Wahlfach

(WF 2/0/0)

Lehrbeauftragte: Prof. Dr. techn. K. Janschek, Dipl.-Ing. M. Seemann
Wahlfach des Studienganges ET und MT

Ziel des Lehrfaches

Vermittlung von grundlegenden Steuerungs- und Regelungskonzepten für Robotersysteme

Inhalt des Lehrfaches

Vorlesungen

EINFÜHRUNG INDUSTRIEROBOTIK
Robotersysteme - Begriffsbestimmung, Serielle Manipulatoren - Kinematikkonfigurationen, Manipulationsaufgaben, Steuerungsaufgaben

VORWÄRTSKINEMATIK
Elementare räumliche Beschreibungsform, Homogene Transformationen, Beschreibung von seriellen Kinematiken

INVERSE KINEMATIK
Allgemeine Problemformulierung, Allgemeiner Lösungsansatz, Lösung bei kinematischer Entkopplung

TRAJEKTORIEN
Allgemeine Problemformulierung, Elementare Bewegungsabläufe, Glatte Trajektorien für Einzelachsen, Trajektorienerzeugung im Gelenkraum, Trajektorienerzeugung im kartesischen Arbeitsraum, Eigenachsenrotation

DIFFERENTIELLE KINEMATIK
Geometrische Jacobi-Matrix, Analytische Jacobi-Matrix, Eigenschaften der Jacobi-Matrix, Singularitäten, Rekursive Inverse Kinematik, Statische Kräfte, Redundante Manipulatoren

ROBOTERDYNAMIK
Repetitorium Modellierungsgrundlagen, Bewegungsgleichungen im Gelenkraum, Bewegungsgleichungen im kartesischen Raum, Flexible Gelenke

POSITIONSREGELUNG
Allgemeine Aufgabenstellung, Manipulatordynamik mit Gelenkantrieben, Elementare Regelungskonzepte, Dezentrale Einzelgelenkregelung, Zentrale Einzelgelenkregelung - Mehrgrößenregelung, Regelung in Arbeitsraumkoordinaten

KRAFTREGELUNG
Allgemeine Aufgabenstellung, Steifigkeits-/Nachgiebigkeitsregelung - Stiffness/Compliance Control, Impededanzreglung - Impdedance Control, Direkte Kraftregelung - Force Control, Hybride Kraft-/Positionsregelung

Übungen
Berechnungsbeispiele für typische Entwurfsaufgaben unter Nutzung von Matlab/-Simulink