Thema

Title: Hochgenaues 3D-Messen mit Industrierobotern
Type:
  • Master thesis
Advisor:
Status: available

Background

Der Einsatz von Industrierobotern nimmt stetig zu. Vor allem der Bereich der Automatisierung stellt für produzierende Unternehmen ein besonders attraktives Anwendungsfeld dar. Die International Federation of Robotics (IFR) prognostiziert für das Jahr 2019 insgesamt 2.6 Millionen industriell eingesetzte Roboter, was diesen Trend bestätigt. Weiterhin werden die Investitionskosten durch Skaleneffekte gesenkt, wodurch Roboter weiterhin für Anwendungen denkbar werden, die bisher aufgrund der hohen Kosten nicht möglich waren.

Vorteile wie das Arbeitsraum-Kosten-Verhältnis von Knickarmrobotern mit hoher Reichweite werden daher künftig nicht nur bei Speziallösungen von Einzelanwendern genutzt. Nachteile sind hingegen die geringe Positions- und Bahngenauigkeit, die Industrieroboter speziell bei hohen Prozesskräften aufweisen. Die serielle Kinematik von Knickarmrobotern ist besonders anfällig für Lageabweichungen und damit Hauptgrund für Ungenauigkeiten.

Problem

Die auftretenden Ungenauigkeiten des Roboters stellen ein Hemmnis für den Einsatz dieser dar. Verschleiß und thermische Drift machen daher eine Kalibrierung in festen Zeitintervallen unumgänglich. Dies führt zu unproduktiven Kalibrierzeiten und verringerter Effizienz.

Task

In Zusammenarbeit mit der Innovationsabteilung eines führenden Unternehmens in der 3D-Messtechnik (FARO) sollen neueste Technologien eingesetzt werden, um den Roboter hoch genau zu kalibrieren. Die vom Sensor (3D Lasermessung) erfassten Daten müssen hierzu ausgewertet und ins Robotersystem zurückgeführt werden. Nach eingehender Recherche sollen Verfahren ausgewählt werden, mit denen die Genauigkeit des Roboters durch kontinuierliches Kalibrieren erhöht werden können. Im Zuge der experimentellen Umsetzung sind kleinere mechanische und elektronische Anpassungen am Gesamtsystem (Messsystem und Roboter) nicht auszuschließen.

Prerequisites

  • Motivation
  • Roboter-Erfahrung
  • Matlab- oder C++ Kenntnisse

Acquired skill

  • Einblick und Mitarbeit in der Forschungsabteilung von FARO
  • Verknüpfung von Theorie und Praxis
  • Arbeiten an und mit neuester 3D Messtechnik
  • Softwareprogrammierung
  • Roboterprogrammierung