Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Die Institute der Fakultät und ihre Forschungsvorhaben
Sensormodalität Objekte sicher manipuliert und Objekteigenschaften erfasst werden. Durch
die Ausstattung der Roboteroberfläche mit dem Sensor kann der Roboter seinen Arbeitsraum
in unmittelbarer Umgebung erfassen und so auf unvorhergesehene Objekte in seiner
Umgebung reagieren.
Im Jahre 2009 wurden ein erster Sensorprototyp sowie die dafür notwendige analoge und
digitale Signalverarbeitungshardware simuliert und aufgebaut. Basierend auf diesem
Sensorsystem wurden verschiedene Signalverarbeitungsalgorithmen entwickelt und evaluiert.
Dieser Sensor ist in der Lage, eine 4x4 Matrix taktiler Sensoren auszuwerten, sowie
die Annäherung an den Sensor zu detektieren. Weiterhin wurden zur Charakterisierung der
Sensoren zwei Prüfstände aufgebaut, deren Messsignale Basis weiterer Untersuchungen des
Sensors und zur Modellbildung dienen werden.
Konzept für eine neue Montagetechnologie mit Mensch-Roboter-Kooperation am
Beispiel einer Trennwand
(A. Schmid, I. Tchouchenkov, H. Wörn)
Das Ziel des Projekts war die Ausarbeitung und der Nachweis der Realisierbarkeit des
Konzepts einer sensorbasierten Mensch-Roboter-Kooperation bei der Montage großer und
schwerer Werkstücke.
Diese Kooperation soll über ein kraftgeregeltes Führen des Roboters erfolgen. Dabei
trägt der Roboter das Werkstück, während der Werker direkt auf das Werkstück Kräfte ausübt.
Mit Hilfe geeigneter Sensorik werden diese Kräfte gemessen und der Robotersteuerung
zur Verfügung gestellt, sodass der Roboter über eine Kraftregelung das Werkstück in die
gewünschte Richtung bewegt. Eine wichtige Teilaufgabe stellt dabei die Gewährleistung
der Sicherheit für den Menschen dar.
Die Realisierung dieses neuen Technologieansatzes sollte am Beispiel der Montage einer
Trennwand im Innenraum eines Nutzfahrzeuges erfolgen. Hierzu wurde zuerst ein statischer
Test-Aufbau mit der erforderlichen Sensorik, aber einer Halterung anstatt eines
Roboters erstellt. Mit diesem Aufbau konnten die grundlegenden Sensor- und
Systemeigenschaften untersucht werden. Außerdem wurde das Regelungskonzept entworfen
und ein Beispielprogramm für die Robotersteuerung erstellt. Des Weiteren wurden auch
Blockschaltbild der Kraftregelung bei der roboterunterstützten Montage
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