Echtzeitbahnplanung für einen innovativen, roboterbasierten, interaktiven Bewegungssimulator

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit behandelt eine neue Methode zur Bahnplanung für Bewegungssimulatoren auf Basis eines Industrieroboters. Die Bahn wird hierbei über die Lösung eines Optimierungsproblems in jedem Abtastschritt bestimmt. Das erste Kapitel umfasst eine Einleitung in die Thematik und geht kurz auf die zeitliche Entwicklung von Bewegungssimulatoren ein. Eine Übersicht über verwendete Definitionen und Wahrnehmungsmodelle findet sich im zweiten Kapitel. Das dritte Kapitel behandelt den Stand der Technik für Bahnplanungen bei derzeit gebräuchlichen Bewegungssimulatoren. Im folgenden vierten Kapitel werden die Grundlagen der neuen Bahnplanungs-Methodik hergeleitet und das dazu nötige Optimierungsproblem aufgestellt. Die Parametrierung des Gesamtsystems und die Gewichtung des Optimierungsproblems sind Thema des fünften Kapitels. Im sechsten Kapitel wird die Bahnplanung mit vorgegebenen Beschleunigungsprofilen getestet und die Ergebnisse diskutiert. Ferner werden die Ergebnisse der praktischen Tests am Roboter untersucht. Das siebte Kapitel fasst die Inhalte und Ergebnisse der Arbeit zusammen und liefert einen Ausblick auf zukünftige Forschungs- und Arbeitsgebiete. Im Anhang der Arbeit finden sich ferner die Nomenklatur, mathematische Ergänzungen, sowie die Datenblätter des eingesetzten Industrieroboters.