILPROZESSE DES HANDHABUNGSPROZESSES 44
3.2.3 PARALLELISIERUNG VON TEILPROZESSEN BEI KOOPERIERENDER HANDHABUNG
46
3.2.4 KLASSIFIZIERUNG VON TEILPROZESSEN 47
3.3 ZUSAMMENFASSUNG 49
4 UNTERSUCHUNG VON STOERGROESSEN 51
4.1 MODELLIERUNG UND SIMULATION 51
4.1.1 GESAMTSYSTEM 51
4.1.2 ROBOTERMODELL 51
4.1.3 WERKSTUECKMODELL 53
4.2 FEHLEREINFLUESSE 55
4.2.1 MOEGLICHE STOERGROESSEN UND BEWERTUNGSMASSE 55
4.2.2 VERSUCHSSZENARIEN UND ABLAUF 58
4.2.3 ERGEBNISSE 59
4.2.3.1 SZENARIO REFERENZ 60
4.2.3.2 SZENARIO KALIBRIERUNG 60
4.2.3.3 SZENARIO WERKSTUECKTOLERANZEN 61
4.2.3.4 SZENARIO SCHLEPPFEHLER 62
4.3 ZUSAMMENFASSUNG UND BEWERTUNG 63
5 ENTWICKLUNG DER KRAFTREGELUNG 67
5.1 MODIFIZIERTER IMPEDANZREGLER 67
5.1.1 MODIFIKATION DES REGLERS 67
5.1.2 WESENTLICHE EIGENSCHAFTEN UND STABILITAET 72
5.2 AUSWEICHBEWEGUNG UND MEHRACHSIGE KRAFTREGELUNG 76
5.2.1 KARTESISCHE BEWEGUNGSVORGABE 76
VIII
5.2.2 STELLWERTFUSION 77
5.3 TRANSPORT 79
5.3.1 KRAFT
VERTEILUNGSPROBLEM 80
5.3.2 REGELUNG 81
5.3.3 SOLLWERTGENERIERUNG 82
5.4 EINFAHRT INS WERKSTUECK 84
5.4.1 REGELUNG DER GESCHWINDIGKEIT IN GINFAHRRICHTUNG 85
5.4.2 REGELUNG DER VERBLEIBENDEN FREIHEITSGRADE UND SOLLWERTVORGABE 88
5.5 ABLEGEN 88
5.5.1 KRAEFTE UND MOMENTE BEIM ABLEGEN 89
5.5.2 GESCHWINDIGKEITSREGELUNG IN ABLEGERICHTUNG 90
5.5.3 AUSWEICHBEWEGUNG ZUR AUSREGELUNG EXTERNER KRAEFTE 90
5.6 ZUSAMMENFASSUNG 91
6 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 95
6.1 VERSUCHSUMGEBUNG 95
6.1.1 ROBOTER 95
6.1.2 ROBOTERSTEUERUNG 95
6.1.3 GREIFTECHNIK 96
6.1.4 ABLAGE UND TESTWERKSTUECK 98
6.1.5 SENSORIK 99
6.1.6 REGELUNGSPLATTFORM UND ZELLENSTEUERUNG 100
6.1.7 ENTWICKLUNGSUMGEBUNG UND SOFTWARE-TBOLCHAIN 100
6.2 VERSUCHSSZENARIEN 100
6.2.1 EINFAHRT 101
6.2.2 TRANSPORT 102
6.2.3 ABLEGEN 103
6.3 ERGEBNISSE 104
6.3.1 VERHALTEN OHNE REGELUNG 104
6.3.2 EINFAHRT 107
6.3.2.1 GRUNDSAETZLICHER VERLAUF 107
6.3.2.2 SZENARIEN 109
6.3.3 TRANSPORT 112
6.3.4 ABLEGEN 114
6.3.4.1 GRUNDSAETZLICHER VERLAUF 115
6.3.4.2 SZENARIEN 117
6.4 BEWERTUNG UND ZUSAMMENFASSUNG 117
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 121
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 121
7.2 AUSBLICK 122
LITERATURVERZEICHNIS 123
IX
A ROBOTERDYNAMIK 130
B KRAFTREGLER 132
C TRAJEKTORIENVERLAUF ZUR BEEINFLUSSUNG DER FEHLEREINFLUESSE 136
D DETAILS ZUR VERSUCHSUMGEBUNG 137
D.L ROBOTER 137
D.2 ROBOTERSTEUERUNGEN 137
D.3 TESTWERKSTUECK 137
D.4 VERRIEGELUNG DER WERKZEUGWECHSLER 137
D.5 MESSDATENERFASSUNG 137
D.6 RTAI-LINUX 140
X |
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