Generierung von synchronisierten Trajektorien aus geplanten Via-Punkten

Abstract

In der Bachelorarbeit ist die Erarbeitung und Implementierung eines Algorithmus beschrieben, der aus einer Folge von Punkten im Gelenkraum eine ausführbare Trajektorie für den Roboter generiert. Die Planung der Trajektorien ist notwendig, um den Motorreglern eine stetige Funktion vorzugeben, so dass die Fähigkeiten des Antriebs optimal genutzt werden. Dazu müssen folgende Bedingungen erfüllt werden: die Trajektorien sollen die Grenzen der Antriebe berücksichtigen, zueinander vollsynchron sein und die Punkte im Gelenkraum mit einer vorgegebenen Toleranz erreichen. Zur Lösung der Aufgabenstellung werden die derzeit existierenden Ansätze analysiert und miteinander verglichen. Am Besten eignet sich dazu die entkoppelte Trajektorienplanung. Bei dieser wird zunächst ein Pfad geplant, der für das Einhalten der Toleranz sorgt und die volle Synchronität der Achsen sicherstellt. Anschließend wird dieser Pfad durch Integration so neu skaliert, dass die Grenzen des Antriebs optimal genutzt werden können. Die erzeugte Trajektorie erfüllt nun alle geforderten Bedingungen. Die entkoppelte Trajektorienplanung stellt also die beste Lösung dar, eine prototypische Implementierung des Ansatzes ist bereits beschrieben.