Methodik einer Echtzeit-Kollisionserkennung und -vermeidung für Werkzeugmaschinen:
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Auerbach /Vogtl.
Verlag Wissenschaftliche Scripten
[2021]
|
| Series: | Berichte aus dem IWU
Band 120 |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | 195 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm |
| ISBN: | 9783957351371 3957351375 |
Staff View
MARC
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|---|---|
| adam_text | DISSERTATION
MARCO
SCHUMANN
7
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
.....................................................................................................
7
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
............................................................................................
11
TABELLENVERZEICHNIS
................................................................................................
15
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
...........................................................................................
17
1
EINLEITUNG
.......................................................................................................
19
2
KOLLISIONSERKENNUNG
FUER
WERKZEUGMASCHINEN
................................................
23
2.1
GRUNDLAGEN
............................................................................................
23
2.1.1
KLASSIFIZIERUNGEN
FUER
KOLLISIONSSCHUTZ-STRATEGIEN.........................
23
2.1.2
EINORDNUNG
DER
ECHTZEIT-ANFORDERUNG..........................................
24
2.2
BESTEHENDE
LOESUNGEN
FUER
KOLLISIONSERKENNUNG
....................................
26
2.2.1
CAM-LOESUNGEN
.............................................................................
26
2.2.2
NC-MASCHINENSIMULATION
..............................................................
29
2.2.3
SENSORBASIERTE
VERFAHREN
.............................................................
31
2.2.4
SENSORLOSE
VERFAHREN
...................................................................
36
2.3
SIMULATION
DES
MATERIALABTRAGS
AM
WERKSTUECK
......................................
41
2.3.1
ABTRAG
AUF
BASIS
VON
NON-UNIFORM
RATIONAL
B-SPLINES
.................
41
2.3.2
ABTRAG
AUF
BASIS
VON
DREIECKSNETZEN
...........................................
42
2.3.3
ABTRAG
AUF
BASIS
VON
VOXELMODELLEN
............................................
44
2.4
ZUSAMMENFASSUNG
................................................................................
46
3
KOLLISIONSERKENNUNG
IN
DER
INFORMATIK
............................................................
49
3.1
GRUNDLAGEN
DER
KOLLISIONSERKENNUNG
....................................................
49
3.1.1
EINFUEHRUNG
....................................................................................
49
3.1.2
HUELLKOERPER
.....................................................................................
51
3.1.3
HUELLKOERPERHIERARCHIEN
....................................................................
52
3.1.4
SPATIAL
PARTITIONING
.........................................................................
53
3.2
KOLLISIONSERKENNUNG
FUER
VOXELMODELLE
....................................................
59
3.2.1
KLASSISCHE
VERFAHREN
....................................................................
59
3.2.2
GRAFIKPROZESSORBESCHLEUNIGTE
VERFAHREN
......................................
60
3.2.3
SPARSE
VOXEL
OCTREE
.....................................................................
61
3.3
ZUSAMMENFASSUNG
................................................................................
63
8
INHALTSVERZEICHNIS
4
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
..................................................................
67
4.1
ANFORDERUNGEN
UND
ZIELE
........................................................................
67
4.2
PROZESSEINFLUSS
.....................................................................................
68
4.3
VORGEHENSWEISE
....................................................................................
69
5
METHODIK
ZUR
KOLLISIONSVERMEIDUNG
BASIEREND
AUF
DEM
N-HUELLEN-MODELL
......
71
5.1
GRUNDLEGENDER
METHODISCHER
ANSATZ
ZUR
KOLLISIONSERKENNUNG
..............
71
5.2
PRINZIPIELLER
ABLAUF
DER
METHODIK
...........................................................
73
5.3
N-HUELLEN-MODELL
.....................................................................................
78
5.3.1
AUSGANGSLAGE
UND
VERGLEICHSKRITERIUM
..................
78
5.3.2
ALLGEMEINE
DEFINITION
....................................................................
79
5.3.3
EINFLUSS
DER
REAKTIONSZEIT
............................................................
81
5.3.4
HERLEITUNG
DES
ANHALTEWEGES
.......................................................
83
5.3.5
HUELLENTOLERANZ
UND
DEFINIEREN
EINES
SICHERHEITSABSTANDS
............
89
5.4
INTELLIGENTE
STEUERUNG
DER
TESTFAELLE
DURCH
BEDINGUNGSSYSTEM
..............
90
5.5
HUELLENERSTELLUNG
AUF
BASIS
DER
CAD-EINGANGSDATEN
.............................
92
5.5.1
VORBEREITUNG
DES
CAD-DATENSATZES
.............................................
93
5.5.2
SZENENGRAPHEN
AUFBAUEN
............................................................
95
5.5.3
HUELLEN
AUF
BASIS
VON
CAD-DATEN
ERZEUGEN
..................................
95
5.5.4
EINBEZIEHEN
VON
WERKZEUGEN
UND
WERKSTUECKEN
..........................
98
5.5.5
ZUSAMMENFASSUNG
.......................................................................
99
5.6
DEFINITION
EINES
DATENMODELLS
FUER
DIE
STRUKTURBESCHREIBUNG
.................
99
5.6.1
STANDARD-MODELL
.........................................................................
100
5.6.2
TEMPLATE-DEFINITION
.....................................................................
105
5.6.3
KOLLISIONSOBJEKTE
.........................................................................
106
5.6.4
ZUSAMMENFASSUNG
.....................................................................
108
5.7
NC-STEUERUNGSANBINDUNG
...................................................................
109
5.7.1
SCHNITTSTEILEN-DEFINITION
..............................................................
109
5.7.2
AUSLESEN
VON
NC-DATEN
AUF
DER
STEUERUNG
...............................
111
5.8
ZUSAMMENFASSUNG
.............................................................................
111
6
IMPLEMENTIERUNG
UND
VALIDIERUNG
DER
N-HUELLEN-METHODE
.............................
113
6.1
AUFBAU
DER
SOFTWAREIMPLEMENTIERUNG
..................................................
113
DISSERTATION
MARCO
SCHUMANN
9
6.1.1
AUFBAU
DER
SOFTWARE
...................................................................
114
6.1.2
WICHTIGE
ASPEKTE
ZUR
LEISTUNGSFAEHIGKEIT
....................................
119
6.1.3
ANBINDUNG
DER
NC-STEUERUNG.....................................................
121
6.1.4
EINFLUESSE
AUF
DAS
ZEITVERHALTEN
DER
ANWENDUNG
.........................
122
6.2
VALIDIERUNG
DER
METHODE
UND
UNTERSUCHUNG
DES
PROZESSEINFLUSSES...
123
6.2.1
AUSGANGSLAGE
FUER
DIE
VALIDIERUNG
...............................................
123
6.2.2
TESTSETTING
I:
2-HUELLEN-SYSTEM
OHNE
BEDINGUNGSSYSTEM............
126
6.2.3
TESTSETTING
II:
3-HUELLENSYSTEM
OHNE
BEDINGUNGSSYSTEM
............
127
6.2.4
TESTSETTING
III:
3-HUELLENSYSTEM
MIT
BEDINGUNGSSYSTEM...............
129
6.3
BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
..................................................................
130
6.3.1
AUSWERTUNG
DER
DURCHGEFUEHRTEN
VALIDIERUNG
...............................
130
6.3.2
VERLETZUNG
DER
TAKTTREUE
............................................................
132
6.3.3
ANWENDBARKEIT
DER
N-HUELLEN-METHODE
........................................
133
7
MATERIALABTRAGSSIMULATION
MITTELS
SPARSE
VOXEL
OCTREES
IN
ECHTZEIT
...........
135
7.1
ANFORDERUNGEN
AN
EINEN
MATERIALABTRAG
..............................................
135
7.2
MATERIALABTRAG
IM
KONTEXT
DER
N-HUELLEN-METHODE
................................
136
7.3
KOLLISIONSPRUEFUNG
MIT
STATISCHEM
MODELL
..............................................
138
7.4
MOEGLICHE
GEOMETRIEREPRAESENTATIONEN
UND
VORTEILE
VON
VOXELN
..........
140
7.5
UMSETZUNG
EINES
MATERIALABTRAGS
MITTELS
SVO
...................................
143
7.5.1
ALLGEMEIN
....................................................................................
143
7.5.2
VOXEL-DATENSTRUKTUREN
................................................................
143
7.5.3
SPEICHERMANAGEMENT.................................................................
147
7.5.4
ALGORITHMUS
FUER
MATERIALABTRAG
....................................................
148
7.5.5
ERZEUGUNG
VON
VOXEL-WERKSTUECKMODELLEN
.................................
150
7.5.6
ANALYSE
DER
ECHTZEITFAEHIGKEIT
......................................................
153
7.5.7
OPTIMIERUNGSANSAETZE
..................................................................
159
7.5.8
SIMULATIONSMODUS
......................................................................
166
7.6
INTEGRATION
DES
MATERIALABTRAGS
IN
N-HUELLEN-LMPLEMENTIERUNG
..............
171
7.7
ZUSAMMENFASSUNG
..............................................................................
173
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.................................................................
175
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
...............................................................................
175
10
INHALTSVERZEICHNIS
8.2
AUSBLICK
...............................................................................................
178
LITERATURVERZEICHNIS
...............................................................................................
181
ANHANG
..................................................................................................................
191
|
| adam_txt |
DISSERTATION
MARCO
SCHUMANN
7
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
.
7
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
11
TABELLENVERZEICHNIS
.
15
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
17
1
EINLEITUNG
.
19
2
KOLLISIONSERKENNUNG
FUER
WERKZEUGMASCHINEN
.
23
2.1
GRUNDLAGEN
.
23
2.1.1
KLASSIFIZIERUNGEN
FUER
KOLLISIONSSCHUTZ-STRATEGIEN.
23
2.1.2
EINORDNUNG
DER
ECHTZEIT-ANFORDERUNG.
24
2.2
BESTEHENDE
LOESUNGEN
FUER
KOLLISIONSERKENNUNG
.
26
2.2.1
CAM-LOESUNGEN
.
26
2.2.2
NC-MASCHINENSIMULATION
.
29
2.2.3
SENSORBASIERTE
VERFAHREN
.
31
2.2.4
SENSORLOSE
VERFAHREN
.
36
2.3
SIMULATION
DES
MATERIALABTRAGS
AM
WERKSTUECK
.
41
2.3.1
ABTRAG
AUF
BASIS
VON
NON-UNIFORM
RATIONAL
B-SPLINES
.
41
2.3.2
ABTRAG
AUF
BASIS
VON
DREIECKSNETZEN
.
42
2.3.3
ABTRAG
AUF
BASIS
VON
VOXELMODELLEN
.
44
2.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
46
3
KOLLISIONSERKENNUNG
IN
DER
INFORMATIK
.
49
3.1
GRUNDLAGEN
DER
KOLLISIONSERKENNUNG
.
49
3.1.1
EINFUEHRUNG
.
49
3.1.2
HUELLKOERPER
.
51
3.1.3
HUELLKOERPERHIERARCHIEN
.
52
3.1.4
SPATIAL
PARTITIONING
.
53
3.2
KOLLISIONSERKENNUNG
FUER
VOXELMODELLE
.
59
3.2.1
KLASSISCHE
VERFAHREN
.
59
3.2.2
GRAFIKPROZESSORBESCHLEUNIGTE
VERFAHREN
.
60
3.2.3
SPARSE
VOXEL
OCTREE
.
61
3.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
63
8
INHALTSVERZEICHNIS
4
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
.
67
4.1
ANFORDERUNGEN
UND
ZIELE
.
67
4.2
PROZESSEINFLUSS
.
68
4.3
VORGEHENSWEISE
.
69
5
METHODIK
ZUR
KOLLISIONSVERMEIDUNG
BASIEREND
AUF
DEM
N-HUELLEN-MODELL
.
71
5.1
GRUNDLEGENDER
METHODISCHER
ANSATZ
ZUR
KOLLISIONSERKENNUNG
.
71
5.2
PRINZIPIELLER
ABLAUF
DER
METHODIK
.
73
5.3
N-HUELLEN-MODELL
.
78
5.3.1
AUSGANGSLAGE
UND
VERGLEICHSKRITERIUM
.
78
5.3.2
ALLGEMEINE
DEFINITION
.
79
5.3.3
EINFLUSS
DER
REAKTIONSZEIT
.
81
5.3.4
HERLEITUNG
DES
ANHALTEWEGES
.
83
5.3.5
HUELLENTOLERANZ
UND
DEFINIEREN
EINES
SICHERHEITSABSTANDS
.
89
5.4
INTELLIGENTE
STEUERUNG
DER
TESTFAELLE
DURCH
BEDINGUNGSSYSTEM
.
90
5.5
HUELLENERSTELLUNG
AUF
BASIS
DER
CAD-EINGANGSDATEN
.
92
5.5.1
VORBEREITUNG
DES
CAD-DATENSATZES
.
93
5.5.2
SZENENGRAPHEN
AUFBAUEN
.
95
5.5.3
HUELLEN
AUF
BASIS
VON
CAD-DATEN
ERZEUGEN
.
95
5.5.4
EINBEZIEHEN
VON
WERKZEUGEN
UND
WERKSTUECKEN
.
98
5.5.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
99
5.6
DEFINITION
EINES
DATENMODELLS
FUER
DIE
STRUKTURBESCHREIBUNG
.
99
5.6.1
STANDARD-MODELL
.
100
5.6.2
TEMPLATE-DEFINITION
.
105
5.6.3
KOLLISIONSOBJEKTE
.
106
5.6.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
108
5.7
NC-STEUERUNGSANBINDUNG
.
109
5.7.1
SCHNITTSTEILEN-DEFINITION
.
109
5.7.2
AUSLESEN
VON
NC-DATEN
AUF
DER
STEUERUNG
.
111
5.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
111
6
IMPLEMENTIERUNG
UND
VALIDIERUNG
DER
N-HUELLEN-METHODE
.
113
6.1
AUFBAU
DER
SOFTWAREIMPLEMENTIERUNG
.
113
DISSERTATION
MARCO
SCHUMANN
9
6.1.1
AUFBAU
DER
SOFTWARE
.
114
6.1.2
WICHTIGE
ASPEKTE
ZUR
LEISTUNGSFAEHIGKEIT
.
119
6.1.3
ANBINDUNG
DER
NC-STEUERUNG.
121
6.1.4
EINFLUESSE
AUF
DAS
ZEITVERHALTEN
DER
ANWENDUNG
.
122
6.2
VALIDIERUNG
DER
METHODE
UND
UNTERSUCHUNG
DES
PROZESSEINFLUSSES.
123
6.2.1
AUSGANGSLAGE
FUER
DIE
VALIDIERUNG
.
123
6.2.2
TESTSETTING
I:
2-HUELLEN-SYSTEM
OHNE
BEDINGUNGSSYSTEM.
126
6.2.3
TESTSETTING
II:
3-HUELLENSYSTEM
OHNE
BEDINGUNGSSYSTEM
.
127
6.2.4
TESTSETTING
III:
3-HUELLENSYSTEM
MIT
BEDINGUNGSSYSTEM.
129
6.3
BEWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
.
130
6.3.1
AUSWERTUNG
DER
DURCHGEFUEHRTEN
VALIDIERUNG
.
130
6.3.2
VERLETZUNG
DER
TAKTTREUE
.
132
6.3.3
ANWENDBARKEIT
DER
N-HUELLEN-METHODE
.
133
7
MATERIALABTRAGSSIMULATION
MITTELS
SPARSE
VOXEL
OCTREES
IN
ECHTZEIT
.
135
7.1
ANFORDERUNGEN
AN
EINEN
MATERIALABTRAG
.
135
7.2
MATERIALABTRAG
IM
KONTEXT
DER
N-HUELLEN-METHODE
.
136
7.3
KOLLISIONSPRUEFUNG
MIT
STATISCHEM
MODELL
.
138
7.4
MOEGLICHE
GEOMETRIEREPRAESENTATIONEN
UND
VORTEILE
VON
VOXELN
.
140
7.5
UMSETZUNG
EINES
MATERIALABTRAGS
MITTELS
SVO
.
143
7.5.1
ALLGEMEIN
.
143
7.5.2
VOXEL-DATENSTRUKTUREN
.
143
7.5.3
SPEICHERMANAGEMENT.
147
7.5.4
ALGORITHMUS
FUER
MATERIALABTRAG
.
148
7.5.5
ERZEUGUNG
VON
VOXEL-WERKSTUECKMODELLEN
.
150
7.5.6
ANALYSE
DER
ECHTZEITFAEHIGKEIT
.
153
7.5.7
OPTIMIERUNGSANSAETZE
.
159
7.5.8
SIMULATIONSMODUS
.
166
7.6
INTEGRATION
DES
MATERIALABTRAGS
IN
N-HUELLEN-LMPLEMENTIERUNG
.
171
7.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
173
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
175
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
175
10
INHALTSVERZEICHNIS
8.2
AUSBLICK
.
178
LITERATURVERZEICHNIS
.
181
ANHANG
.
191 |
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