Automatische Wartung

Hintergrund

In hochautomatisierten und dynamischen Produktionssystemen spielt die Anlagenverfügbarkeit, vor allem in Bezug auf ökonomische Aspekte, eine tragende Rolle. Damit möglichst ausfallarm und unter gleichbleibender Qualität die Produktion möglich ist, werden zur Unterstützung der Werker automatisierungstechnische Lösungen untersucht und eingesetzt. Dabei sind vor allem für die Diagnose fortgeschrittene automatisierungstechnische Lösungen vorhanden, die sich zur Fehlerdetektion, -isolation und –identifikation eignen. Die Behebung von Fehlern oder anstehenden Wartungsarbeiten erfolgt jedoch manuell.



Problemstellung

In diesem Projekt soll untersucht werden, wie auf Basis einer erkannten Beeinträchtigung, automatisiert eine Wartungs- oder Instandsetzungsoperation in einer Produktionsanlage durch ein Robotersystem ausgeführt werden kann. Der Fokus liegt hierbei auf der automatischen Erzeugung von Manipulationen die zur Durchführung der Aufgabe notwendig sind.

Hierzu müssen Planungs-, Steuerungs- und Regelungsmethoden erforscht und entwickelt werden, die den speziellen Anforderungen hinsichtlich geringen Planungszeiten, der Kompensation von Umweltunsicherheiten sowie der robusten Ausführung gerecht werden.

 



Kenntnisgewinn

Es wurde eine Robotersteuerungsarchitektur entwickelt, die die Integration der einzelnen Algorithmen modular erlaubt. Weitergehend wurde eine Planungsmethode auf Basis geometrischer und semantischer Analyse vorgeschlagen und implementiert, die eine zeitminimale Ausführung und Bestimmung der einzelnen Manipulationssequenzen zulässt. Die Planung erfolgt dabei auf Basis von CAD- sowie RGB-D Sensordaten, wodurch ein Abgleich zwischen Modell und Realität erlaubt wird. Hierbei konnte gezeigt werden, dass durch den optimalen Einsatz von geometrischer als auch semantischer Information eine geringe Planungszeit zur Bestimmung der Manipulationen erzielt werden kann.

Zukünftig werden Steuerungs- und Regelungsmethoden erarbeitet, die die robuste Ausführung der geplanten Manipulationen erlauben.