Diplomarbeit (*.pdf - 5,3MB) - Faculty of Computer Science ...

Abbildungsverzeichnis
Abb. 1-1 Anwendungsgebiete des IWS ............................................................. 9
Abb. 2-1 Modell XXL- Anlage ........................................................................ 14
Abb. 2-2 Achsanordnung zum beidseitigen 3D-Laserstrahlschweißen ........... 15
Abb. 2-3 Laserstrahl- Auftragschweißen [Völlmar04] .................................... 16
Abb. 2-4 Schema des Gesamtvorgangs............................................................ 17
Abb. 2-5 Diodenlaser und Beschichtungskopf, Kombination mit Roboter ... 18
Abb. 2-6 3 Seiten- Cave des IWS, Navigation mit Flystick............................. 19
Abb. 2-7 Fadal- Anlage: reale Maschine und VRML- Simulation .................. 20
Abb. 2-8 Funktionsschema WireGL/ Chromium ............................................. 21
Abb. 2-9 Übersicht Standardverbindungen [Webhofer04] .............................. 25
Abb. 2-10 offene und geschlossene kinematische Ketten................................ 26
Abb. 2-11 Erstellen des kinematischen Modells (Bsp. Kuka KR3)................. 26
Abb. 2-12 Kinematische Kette für KR3 (ohne Kopf) ...................................... 27
Abb. 2-13 Bewegungsrichtungen der XXL- Anlage........................................ 27
Abb. 2-14 Kinematische Ketten der XXL- Anlage (Ausschnitt) .................... 28
Abb. 3-1 Beispiel eines Szenegraphen ............................................................ 32
Abb. 3-2 Erstellen von Baugruppen ................................................................. 33
Abb. 3-3 Szenegraph mit zwei fest angeordneten Baugruppen ....................... 34
Abb. 3-4 Szenegraph mit kinematisch verbundenen Baugruppen ................... 34
Abb. 3-5 Transformationen in einer Hierarchie ............................................... 35
Abb. 3-6 Spezifikation der Bauteiltransformationen und der Achsen ............. 35
Abb. 3-7 Architekturmuster Interpreter im Anwendungskontext .................... 36
Abb. 3-8 Abstrakte Maschine........................................................................... 37
Abb. 3-9 Klassendiagramm CNC- Interpreter ................................................. 38
Abb. 3-10 Zeitliche Diskretisierung der CNC-Programme.............................. 39
Abb. 3-11 Parallelisierung der CNC-Programme (∆ t = 100ms) ..................... 39
Abb. 3-12 Repräsentation von 3D- Modellen nach [Gotttschalk00]................ 41
Abb. 3-13 Kuka-Roboter Kr3........................................................................... 42
Abb. 3-14 Constraints des Kr3......................................................................... 43
Abb. 3-15 Änderung der Parameter einer Gelenkverbindung.......................... 44
Abb. 3-16 Anzahl der Kollisionstests mit/ohne Kohärenz............................... 45
Abb. 3-17 Ermittlung der zu testenden Objektpaare........................................ 46
Abb. 3-18 Kollisionserkennung ....................................................................... 46
Abb. 3-19 Beispiele für Bounding Volumes .................................................... 48
Abb. 3-20 Bounding Volume Hierarchie aus Sphären..................................... 49
Abb. 3-21 Konvergenz einiger Bounding Volume .......................................... 51
Abb. 3-22 vierstufige Hierarchie aus OBBs (S.6)............................................ 51
Abb. 3-23 Binärbaum (l.) u. entsprechender Quadtree (r.) [Mezger01] .......... 52
Abb. 3-24 Kollision zweier Binärbaumblätter (l.), Quadtree (r.) [Mezger01]. 52
Abb. 3-25 Überlappung der Wurzelknoten [Mezger01] .................................. 53
Abb. 3-26 Aufbau einer Bounding Volume Hierarchie ................................... 53
Abb. 3-27 Auswirkung innerer Punkte auf die OBB- Berechnung.................. 55
Abb. 3-28 Auswirkung ungleichmäßiger Sampling- Raten ............................. 55
Abb. 3-29 Integrieren über den Primitiven ...................................................... 56
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