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Beschreibung:
In dieser Vorlesung werden die wesentlichen Grundlagen der Robotik zusammengestellt, wobei sich die Betrachtungen in erster Linie auf Industrieroboter als frei programmierbare multifunktionale Manipulatoren konzentrieren. Im Einzelnen werden folgende Schwerpunkte behandelt:
- Der Industrieroboter als mechatronisches System
- Einführung der Bauformen und Gestaltungselemente wie Hebel, Gelenke und Antriebe
- Grundlagen der Starrkörpertransformation (Rotationsmatrizen, homogene Transformationen)
- Aufstellung der Roboterkinematik (direkte Kinematik, inverse Kinematik)
- Modellierung der Kinematik nach Denavit-Hartenberg
- Kinematik auf Geschwindigkeitsebene, Aufstellung der Jacobi-Matrix
- Trajektorienberechnung (Trajektorienberechnung für einzelne Antriebe, synchronisierte Punkt-zu-Punkt-Bewegung mehrerer Antriebe, Vorgabe kartesischer Bewegungen
- Einfache Verfahren zur Kollisionsvermeidung auf Basis von Potentialfeldern
In Beispielen wird die Anwendung dieser Verfahren demonstriert.
Lernziele:
Die Studierenden sind mit typischen Bauformen von Industrierobotern vertraut und in der Lage, die kinematische Beschreibung für Roboterarme aufzustellen. Sie sind in der Lage, Verfahren der Trajektorienberechnung anzuwenden.
Die Studierenden sind für weiterführende Themen wie die Aufstellung der Dynamikgleichungen oder die Regelung von Manipulatoren vorbereitet.
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| Literatur |
Craig: Introduction to Robotics: Mechanism and Control, Addison Wesley, 1989.
Mc Kerrow: Introduction to Robotics, Addison Wesley, 1991.
Paul: Robot Manipulators, MIT Press, 1981.
Fu, Gonzales, Lee: Robotics: Control, Sensing, Vision and Intelligence, 1987.
Spong, M.; et. al.: Robot Modeling and Control, Wiley, 2006 |
