Basketballspielen mit antropomorphen Robotern

Kurzfassung

Ein vielversprechender Ansatz im Roboterdesign der es voraussichtlich erlaubt in Bereichen wie Geschwindigkeit, energetischen Eigenschaften und Robustheit ähnliche gute Leistungen wie ein Mensch erbringen zu können, ist intrinsische Nachgiebigkeiten im Gelenkdesign zu verwenden. Diese Eigenschaft wird in der vorliegenden Arbeit mit Bezug auf Roboter Basketball untersucht. Da der Ball dabei nur während der kurzen Kontaktphase beeinflusst werden kann, wird eine elastische Hand zur Verlängerung der Kontaktzeit verwendet. Diese Elastizität bietet ausserdem den Vorteil, dass potentielle Energie während des Kontaktes zwischengespeichert werden kann. Dafür werden in dieser Arbeit Analysen der Stabilität und der Regelung dieses Prozesses, sowie eine experimentelle Validierung mit einem DLR Leichtbauroboter mit sieben Freiheitsgsraden präsentiert. Diese Arbeit dient insbesondere auch als Voruntersichung für das neue, am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt gebaute Hand-Arm System, das vollständig mit variabler Steifigkeitsaktuierung ausgerüstet ist. Da ein Mensch in der Lage ist blind zu prellen, haben wir uns dafür entschieden einen Ballbeobachter, der nur die gemessenen Kontaktkräfte des Handkontakts nutzt, zu benutzen, so dass keine bildverabeitenden Methoden von Nöten sind.