Die Integration und Vernetzung von Industrierobotern in komplexen automatisierten Systemen erfordert eine verstärkte Realisierung modellbasierter Methoden zur herstellerunabhängigen und applikationsübergreifenden Entwicklung von Roboteranwendungen. Die Methoden der Modellbildung und Simulation spielen dabei eine wichtige Rolle, insbesondere im Kontext des Rapid Control Prototypings (RCP). Gegenwärtig sind jedoch im Bereich der Industrieroboter RCP-basierte Techniken noch nicht breit eingeführt. Die Praxis wird nach wie vor dominiert von zumeist herstellerspezifischen Programmiersystemen. Die Arbeit hat das Ziel, einen Beitrag zur stärkeren Etablierung von RCP-Techniken in diesem Bereich zu leisten. Als Lösung wird der Simulation Based Control (SBC) Ansatz vorgestellt und dessen Verwendung auf dem Gebiet der Industrierobotik diskutiert. Am Beispiel der RCP-Umgebung MATLAB/Simulink wird gezeigt, wie auf Basis des SBC-Ansatzes eine durchgängige und aufgabenorientierte Entwicklung von komplexen Robotersteuerungen möglich ist. Abschließend wird das Konzept auf flexible aufgabenorientierte Robotersteuerungen erweitert und an einem Anwendungsproblem demonstriert.
Aktualisiert: 2020-10-30
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Eine wesentliche Grundlage des modernen Entwicklungsprozesses in den Ingenieurwissenschaften bildet die Methode der Modellbildung und Simulation (M&S). Die klassische Vorgehensweise der M&S stößt im Ingenieurbereich zunehmend an ihre Grenzen. Ein Grund sind wachsende Ansprüche von Kunden nach individuellen Produkten. Dadurch steigen die Variantenvielfalt und oft die Kom¬plexität technischer Systeme und damit auch der daraus resultierenden Modelle sowie Untersu¬chungsziele. Das heißt, die Spezifikation und Ausführung von Simulationsexperimenten umfasst nicht nur eine Menge von Modellvarianten mit zulässigen Parametrierungen, sondern auch Kombi¬nationen numerischer Verfahren und deren Konfiguration. Weiterhin ergibt sich die Folge zu unter¬suchender Varianten oder anzuwendender numerischer Methoden oft erst im Verlauf eines Experi¬ments aus zuvor ermittelten Untersuchungsergebnissen. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Entwicklung von allgemeinen Methoden zum Variantenmanagement in der M&S bis auf die Ebene der Simulationsexperimente und zur automatisierten Ausführung von Simulationsexperimen¬ten. Es wird eine modular-hierarchische Strukturierung für Simulationsexperimente entwickelt. Dadurch können nicht nur Modellvarianten, sondern vollständige Experimentvarianten spezifiziert, implementiert und generiert werden.
Aktualisiert: 2020-10-30
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