Diplomarbeiten, Studienarbeiten, Praktika

Masterarbeit: Automatisiertes Einsetzen von Geophonen mit Leichtbaurobotern

18 September 2013

Das Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) trägt mit der Entwicklung komplexer Humanoider entscheidend am technischen Fortschritt im Bereich der zukünftigen Service- und Weltraumrobotik bei. Kernthemen hierbei sind fortgeschrittene Regelungskonzepte, die Verwendung von hochpräziser Kraft- und Drehmomentensensorik sowie Leichtbaukonstruktionen.

Im Rahmen der Helmholtz-Allianz “Robotische Exploration unter Extrembedingungen – ROBEX” (http://www.robex-allianz.de/) soll das Auslegen eines Sensornetzwerks auf dem Mond untersucht werden. Bei dem Installieren von Sensoren gibt es einige spannende Fragestellungen zu bearbeiten. Zunächst mal muss eine Strategie entwickelt werden, wie in Abhängigkeit der Bodenbeschaffenheit der Sensor im Boden verankert werden kann. Weiterhin benötigen manche Sensoren eine besondere Lage und Orientierungsausrichtung.

Weitere Randbedingung wie zulässige Kräfte am Sensor oder der Arbeitsbereich des Roboters müssen zudem berücksichtigt werden.

Ziel dieser Arbeit ist die Installation eines empfindlichen Sensors in einen nachgiebigen Boden. Hierfür kann auf existierende Softwaremodule für den Roboter, wie der kartesische Impedanzregler und Programmierschnittstellen für eine flexible Ablaufsteuerung, zurückgegriffen werden.

In diesem Kontext ergeben sich mehrere Arbeitspakete, aus denen sich die Masterarbeit zusammensetzt:

  • Einarbeitung in die relevante Literatur
  • Einarbeitung in das Robotersystem, dessen Simulation und den bestehenden Impedanzregler
  • Entwicklung von Strategien den Sensor im Boden zu verankern in Abhängigkeit der Bodenbeschaffenheit
  • Umsetzung der Strategie in die Ablaufsteuerung
  • Adaptierung des kartesischen Impedanzreglers für optimale Sensorinstallation
  • Implementierung und Verifikation des Reglers und prototypische Sensorinstallation am Roboter Justin
  • Dokumentation in englischer Sprache.

Referenzen:

T. Wimböck, Ch. Borst, A. Albu-Schäffer, Ch. Ott, F. Schmidt, M. Fuchs, W. Friedl, O. Eiberger, A. Baumann, A. Beyer, G. Hirzinger. DLRs zweihaendiger Humanoide Justin: Systementwurf, Integration und Regelung, At-Automatisierungstechnik, 2010

A. Albu-Schäffer, O. Eiberger, M. Grebenstein, S. Haddadin, Ch. Ott, T. Wimböck, S. Wolf, and G. Hirzinger, Soft Robotics: From torque feedback controlled light-weight robots to intrinsically compliant systems, Robotics and Automation Magazine: Special Issue on Adaptable Compliance / Variable Stiffness for Robotic Applications, Vol. 15, No. 3, 2008, pp. 20-30.

http://www.robex-allianz.de/


Contact
Dr. Thomas Wimböck
German Aerospace Center

Institute of Robotics and Mechatronics
, Analysis and Control of advanced robotic systems
Tel: +49 8153 28-1183

Fax: +49 8153 28-1134

E-Mail: Thomas.Wimboeck@dlr.de
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