RoboAssistant: Neuer nachgiebiger Produktionsassistent



Bild: DLR-KUKA Leichtbau Roboter
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Bild: Schätzung der globalen Ausgangslage
Heutige Industrieroboter sind positionsgeregelte Handhabungsgeräte, die mit großer Präzision eine vorgegebene Bahn im Raum abfahren. Dadurch werden bei vielen Fertigungsaufgaben, die mit Hilfe des Roboters automatisiert werden sollen, hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Zuführung und Positionierung von Objekten gestellt. Einige Aufgaben, wie das Fügen eines Bolzens bei engen Passungen, lassen sich heute mit einem ausschließlich positionsgeregelten Roboter ohne Einsatz von Sensoren nur mit großem Aufwand realisieren.

Regelbare Nachgiebigkeit

Der DLR-KUKA Leichtbauroboter ist mit seiner integrierten Sensorik bestens für solche kniffligen Aufgaben geeignet. Jedes Gelenk ist mit antriebsseitigem Positionssensor sowie abtriebsseitigen Positions- und Momentensensoren ausgestattet. Der Roboter lässt sich damit positions-, geschwindigkeits- und momentengeregelt betreiben. Bahnen werden präzise, hochdynamisch und schwingungsfrei abgefahren; die Nachgiebigkeit, d.h. eine Kombination aus Position (Orientierung) und Kraft (Moment), kann an jeder Stelle der Trajektorie vorgegeben werden.

Nachgiebiger Produktionsassistent

Durch die Verknüpfung dieser neuen Robotergeneration mit der industrietauglichen PC-basierten KUKA Robotersteuerung KR C entsteht ein ganz neuer Typus von Roboter: der RoboAssistant.
Er ist dafür konzipiert, dass sich Mensch und Roboter den Arbeitsraum teilen können. Insbesondere kann der Roboter „gefühlvoll“ auf Berührungen über den gesamten Arm hinweg reagieren. Diese Fähigkeit lässt sich für eine neue, intuitive Form der Roboterprogrammierung, dem Programmieren durch Vormachen (PdV), nutzen.

Bildgestützes und kraftgeregeltes Fügen

Eine schnelle und zuverlässige Montage wird durch die geeignete Kombination von intelligenter Bildverarbeitung, geregelter Nachgiebigkeit und einer optimalen Roboterbahn erreicht. Die Bildverarbeitung liefert dabei als initiale Schätzung die globale Position der zu fügenden Teile. Über die Kraft/ Momentensensoren erhält man schnell und hoch auflösend lokale Informationen über die Objekte mit denen der Roboter in Kontakt ist.

Um eine möglichst Erfolg versprechende Fügestrategie zu erhalten, wird eine Trajektorie geplant, die robust gegenüber Positionierfehlern ist. Dazu wird mittels Optimierung die Bahn ermittelt, bei der der akzeptierbare Fehler der initialen Schätzung maximal ist. Basierend auf der von der Bildverarbeitung erhaltenen geometrischen Beschreibung der Fügeteile werden die Reglerparameter automatisch bestimmt und direkt in die KUKA Roboterprogrammiersprache KRL integriert.

nähere Informationen erhalten Sie von Stephan Jacquemot


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