Holdings: Grundlagen der Robotik

Grundlagen der Robotik:

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Bibliographic Details
Main Author:	Maier, Helmut 1938- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin ; Offenbach VDE Verlag [2022]
Edition:	3., neu bearbeitete und erweiterte Auflage
Subjects:	Serviceroboter Künstliche Intelligenz Mobiler Roboter Robotik Programmierung Roboter Industrieroboter Humanoide Kinematik Sensor
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	306 Seiten Illustrationen 24 cm x 17 cm
ISBN:	9783800756995 3800756994

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG . 13 1.1 INTERDISZIPLINAERE WISSENSCHAFT . 13 1.2 DEFINITION DES ROBOTERS . 14 2 GESCHICHTE DER ROBOTER . 16 2.1 ERSTE ANSAETZE . 16 2.2 JAHRHUNDERTE DANACH . 17 2.3 DIE BEZEICHNUNG YYROBOTER " . 17 2.4 MODERNERE KONZEPTE . 18 2.5 IM 20. JAHRHUNDERT . 18 2.5.1 VON 1961 BIS 1970. 19 2.5.2 VON 1971 BIS 1980. 19 2.5.3 VON 1981 BIS 1990. 20 2.5.4 VON 1991 BIS 2000 . 21 2.6 AB 2001 . 22 3 ROBOTERARTEN .24 3.1 STATIONAERE ROBOTER .25 3.2 MOBILE ROBOTER . 25 3.3 ARBEITSROBOTER . 28 3.4 SERVICEROBOTER . 29 3.5 PERSONAL ROBOTER . 31 3.6 ERKUNDUNGSROBOTER . 31 3.7 HUMANOIDE ROBOTER . 33 3.8 ANDROIDEN . 34 3.9 INDUSTRIEROBOTER . 34 3.10 MILITAER UND KAMPFROBOTER . 35 3.11 RETTUNGSROBOTER . 37 3.12 ROBOTER IN DER MEDIZIN . 38 3.13 SPIELZEUGROBOTER . 41 3.14 SCHWARMROBOTER .42 3.15 BEAM . 44 3.16 NANOROBOTER . 44 3.17 BIONISCHE ROBOTER .47 3.18 BOTS .48 3.19 AUTONOME KRAFTFAHRZEUGE . 48 4 AUTONOMIE BEI MOBILEN ROBOTERN . 50 4.1 GRADE DER AUTONOMIE . 50 4.2 FAEHIGKEITEN UND FORDERUNGEN . 51 8 INHALTSVERZEICHNIS 4.3 WELTMODELLE . 51 4.4 SENSOREN . 52 4.5 NAVIGATION . 53 4.6 STEUERUNGSARCHITEKTUREN AUTONOMER ROBOTER . 54 4.7 ENERGIEVERSORGUNG MOBILER ROBOTER . 56 4.7.1 AKKUMULATOREN . 57 4.7.2 YYSUPERCAPS" . 58 4.7.3 BRENNSTOFFZELLEN 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VON ROBOTERSPRACHEN . 197 12.3.2 EINIGE PROGRAMMIERSPRACHEN . 200 12.3.3 KURZBESCHREIBUNG EINIGER PROGRAMMIERSPRACHEN . 201 12.3.4 KRL VON KUKA. 203 12.4 DAS PROBLEM DER NORMIERUNG . 206 12.4.1 PROGRAMMIERSPRACHE IRL . 207 12.4.2 IRDATA-CODE . 207 12.5 EINBINDUNGEINERSPS . 208 12.6 TENDENZ: EINFACHERE PROGRAMMIERUNG . 209 13 DIE FIRMA KUKA . 211 13.1 UNTERNEHMENSGESCHICHTE . 211 13.2 KUKA ROBOTER UND SYSTEMS . 212 13.3 INDUSTRIE 4.0 . 213 13.4 MOBILER PRODUKTIONSASSISTENT .215 14 SENSOREN FUER ROBOTER . 216 14.1 GRUNDLAGEN DER SENSORIK . 216 14.1.1 SENSOREN IN DER AUTOMATISIERUNG . 217 14.1.2 TECHNISCHE SENSOREN . 218 14.2 SENSOREN DER ROBOTIK . 219 14.2.1 AUFGABEN DER SENSOREN, ANFORDERUNGEN . 219 14.2.2 INTERNE SENSOREN . 220 14.2.3 EXTERNE SENSOREN . 221 14.3 NAEHERUNGSSCHALTER . 222 14.3.1 BERUEHRENDE SENSOREN . 222 14.3.2 BERUEHRUNGSLOS WIRKENDE GEBER . 223 14.4 FUNKTION DIVERSER NAEHERUNGSSCHALTER . 224 14.4.1 INDUKTIVE NAEHERUNGSSCHALTER . 224 14.4.2 KAPAZITIVE NAEHERUNGSSCHALTER . 225 14.4.3 MAGNETISCHE NAEHERUNGSSCHALTER . 226 14.5 PHOTOELEKTRISCHE SENSOREN . 229 14.5.1 PHOTOELEKTRISCHER EFFEKT . 230 14.5.2 OPTISCHE NAEHERUNGSSCHALTER . 230 14.5.3 LICHTSCHRANKEN . 230 14.6 BILDVERARBEITUNG . 232 14.7 SENSOREN FUER MOBILE ROBOTER . 236 14.7.1 INTERNE UND EXTERNE SENSOREN . 236 14.7.2 NAEHERUNGSSENSOREN . 237 14.7.3 TAKTILE SENSOREN . 238 14.7.4 ULTRASCHALLSENSOREN . 239 14.7.5 MESSUNG MIT INFRAROT . 241 14.7.6 LASER . 241 12 INHALTSVERZEICHNIS 14.7.7 KAMERA . 242 14.7.8 YYDEAD-RECKONING" . 242 15 HUMANOIDE ROBOTER . 244 15.1 DER TRAUM VOM KUENSTLICHEN MENSCHEN . 244 15.2 WESENTLICHE EIGENSCHAFTEN HUMANOIDER ROBOTER . 246 15.3 TECHNISCHE REALISIERUNG . 247 15.3.1 TECHNISCHE HERAUSFORDERUNGEN . 247 15.3.2 SENSOREN . 248 15.3.3 NUR MENSCHLICHE SINNESORGANE? . 250 15.4 AUFBAU . 250 15.5 DIE ROBOTERHAND . 252 15.5.1 DIE MENSCHLICHE HAND . 252 15.5.2 ROBOTERHAENDE . 253 15.5.3 ANTRIEBE . 254 15.5.4 STEUERUNG . 256 15.5.5 MENSCH-ROBOTER-KOOPERATION 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG . 13 1.1 INTERDISZIPLINAERE WISSENSCHAFT . 13 1.2 DEFINITION DES ROBOTERS . 14 2 GESCHICHTE DER ROBOTER . 16 2.1 ERSTE ANSAETZE . 16 2.2 JAHRHUNDERTE DANACH . 17 2.3 DIE BEZEICHNUNG YYROBOTER " . 17 2.4 MODERNERE KONZEPTE . 18 2.5 IM 20. 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GELENKE . 88 6.9.1 EXPERIMENT . 89 6.9.2 ROTATIONSBEWEGUNGEN . 90 INHALTSVERZEICHNIS 9 7 LAGEREGELUNG UND WEGMESSUNG . 91 7.1 LAGEREGELKREISE . 91 7.2 WEGMESSUNG . 92 7.2.1 DIREKT UND INDIREKT . 92 7.2.2 ABSOLUT ODER INKREMENTAL . 93 7.2.3 GRAY-CODE . 95 7.3 DREHZAHLMESSUNG . 97 8 KOORDINATENSYSTEME . 98 8.1 KOORDINATEN . 98 8.1.1 KARTESISCHE KOORDINATEN . 99 8.1.2 POLARKOORDINATEN . 100 8.1.3 ZYLINDERKOORDINATEN . 101 8.1.4 KUGELKOORDINATEN . 102 8.2 BEZUGSSYSTEME AM ROBOTER . 103 8.2.1 RAUMBEZUG . 103 8.2.2 ACHSENBEZUG . 105 8.2.3 TRANSFORMATIONEN . 106 9 INDUSTRIEROBOTER . 107 9.1 ERSTE INDUSTRIEROBOTER . 107 9.2 DEFINITIONEN, KENNGROESSEN UND ANWENDUNGEN . 108 9.2.1 DEFINITIONEN . 108 9.2.2 KENNGROESSEN VON INDUSTRIEROBOTERN . 109 9.2.3 ANWENDUNGSGEBIETE . 112 9.3 AUFBAU VON INDUSTRIEROBOTERN . 113 9.3.1 BESTANDTEILE . 113 9.3.2 MECHANISCHER AUFBAU . 114 9.3.3 BAUARTEN . 115 9.4 KNICKARM-ROBOTER . 116 9.5 SCHWENKARM-ROBOTER . 118 9.6 SPEZIELLE BAUFORMEN . 119 9.6.1 SCARA-ROBOTER . 119 9.6.2 DELTA-ROBOTER . 121 9.6.3 LEICHTBAUROBOTER . 124 9.6.4 SOFT ROBOTICS . 127 9.6.5 PORTALROBOTER . 128 9.7 AUFGABEN UND KOMPONENTEN DER ROBOTERSTEUERUNG . 130 9.7.1 AUFGABEN UND ANFORDERUNGEN . 130 9.7.2 KOMPONENTEN DER STEUERUNG . 131 9.7.3 PROGRAMMIERGERAETE . 133 9.7.4 BEWEGUNGSARTEN . 135 9.7.5 BETRIEBSARTEN . 137 9.8 MARKT UND HERSTELLER . 138 10 INHALTSVERZEICHNIS 10 EFFEKTOREN UND GREIFER . 144 10.1 DEFINITIONEN . 144 10.2 ROBOTER-HANDACHSEN . 146 10.2.1 ANTRIEBE . 146 10.2.2 KINEMATIKSTRUKTUREN . 147 10.3 GREIFER . 148 10.4 GREIFERPRINZIPIEN . 150 10.5 ANTHROPOMORPHE GREIFER . 158 10.5.1 ROBOTERHAENDE . 158 10.5.2 ANTRIEBE . 159 10.5.3 DIE DLR-HAND. 160 10.6 ROBOTERWERKZEUGE . 161 11 SICHERHEIT UND SCHUTZEINRICHTUNGEN IN DER ROBOTIK . 165 11.1 SICHERHEITSTECHNIK ALLGEMEIN . 165 11.2 RISIKOBEURTEILUNG . 166 11.2.1 FEHLVERHALTEN . 167 11.2.2 GEFAEHRDUNGEN . 167 11.2.3 RISIKOBEWERTUNG . 168 11.2.4 RISIKOMINDERUNG . 168 11.3 DIE RICHTLINIE EN ISO 13849-1 . 169 11.3.1 PERFORMANCE-LEVEL . 170 11.3.2 EINSTUFUNG DES RISIKOS . 170 11.3.3 RISIKOGRAF . 171 11.3.4 ERMITTLUNG DES PERFORMANCE LEVELS . 171 11.4 VON ROBOTERN AUSGEHENDE GEFAHREN . 172 11.5 SCHUTZMASSNAHMEN . 173 11.5.1 SICHERHEITSFUNKTIONEN . 174 11.5.2 SCHUTZEINRICHTUNGEN . 174 11.5.3 BERUEHRUNGSLOS WIRKENDER SCHUTZ . 176 11.6 SICHERES STILLSETZEN . 177 11.7 REDUNDANZ . 180 11.8 MENSCH-ROBOTER-KOLLABORATION . 181 11.8.1 DIN EN ISO 10218-1/2 . 181 11.8.2 KOLLABORIERENDE ROBOTER . 182 11.8.3 ROBOTER OHNE SCHUTZZAUN . 182 11.8.4 KOLLISIONSUEBERWACHUNG . 184 12 PROGRAMMIERUNG VON ROBOTERN . 186 12.1 ONLINE-PROGRAMMIERUNG . 187 12.1.1 TEACH-IN-PROGRAMMIERUNG . 187 12.2 OFFLINE-PROGRAMMIERUNG . 191 12.2.1 TEXTUELLE PROGRAMMIERUNG . 191 12.2.2 CAD-GESTUETZTE VERFAHREN . 192 12.2.3 SIMULATION . 194 12.2.4 EXPLIZITE PROGRAMMIERVERFAHREN . 194 INHALTSVERZEICHNIS 11 12.2.5 IMPLIZITE PROGRAMMIERVERFAHREN . 195 12.2.6 WEITERE VERFAHREN . 196 12.3 PROGRAMMIERSPRACHEN FUER ROBOTER . 196 12.3.1 GRUNDELEMENTE VON ROBOTERSPRACHEN . 197 12.3.2 EINIGE PROGRAMMIERSPRACHEN . 200 12.3.3 KURZBESCHREIBUNG EINIGER PROGRAMMIERSPRACHEN . 201 12.3.4 KRL VON KUKA. 203 12.4 DAS PROBLEM DER NORMIERUNG . 206 12.4.1 PROGRAMMIERSPRACHE IRL . 207 12.4.2 IRDATA-CODE . 207 12.5 EINBINDUNGEINERSPS . 208 12.6 TENDENZ: EINFACHERE PROGRAMMIERUNG . 209 13 DIE FIRMA KUKA . 211 13.1 UNTERNEHMENSGESCHICHTE . 211 13.2 KUKA ROBOTER UND SYSTEMS . 212 13.3 INDUSTRIE 4.0 . 213 13.4 MOBILER PRODUKTIONSASSISTENT .215 14 SENSOREN FUER ROBOTER . 216 14.1 GRUNDLAGEN DER SENSORIK . 216 14.1.1 SENSOREN IN DER AUTOMATISIERUNG . 217 14.1.2 TECHNISCHE SENSOREN . 218 14.2 SENSOREN DER ROBOTIK . 219 14.2.1 AUFGABEN DER SENSOREN, ANFORDERUNGEN . 219 14.2.2 INTERNE SENSOREN . 220 14.2.3 EXTERNE SENSOREN . 221 14.3 NAEHERUNGSSCHALTER . 222 14.3.1 BERUEHRENDE SENSOREN . 222 14.3.2 BERUEHRUNGSLOS WIRKENDE GEBER . 223 14.4 FUNKTION DIVERSER NAEHERUNGSSCHALTER . 224 14.4.1 INDUKTIVE NAEHERUNGSSCHALTER . 224 14.4.2 KAPAZITIVE NAEHERUNGSSCHALTER . 225 14.4.3 MAGNETISCHE NAEHERUNGSSCHALTER . 226 14.5 PHOTOELEKTRISCHE SENSOREN . 229 14.5.1 PHOTOELEKTRISCHER EFFEKT . 230 14.5.2 OPTISCHE NAEHERUNGSSCHALTER . 230 14.5.3 LICHTSCHRANKEN . 230 14.6 BILDVERARBEITUNG . 232 14.7 SENSOREN FUER MOBILE ROBOTER . 236 14.7.1 INTERNE UND EXTERNE SENSOREN . 236 14.7.2 NAEHERUNGSSENSOREN . 237 14.7.3 TAKTILE SENSOREN . 238 14.7.4 ULTRASCHALLSENSOREN . 239 14.7.5 MESSUNG MIT INFRAROT . 241 14.7.6 LASER . 241 12 INHALTSVERZEICHNIS 14.7.7 KAMERA . 242 14.7.8 YYDEAD-RECKONING" . 242 15 HUMANOIDE ROBOTER . 244 15.1 DER TRAUM VOM KUENSTLICHEN MENSCHEN . 244 15.2 WESENTLICHE EIGENSCHAFTEN HUMANOIDER ROBOTER . 246 15.3 TECHNISCHE REALISIERUNG . 247 15.3.1 TECHNISCHE HERAUSFORDERUNGEN . 247 15.3.2 SENSOREN . 248 15.3.3 NUR MENSCHLICHE SINNESORGANE? . 250 15.4 AUFBAU . 250 15.5 DIE ROBOTERHAND . 252 15.5.1 DIE MENSCHLICHE HAND . 252 15.5.2 ROBOTERHAENDE . 253 15.5.3 ANTRIEBE . 254 15.5.4 STEUERUNG . 256 15.5.5 MENSCH-ROBOTER-KOOPERATION . 258 15.6 DER AUFRECHTE GANG .259 15.6.1 ANALYSE DES GEHENS . 260 15.6.2 NEUE LOESUNGSANSAETZE . 262 15.7 AUTONOMIE HUMANOIDER ROBOTER . 265 15.7.1 AUTONOME ROBOTER . 265 15.7.2 REALISIERUNG . 266 15.8 BEKANNTE HUMANOIDE ROBOTER . 269 15.9 ROBOTERETHIK . 272 16 KUENSTLICHE INTELLIGENZ . 275 16.1 WAS IST INTELLIGENZ? . 275 16.2 KUENSTLICHE INTELLIGENZ . 276 16.3 MASCHINELLES SEHEN . 277 16.4 MUSTERERKENNUNG . 279 16.5 KUENSTLICHE NEURONALE NETZE . 281 16.6 KYBERNETIK . 284 16.7 PIONIERE DER KUENSTLICHEN INTELLIGENZ . 286 17 AUSBLICK: ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNGEN .290 STICHWORTVERZEICHNIS . 300
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