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Innovative Konzepte zur Programmierung von Industrierobotern

Innovative Konzepte zur Programmierung von Industrierobotern
Typ: Vorlesung (V) Links:
Semester: WS 19/20
Zeit: 18.10.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude


25.10.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

08.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

15.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

22.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

29.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

06.12.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

13.12.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

20.12.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

10.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

17.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

24.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

31.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude

07.02.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
40.28 Raum 001
40.28 Prozeßrechentechnik und Robotik, Institutsgebäude


Dozent: Prof. Dr.-Ing. Björn Hein
SWS: 2
LVNr.: 24179
Hinweis:

Liebe Studierende!
die erste Einführungsvorlesung beginnt im Seminarraum 001 des IAR-IPR (Geb. 40.28) am Fr., 18.10.2019 ausnahmsweise um 10:30 Uhr.
Da die Teilnehmerzahl begrenzt ist, können wir leider nur die Studierenden einladen, die auf der Teilnehmerliste stehen, sowie zehn weitere Studierende, die auf der Warteliste unter den Nummern von 1 bis 10 stehen. Die Liste "Warteliste_1_10" ist im Ordner "Vorlesungsmaterial" im ILIAS-Portal zu sehen.

Bemerkungen

Prüfungen können ggf. abgenommen werden.

Beschreibung

Die fortschreitende Leistungssteigerung heutiger Robotersteuerungen eröffnet neue Wege in der Programmierung von Industrierobotern. Viele Roboterhersteller nutzen die frei-werdenen Leistungsressourcen, um zusätzliche Modellberechnungen durchzuführen. Die Integration von Geometriemodellen auf der Robotersteuerung ermöglicht beispielsweise Kollisionserkennung bzw. Kollisionsvermeidung während der händischen Programmierung. Darüber hinaus lassen sich diese Modelle zur automatischen kollisionsfreien Bahnplanung und Bahnoptimierung heranziehen. Vor diesem Hintergrund vermittelt dieses Modul nach einer Einführung in die Themenstellung die theoretischen Grundlagen im Bereich der Kollisionserkennung, automatischen Bahngenerierung und –optimierung unter Berücksichtigung der Fähigkeiten heutiger industrieller Robotersteuerungen. Die behandelten Verfahren werden im Rahmen kleiner Implementierungsaufgaben in Python umgesetzt und evaluiert.

Literaturhinweise

Weiterführende Literatur

  • Planning Algorithms: By Steven M. LaValle, Copyright 2006, Cambridge University Press, 842 pages, downloadbar unte http://planning.cs.uiuc.edu/
Lehrinhalt

Die fortschreitende Leistungssteigerung heutiger Robotersteuerungen eröffnet neue Wege in der Programmierung von Industrierobotern. Viele Roboterhersteller nutzen die frei-werdenen Leistungsressourcen, um zusätzliche Modellberechnungen durchzuführen. Die Integration von Geometriemodellen auf der Robotersteuerung ermöglicht beispielsweise Kollisionserkennung bzw. Kollisionsvermeidung während der händischen Programmierung. Darüber hinaus lassen sich diese Modelle zur automatischen kollisionsfreien Bahnplanung und Bahnoptimierung heranziehen. Vor diesem Hintergrund vermittelt dieses Modul nach einer Einführung in die Themenstellung die theoretischen Grundlagen im Bereich der Kollisionserkennung, automatischen Bahngenerierung und –optimierung unter Berücksichtigung der Fähigkeiten heutiger industrieller Robotersteuerungen. Die behandelten Verfahren werden im Rahmen kleiner Implementierungsaufgaben in Python umgesetzt und evaluiert.

Arbeitsbelastung

(2 SWS + 2,5 x 2 SWS) x 15 + 15 h Klausurvorbereitung = 120h/30 = 4 ECTS

Aufwand 2,5/SWS entsteht insbesondere durch die geforderte Implementierung der Verfahren.

Ziel

Die Teilnehmer

  • verstehen die Problematiken und Aufgabenstellungen bei der Programmierung von Industrierobotern (Handling, Programmierkonzepte, Kalibrierung, etc.)
  • beherrschen die theoretischen Grundlagen, die für den Einsatz modellgestützter Planungsverfahren (Kollisionsvermeidung, Bahnplanung, Bahnoptimierung, Kalibrierung) notwendig sind.
  • beherrschen im Bereich der Off-line Programmierung aktuelle Algorithmen und modellgestützte Verfahren zur kollisionsfreien Bahnplanung und Bahnoptimierung.
  • besitzen die Fähigkeit die behandelten Verfahren zu analysieren und zu beurteilen, wann und in welchem Kontext diese einzusetzen sind.
  • beherrschen grundlegenden Aufbau und Konzepte neuer Sensorsysteme (z.B. taktile Sensoren, Näherungssensoren).
  • beherrschen Konzepte für den Einsatz dieser neuen Sensorsysteme im industriellen Kontext.
  • Die Teilnehmer können die behandelten Planungs- und Optimierungsverfahren anhand von gegebenem Pseudocode in der Programmiersprache Python implementieren (400 - 800 Zeilen Code) und graphisch analysieren. Sie sind in der Lage für die Verfahren Optimierungen abzuleiten und diese Verfahren selbständig weiterzuentwickeln.
Prüfung

Die Erfolgskontrolle wird in der Modulbeschreibung näher erläutert.