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Dreidimensionale Positionsregelung von flexiblen Roboterarmen und Manipulatoren auf Basis von Funkortungssystemen

基于无线电定位系统的柔性机械臂和机械臂三维位置控制

基本信息

批准号：
63485017
负责人：
Professor Dr.-Ing. Ulrich Konigorski
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2008
资助国家：
德国
起止时间：
2007-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/63485017?language=en
关键词：
Dreidimensionale Positionsregelung von flexiblen Roboterarmen

项目摘要

Ziel des Fördervorhabens ist die Erforschung von verbesserten Verfahren zur absoluten Positionsregelung von flexiblen Robotern. Für das Themengebiet besteht ein erheblicher Forschungsbedarf, da flexible Leichtbau-Roboter attraktive neue Anwendungsgebiete wie z.B. interaktive Roboter-/Mensch-Fertigungsbereiche oder die Haushaltsrobotik erschließen können. Die technische Herausforderung besteht hierbei jedoch zum einen in der signifikant erschwerten Regelung und zum anderen in neuen Anforderungen an die Sensorik. Die Kernidee des avisierten Ansatzes besteht darin, die Regelung und Absolutortung nicht auf üblichen Multilaterationsverfahren oder Bildverarbeitungsprinzipien aufzubauen, sondern erstmals ein Verfahren einzusetzen, bei dem die Rohdaten eines neuartigen Transponder-Ortungssystems basierend auf wellentheoretischen Modellen und geschätzten relativen Bewegungstrajektorien mit Hilfe eines holographischen Rekonstruktionsverfahrens kombiniert werden, um absolute Positionen von Transpondern am Roboterarm hochgenau zu schätzen. Ausgenutzt wird hierbei, dass auch mittels einfacher verteilter Relativsensoren trotz der Drift- und Fehlerakkumulationsproblematik zumindest kleine relative Bewegungsänderungen durch einen Beobachter hinreichend genau geschätzt werden können und daher lokale synthetische Aperturen erzeugbar sind. Hieraus ergibt sich eine völlig neue, direkte Verzahnung der Regelung und Sensorik, da die Bewegung selbst und die Zustandsschätzung für diese Bewegung essentielle Teile der Absolutsensorik darstellen. Dazu müssen aus regelungstechnischer Sicht neue, für lineare zeitvariante hybride Multiraten-System geeignete Zustandsschätzer realisiert werden und aufbauend auf Fehlerbeobachtern soll die Absolutpositionsschätzung ihrerseits dazu dienen, nicht nur das Modell des Roboters sondern auch das Sensormodell iterativ anzupassen. Die neuartigen Verfahren lassen erwarten, dass sowohl das primäre Regelungsziel, die SD-Regelung des Tool Center Points, als auch das sekundäre Regelungsziel, eine aktive Schwingungsdämpfung, sehr viel besser erreicht werden können als in der Vergangenheit.

Ziel des Fördervorhabens ist die Erforschung von verbesserten Verfahren zur absoluten Positionsregelung von flexiblen Robotern.对于主题最好的是一个非常灵活的研究，灵活的Leichtbau-Roboter吸引人的新Anwendungsgebiete wie z.B. Interaktive Roboter-/Mensch-Fertigungsbereiche oder die Haushaltsrobotik erschließen können.这种技术性的指导最好是在有意义的调节和在新的指导和感觉中发挥作用。最好是在飞行器的设计中，调节和绝对调节不是为了多分辨率或图像分辨率，而是为了一种简单的多分辨率，而不是为了一种基于良好理论模型和相对于Hilfe全息重构的全息重构韦尔登，机器人臂上应答器的绝对位置。Ausgenutzt wird hierbei，dass auch mittels einfacher vertivsenoren trotz der Drift- und Fehlerakkumulationsproblematik zumindest kleine relative Bewegungsänderungen durch einen Beobachter hinreichend genau geschätzt韦尔登könen und daher lokale synthetische Aperturen erzeugbar sind. Hieraus ergibt sich eine völlig neue，direkte Verzahnung der Regelung und Sensorik，da die Bewegung selbst und die Zustandsschätzung für diese Bewegung essentielle Teile der Absolutsensorik darstellen. Dazu müssen aus regelungstechnischer Sicht neue，für lineare zeitvariante hybrid Multiraten-System geeignete Zustandsschätzer realisiert韦尔登und aufbauend auf Fehlerbeobachtern soll die Absolutpositionschätzung ihrerseits dazu dienen，nicht努尔das Modell des Roboters sondern auch as Sensormodell iterativ anzupassen.最新的测试方法是，首先要对工具中心点进行SD校准，然后再对工具中心点进行校准，最后进行校准，这是一种有效的Schwingungsdämpfung，因此在测试中会出现很多韦尔登。