Thema

Title: Analyse des Strukturverhaltens und Entwicklung eines Ähnlichkeitsmodells für serielle Sechs-Achs-Industrieroboter
Type:
  • Bachelor thesis
  • Master thesis
  • Study thesis
Advisor:
Status: available

Background

Industrieroboter sind mittlerweile universell einsetzbare Maschinen um Bewegungsaufgaben zu realisieren. Ihr großer Arbeitsraum sowie die hohe Flexibilität machen sie zur ersten Wahl bei unterschiedlichsten Aufgaben. Einhergehend mit diesen Vorteilen ist aber auch eine hohe Gesamtnachgiebigkeit der Roboterstruktur. Aufgrund der seriellen Kinematik ist diese obendrein auch stark von der eingenommenen Gelenkkonfiguration abhängig.

Problem

Die Nachgiebigkeit des Roboters hat einen enormen Einfluss auf die erreichbare Performance bei der jeweiligen Aufgabe. Wird der Roboter zu sehr belastet, führt dies im statitschen Fall zu Positionierungenauigkeiten und im dynamischen Fall zu einer ungewollt hohen Schwingungsanfälligkeit. Um Toleranzen (Genauigkeit, Geschwindigkeit, Oberflächengüte, etc.) einzuhalten, ist es daher von großer Bedeutung, die Nachgiebigkeiten zu kennen. Untersuchungen zu Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens für jeden Robotertypen sind jedoch sehr zeit- und kostenaufwändig. 

Task

Ziel dieser Arbeit ist es, das Strukturverhalten des Roboters innerhalb des Arbeitsraumes zu erfassen. Durch Auswertung von Literaturdaten, voeliegenden Messdaten und zusätzlichen experimentellen Untersuchungen soll ein Ähnlichkeitsmodell für Industrieroboter ermittelt werden. Erster Schritt dabei ist die Identifikation, inwiefern eine Ähnlichkeit zwischen den verschiedenen Robotertypen (betrachtet werden hier ausschließlich Sechs-Achs-Industrieroboter) vorliegt und wie diese beschrieben werden kann. Anschließend soll ein solches Ähnlichkeitsmodell aufgebaut werden. Hierfür besteht am ISW bereits ein detailliertes Simulationsmodell, welches verwendet wird. Letztendlich soll dann eine Aussage getroffen werden, ob eine Übertragbarkeit des Strukturverhaltens zwischen Robotertypen vorliegt und welche MEssungen erforderlich sind, um solch ein Ähnlichkeitsmodell zu parametrieren. Eine Fehlerabschätzung vervollständigt dann die Aufgabenstellung, welche mit der Anfertigung einer Dokumentation und einer Präsentation schließt.

Prerequisites

Verständnis und Wissen über mechanische Systeme

Acquired skill

Programmierung von Industrierobotern, Messtechnik

Matlab/Simulink