Analyse, Modellierung und Programmierung des Geige-spielens an ...

10. Entwicklung echtzeitfähiger Simulink-Oberflächen
Abbildung 10.6.: statisches Seite des Echtzeitmodells (Teil II)
in INV_KIN_Gelenk, werden mit den für den Gain-Provider benötigten Daten zusammengeführt
und an Lied_Traj übergeben. Im Folgenden können diese Daten nun als
Eingangskoordinaten für den LBR-III durch eine entsprechende Umschaltung des Multiport
Switch2 durch Traj_Schalter übergeben werden. Zu beachten sei hierbei allerdings,
das dies nur möglich ist, wenn die momentane Lage des Manipulators exakt mit der virtuellen
Startposition des Trajektoriengenerators zusammenfällt, welche seine Koordinaten
beginnend von dieser generiert. Ist dies nicht der Fall, muss entweder die Trajektorie an
die aktuelle Position angepasst werden, was meist durch eine Neuberechnung der gesamten
Bahn mit hohem Aufwand verbunden ist, oder, wie in diesem Falle realisiert, die
im Programm vorgegebene Position muss vom Manipulator vor Beginn der Trajektorienfahrt
angefahren werden. Eine einfache aber effektive Lösung dieses Problems stellt die
Implementierung eines Winkelinterpolators dar, welcher, steuerbar durch eine Vorgabe
der max. Winkelgeschwindigkeit, direkt zwischen Start und Zielposition in Gelenkkoordinaten
inkrementell interpoliert. Diese Aufgabe wird vom Block gleichen Namens realisiert
(siehe Abbildung 10.7 oben). Als Eingangsdaten dienen natürlich die aktuelle Position
des Roboters, sowie die Zielposition entsprechend der Intitialposition des Trajektoriengenerators.
Letzteres wird auf der Steuerungsseite definiert und als traj_gen übertragen.
Auch diese Daten, in denen bereits die Regelparameter implementiert wurden, können
nun durch den besagten Multiport-Switch 2 als Soll-Winkel ans Modell übergeben werden.
Die Umschaltung durch Traj_Schalter geschieht auf der Steuerungsseite. Wie leicht
zu erkennen ist, werden diese Daten allerdings nicht direkt ans Robotermodell übergeben,
sondern in soll_angle gespeist und an soll_angle_modi zurückgeführt. Dazwischen
befindet sich ein weiterer Winkelinterpolator selben Typs, erkennbar in Abbildung 10.7
rechts. Dieser besitzt keine funktionale Aufgabe, sondern dient lediglich als Sicherung,
falls unvorhersehbare Sprünge der Gelenkkoordinaten auftreten, die max. Geschwindigkeit
überschritten wird oder die Steuerungsseite falsch bedient wurde. Dies erscheint sehr
sinnvoll, da wie bereits erwähnt gerade Sprünge zu einer Zerstörung der hochentwickelten
Maschine führen können. Möglich wird eine solche Sicherung durch die spezielle Funktionsweise
des Interpolators: Wird in einem Takt die maximale Winkeldifferenz und somit
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