Flexible, Realzeitfähige Kollisionsvermeidung in Mehrroboter-Systemen

ISBN-13: 9783540543633 / Niemiecki / Miękka / 1991 / 118 str.

Ulrich Borgolte

Opis

Das Buch behandelt eine Problemstellung, die mit zunehmender Automatisierung der Fertigung (CIM) verscharft auftritt: die Sicherstellung von kollisionsfreien Bahnen fur Industrieroboter. Im Unterschied zur Hauptrichtung der Forschung, die aufwendige Algorithmen zur Wegsuche und Trajektorienplanung im off-line-Bereich entwickelt, werden hier Verfahren untersucht und Methoden vorgestellt, die es erlauben, online Kollisionsgefahren zu erkennen, hinsichtlich ihrer Starke zu bewerten und kollisionsfreie Bahnen zu generieren. Online wird dabei in dem Sinn verstanden, dass die Berechnungen im Takt der Sollwertvorgabe parallel zur Ausfuhrung der Bewegungen durchgefuhrt werden konnen und somit auch Reaktionen auf Sensoreingriffe oder Systemstorungen moglich sind. Die Dynamik der Roboter wird sowohl bei der Bewertung der Kollisionsgefahr als auch bei der Berechnung der Ausweichbewegungen berucksichtigt. Die Algorithmen sind fur unterschiedliche Anforderungen an die Bahntreue der Roboter parametrisierbar. Das Buch gibt damit einerseits einen Leitfaden zur Implementierung einer Kollisionsvermeidung in einer realen Umgebung und andererseits Diskussionsanregungen zur Weiterentwicklung der online-Methoden."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Koordinierter Betrieb und Kollisionsvermeidung.- 2.1 Problemstellung.- 2.2 Stand der Technik.- 3 Ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung in Mehrroboter-Systemen.- 3.1 Konzeption einer Steuerung mit automatischer KollisionsVermeidung.- 3.2 Erkennen der Kollisionsgefahr.- 3.2.1 Konstruktion eines virtuellen Hindernisroboters.- 3.2.1.1 Berechnung der Rotationslage für den VHR.- 3.2.1.2 Berechnung der Translationslage für den VHR.- 3.2.1.3 Bestimmung des Zustandsvektors für den VHR.- 3.2.2 Berechnung der Parameter für die Kollisionsgefahr.- 3.2.2.1 Berechnung des Parameters für die Rotation.- 3.2.2.2 Berechnung des Parameters für die Translation.- 3.3 Eine Strategie zur Kollisions Vermeidung zwischen zwei Robotern.- 3.3.1 Strategie für die Rotation.- 3.3.2 Strategie für die Translation.- 3.3.3 Bestimmung des neuen Sollwert-Vektors.- 3.4 Erweiterung des Verfahrens auf Mehrroboter-Systeme.- 3.4.1 Gleichberechtigtes Fahren.- 3.4.1.1 Bestimmung des Sollwertes für die Rotation.- 3.4.1.2 Bestimmung des Sollwertes für die Translation.- 3.4.1.3 Bestimmung des Sollwertvektors.- 3.4.2 Bedingt prioritätsgesteuertes Fahren.- 3.4.3 Unbedingt prioritätsgesteuertes Fahren.- 3.5 Einbindung der Strategien in die Steuerung.- 3.6 Simulationen von Mehrroboter-Systemen.- 3.6.1 Mehrroboter-System ohne Prioritätssteuerung.- 3.6.2 Mehrroboter-System mit bedingter Prioritätssteuerung.- 3.6.3 Mehrroboter-System mit unbedingter Prioritätssteuerung.- 3.6.4 Kollisionsvermeidung mit ortsfesten Hindernissen.- 3.7 Implementierung in einem Roboter-Programmiersystem.- 4 Zusammenfassung.- A Modell des betrachteten Robotertyps.- B Parameter der Simulationen.