Bestimmung der Messunsicherheit kontinuierlich mit Lasertrackern erfasste Bahnkurven für die Kalibrierung dynamischer Bewegungen von Robotern und großen Werkzeugmaschinen

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Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Messung und Korrektur dynamisch bedingter Bahnabweichungen von Robotern und großen Werkzeugmaschinen (WZM) mit Lasertrackern. Die Positionsunsicherheit von Robotern und WZM kann durch eine Kalibrierung und Kompensation von Positionsabweichungen verbessert werden. In letzter Zeit haben sich Tracking-Interferometer (Lasertracer und Lasertracker) für die Kalibrierung statischer Positionsabweichungen von WZM und Robotern etabliert [SCHW05, SCHW06, KIM05]. Die Messung der Positionsabweichungen beim Stillstand der WZM bzw. des Roboters ist allerdings nicht immer vergleichbar mit den Positionsabweichungen bei bewegter Maschine, da zusätzliche dynamische Effekte auftreten können. Die Analyse der dynamischen Anteile der Bahnabweichung kann in diesem Fall nur auf Basis einer Messung während der Bewegung erfolgen. Eine Herausforderung bei der Durchführung kontinuierlicher Messungen ist die Einhaltung der geforderten Messunsicherheit. Während bei der Beschreibung der statischen Messunsicherheit von Lasertrackern große Fortschritte erzielt wurden [SCHM09b, SCHM08b, SCHM08c], wurden dynamische Einflüsse auf die Messunsicherheit von Lasertrackern sowie die Synchronizität zwischen dem Lasertracker und der WZM bzw. dem Roboter bislang vernachlässigt. Das Forschungsvorhaben soll in zwei Phasen bearbeitet werden. In den hier beantragten ersten zwei Jahren soll die dynamische Messunsicherheit von Lasertrackern untersucht und berechnet werden. Zudem soll eine Methodik zur systemgerechten Deutung der raumzeitlichen Unsicherheitsrelation entwickelt werden. In den folgenden zwei Jahren sollen dynamische Kalibriermessungen an Robotern und großen Werkzeugmaschinen durchgeführt und die Kompensation dynamischer Positionsabweichungen untersucht werden.