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Technique

By Clemens Birkenhofer

ISBN-10: 3866444680

ISBN-13: 9783866444683

Mehrsegmentige Roboter k?nnen verschiedene Umgebungen befahren und inspizieren. In dieser Arbeit wird eine Steuerung entwickelt, die die selbst?ndige Durchf?hrung komplexer Bewegungen in unstrukturierten Umgebungen erm?glicht. Vorgaben eines menschlichen Operators und Zustandsinformationen des Roboters werden in einem Regelkreis verarbeitet. Drei Sensorsysteme erfassen diesen Zustand. Die Teilkomponenten und das Gesamtsystem werden auf den Zielsystemen MakroPlus und Kairo-II evaluiert.

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Kontaktkräfte spielen hier eine zentrale Rolle. Durch die Interaktion des Systems mit der Umwelt entstehen Kontaktkräfte, die bewusst eingeprägt werden oder als Störkräfte erfasst und somit ausgeregelt werden können. 3 Sensoren zur Zustandserfassung Bei Inspektionsfahrten agiert der Roboter direkt innerhalb seiner Umgebung. Dabei treten zwischen Roboter und der Umgebung (gewollte und ungewollte) Kontaktszenarien auf. Die Detektion gewollter Kontaktkräfte zwischen Roboter und Umwelt leitet bei komplexen Manövern in den nächsten Zustand über.

Ein kraftgeregelter Ansatz regelt dagegen eine gewünschte Kontaktkraft aus, hat dabei aber keinen Einfluss auf die erreichte Zielposition. Die Methode der Impedanzregelung berücksichtigt beide Ansätze, indem sie die Regelgrößen Position und Kraft über ein Feder-Dämpfer-System miteinander verbindet. In diesem Zusammenhang kommt den redundanten Robotern eine besondere Bedeutung zu, da sie aufgrund ihrer Redundanz verschiedene Konfigurationen einnehmen können, ohne die Ausführung der eigentlichen Aufgabe zu beeinträchtigen.

In Kugi et al. , 1999]. , 2004]. Abb. 12: Arbeiten am MIT im Bereich der Entkopplung von Kraft und Bewegung. einer flexiblen Struktur angebracht ist. Dieser Regler ist auch ohne exaktes Wissen über die Bewegung der Struktur in der Lage, Störungen auszuregeln. , 2004]. Dabei auftretende Kontaktszenarien können durch die gezielte Verwendung der Redundanz der Manipulatoren aufgelöst werden. 2] zu entkoppeln. B. Steuerung der Hüfthöhe eines humanoiden Roboters) priorisiert verarbeitet. B. Positionierung des Endeffektors) werden durch die Verwendung der Redundanz eines Systems im Nullraum des Manipulators ausgeführt [Sentis und Khatib, 2006].

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Adaptive Steuerung eines mehrsegmentigen Inspektionsroboters by Clemens Birkenhofer


by Jason
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