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Automatische Konfiguration der Bewegungssteuerung von Industrierobotern

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Robotersteuerungen erfordern sehr lange Entwicklungszeiten und hohe Entwicklungskosten. Die Software wird sehr aufwändig von Hand entwickelt und implementiert.Eine wesentliche Herausforderung bei der Entwicklung von Steuerungssoftware für Roboter ist die Beherrschung der zunehmenden Variantenvielfalt.Die automatische, schnelle und zuverlässige Konfiguration der Bewegungssteuerung von beliebigen Robotertypen ist neuartig. Hierfür wurde in dieser Arbeit ein System zur automatisierten Konfiguration komponentenbasierter Software auf Basis einer Beschreibung der mechanischen Struktur und Eigenschaften von Industrierobotern entwickelt.Der Benutzer kann beispielsweise die Anzahl und Typen der Gelenkachsen eines Roboters vorgeben. Anhand dieser Beschreibung werden in einem ersten Schritt die mathematischen Modelle des Roboters automatisch generiert. In einem zweiten Schritt wird die Bewegungssteuerung durch relativ einfache Kombination von Softwarekomponenten systematisch konfiguriert.
  

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Contents

Bauarten von Industrierobotern
7
Aktueller Stand der Forschung
13
Bestimmung des kinematischen Robotermodells
33
Bestimmung des dynamischen Robotermodells
73
Softwarearchitektur und Konfigurationswerkzeug für die Bewegungs
83
Zusammenfassung und Ausblick
103
B Exemplarische Konfiguration
111
Literaturverzeichnis
119
Copyright

Common terms and phrases

Abbildung Abschnitt Achsen Algorithmen Algorithmus analytisch anhand Anzahl Arbeitsspeicher automatisch beiden Rotationsachsen Beispiel beispielsweise Benutzer berechnet Berechnung Beschleunigung Beschleunigungsprofil bestimmt Bewegung Bewegungsgleichungen Bewegungssteuerung beziehungsweise const Vector cos(öi Denavit-Hartenberg Konvention Denavit-Hartenberg Parameter direkten Kinematik dynamische Modell dynamischen Robotermodells Endeffektors entwickelt Fabrikautomation Gelenk Gelenkachsen Gelenkarmroboter Gelenkwinkel gelöst generiert geometrische geschlossene Lösung Geschwindigkeit gibt GNU LGPL Gröbnerbasis Hilfsvariablen implementiert Industrierobotern inverse Dynamik inversen Kinematik Iteration Jacobi-Matrix Jmax kartesischen Raum Kartesischer Roboter kinematisch redundant kinematische Modell kinematischen Gleichungen kinematischen Ketten Komponenten Konfigurationen Koordinatensystem Lagrange Lagrange Verfahren Linux Manipulator Manipulatorglieder Massenmatrix Matlab Matrix maximale Modul Newton-Euler Verfahren numerisch Orientierung des Endeffektors parallel Physik-Engines Programmiersprache Projekten PTP-Bewegungen Quaternion Regeln Roboter Roboterprogramm Robotertypen Rotation Rotationsachse Rotationsgelenke Rotationsmatrix Scara seriellen Kinematiken Simulation sin(öi Software sowie Steuerungssoftware symbolisch Tabelle Teilproblem Teilprobleme Terme Trägheitstensoren Trajektoriengenerierung Transformationsmatrizen Translation Translationsachse Translationsgelenke transzendenten Gleichungen Twist-Koordinaten type ÜJi unbekannten Gelenkvariablen Variablen Vektor verwendet vmax Windows Winkel Wissensbasis xs:element name zwei Lösungen

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